Je nemožné si představit život moderního člověka bez použití různých technologií. Dnes je velmi populární platforma Smart Home, která vám umožňuje ovládat různé systémy podpory života, zjednodušovat životnost a snižovat účty za elektřinu. V posledních letech se rozšířily automatizační platformy založené na technologii Arduino.
Arduino je populární platforma pro optimalizaci domácí automatizace. Na této platformě můžete vytvořit jednoduchou a zároveň efektivní platformu, která bude řídit osvětlení, topení, zásobování vodou, větrání a další nástroje. Navíc existuje možnost zjednodušeného rozšíření funkčnosti přidáním nových bloků a instalací dalších aplikačních programů.
Pracovní princip
Mnozí z nás slyšeli o automatizačních systémech, ale málokdo má správnou představu o tom, kolik senzorů a ovladačů pracuje. Taková zařízení, za předpokladu, že jsou správně naplánována, mohou řídit provoz veškerého zařízení v domě, bezpečnost, inženýrské sítě atd. Kromě toho se v každém případě bude funkčnost takového systému podpory života výrazně lišit v závislosti na konkrétních požadavcích majitele domu.
Pokud byly takové systémy až donedávna drahé, vzhledem ke složitosti technologie a potřebě používat speciální mikroprocesory a řídicí software, můžete dnes na platformě Arduino snadno implementovat takové jednoduché systémy podpory života, které budou mít pokročilé funkce.
Komponentní platformy
Standard Smart Home obsahuje následující komponenty:
Senzorická část, která zahrnuje různé senzory, které mohou reagovat na teplotu, vlhkost, pohyb nebo různé jiné události.- Výkonná část, tj. Zařízení, která uživatelé nebo samotný systém mohou ovládat zasláním příslušných příkazů k jejich zapnutí nebo vypnutí. Taková výkonná část zahrnuje různá relé, elektrické motory, řídicí zařízení čističe vzduchu atd.
- Mikroprocesor je „mozek“, který koordinuje a koordinuje práci všech složek.
Software je sada instrukcí a jednoduchých aplikací, s nimiž může uživatel konfigurovat program sám nebo stahovat hotové předvolby a skripty.
Společnost Arduino
Arduino je italská společnost zabývající se výrobou a vývojem softwaru a komponentů pro automatizační systémy. Hlavním účelem těchto jednoduchých systémů je jejich použití neodborníky, tj. Obyčejnými majiteli domů. Pokud tedy plánujete vybavit poměrně jednoduchý a zároveň funkční systém podpory života doma, Arduino bude pro vás vynikající volbou .
Navržený P.O. Arduino se snadno používá, což umožňuje majitelům domů sestavovat programy a konfigurovat činnost všeho, co je připojeno k mikroprocesoru. Software od tohoto italského výrobce je distribuován zdarma, takže máte jistotu, že nebudete mít problémy s nalezením takových kontrolních programů.
Nejprve musíte naplánovat veškerou funkčnost takového systému, vybrat správné senzory a regulátory, které chcete použít. Abyste mohli na Arduinu vyvinout příslušný systémový diagram, musíte jasně pochopit, jaké funkce platformy potřebujete. Stačí, když někdo otevře světlo, když se otevřou dveře, a někdo chce získat nejrozvětvenější systém, který bude udržovat optimální teplotu, vlhkost v domě, větrání oken, zapínat vytápění podle plánu, provádět další různé práce a co nejpřesněji ovládat vše inženýrské komunikace v domě.
Tento italský výrobce nabízí standardní automatizační model, který se skládá z mikrokontroléru a několika rozšiřujících karet. Takové rozšiřující karty se nazývají „jmenovky“. Následně je možné k nim ak desce procesorů připojit různé další komponenty. Takový sestavený systém na Arduinu může pracovat autonomně podle programu nastaveného uživatelem nebo se připojit k počítači prostřednictvím bezdrátového a kabelového rozhraní.
Výhody použití
Pokud mluvíme o výhodách použití takového hardwarového a softwarového systému Arduino pro zavedení automatizace, můžeme rozlišit následující:
Nejrozsáhlejší možnosti nastavení projektu Arduino pro domácnost.- Takový hardware-softwarový komplex může fungovat autonomně.
