Ардуино проекты умный дом
Делаем умный дом на Arduino: с чего начать?
Создание умного дома своей головой и своими руками — это очень занимательный процесс. Пока вы будете заниматься его разработкой и настройкой, вам предстоит пополнить свою копилку знаний во многих областях: электронике, схемотехнике, программировании и многих других.
Первую часть из цикла статей читайте здесь
Если вы мастер на все руки и отличный самоучка, то процесс пойдет быстрее, если же нет — то придется немножко попотеть.
Сама идея базирования умного дома на платформе микроконтроллера не нова и не так сложна, как может показаться на первый взгляд. Данный цикл статей не призван научить вас повторить такой же проект у себя дома, а имеет цель рассказать основные принципы на которых строится умный дом со всеми его составляющими: контроллером, исполнительными устройствами, модулями коммутации и т.д.
Все существующие системы умного дома имеют собственные контроллеры и собственные функции, подчеркивающие их отличие от конкурентов, но принцип работы всегда остается примерно одинаковым.
Таким образом вы сможете самостоятельно повторить данный проект, а в дальнейшем сделаете это на другой платформе, так как часто мощностей одной только Arduino вам будет не хватать, и вы начнете рассматривать иные варианты.
В зависимости от выбранного вами контроллера будет меняться уровень необходимых знаний для настройки и взаимодействия между собой всех компонентов системы (имеется ввиду язык программирования, на котором будет написан код для загрузки в контроллер).
Официально самые первые умные дома появились еще в 1978 году и самой первой их функцией была возможность управлять освещением: плавно менять уровень освещенности в лампочках в зависимости от времени суток или рода деятельности. Все это производилось при помощи регуляторов напряжения — диммеров. Благодаря их повсеместному использованию росла энергоэффективность в домах (экономия электроэнергии достигала уровня в 20-30%).
Уже в дальнейшем появилось множество датчиков, которые позволяли контролировать различные величины и процессы в доме, например, температуру, влажность, содержание вредных веществ (пыли или углекислого газа).
Датчики выполняют роль мониторинга. Сигналы с них передаются на контроллер, где происходит обработка полученной информации и отправка соответствующих команд исполнительным устройствам (клапаны, таймеры, модули реле, приводы).
Простым примером здесь служит система “климат-контроль”: датчик температуры зафиксировал, что показатель температуры и влажности воздуха в помещении превышает допустимое значение — сигнал с этой информацией передается на контроллер, который решает включить исполнительное устройство, отвечающее за включение/выключение вентилятора. Вентилятор будет работать до тех пор, пока данные с датчика температуры не будут приведены в норму.
Умный дом имеет очень много возможностей и функций, и только от вас зависит, что именно будет в вашей собственной системе.
Отвечая на вопрос “С чего начать?” нужно определиться с тем, каков набор