- Snadné načtení programu do řídicí jednotky.
- Dostupné náklady na komponenty.
- Rozšíření funkčnosti systému pracujícího v domě se výrazně zjednodušilo.
Správa systémů
V současné době tento italský výrobce nabízí celou řadu hotových řešení, která vám umožní spravovat následující inženýrské systémy v domě:
- Teplota a vlhkost.
- Osvětlení.
- Nouzové zabezpečovací systémy.
- Různé domácí spotřebiče.
Pokud potřebujete nejjednodušší automatizační systém, můžeme vám doporučit základní sadu Arduino Starter Kit Uno, která zahrnuje všechny potřebné senzory a mikrokontroléry pro ovládání nástrojů v domě.
Další zařízení
Funkčnost tohoto systému můžete následně snadno rozšířit pomocí následujících pohonů:
- Zavírače dveří.
- Stmívače pro osvětlení.
- Spínače a různá relé.
- Elektrické motory.
Realizace projektu
Materiály a komponenty
Pokud plánujete samostatně implementovat takový systém pomocí Arduino, budete potřebovat následující komponenty:
Mikroprocesorová deska Arduino.- Snímače teploty.
- Ethernet modul
- Světelný a dešťový senzor.
- Mikrofon
- Jazýčkové spínače.
- Snímače pohybu.
- Odpory
- Relé
- Ethernetový kabel.
- Kroucená dvojice.
Přibližná cena všech těchto součástí je asi 100 USD. V tomto případě bude možné provést multifunkční komplex, který je zodpovědný za osvětlení domu, provoz topného systému a vykonává řadu dalších funkcí.
Arduino nabízí svým uživatelům četná schémata pro připojení akčních členů a senzorů k řídicí desce. Stačí určit potřebnou funkčnost takového komplexu, vybrat příslušný obvod a připojit všechna senzorická a ovládací zařízení v přísném souladu s dostupnou dokumentací.
Vše, co musíte udělat, je stáhnout si zdarma distribuovaný software Arduino, nainstalovat jej do svého mobilního přístroje nebo počítače a poté se připojit k mikroprocesoru pomocí kabelové nebo bezdrátové technologie, provést potřebná nastavení a ověřit funkčnost platformy vytvořené vašimi rukama.
Tipy a triky
Při zakoupení základní sady startérů byste měli pochopit, že taková platforma bude zahrnovat minimální funkčnost a senzory použité v ní mohou pracovat s určitou chybou. Odborníci doporučují okamžitě nahradit teplotní čidlo v základní sadě pokročilým modelem dht 22, který poskytuje nejvyšší kvalitu údajů o pokojové teplotě.
V některých případech mohou nastat problémy s otevřeným portem COM, který je zodpovědný za stahování softwaru a připojení různých akčních členů. Abychom těmto problémům předešli, doporučujeme vám kontaktovat Arduino mikroprocesorové komory pomocí bezdrátové technologie nebo internetu a obejít takový COM port.
Použité senzory zavírání dveří a oken mohou někdy přijímat falešné poplachy. Aby se těmto potížím zabránilo, doporučuje se nakonfigurovat řídicí jednotku tak, aby systém přijal opatření, když je v řadě přijato několik signálů k otevření a zavření dveří a oken.
V základní sadě je požární poplachový systém vybaven pouze kouřovým senzorem, proto se doporučuje zakoupit si také požární senzor, který dokáže detekovat požár ve vzdálenosti ne více než 30 centimetrů.
Přestože automatizační systém Arduino není nejkvalitnější a nejfunkčnější, díky jednoduchosti jeho provozu, spolehlivosti a cenově dostupným nákladům na použité komponenty si získal na domácím trhu popularitu. Naučíte-li se vytvářet základní projekty Arduino Smart Home, budete moci v budoucnu výrazně rozšířit funkčnost řídících komplexů a vytvořit univerzální používané a efektivní platformy, které řídí všechny domácí procesy.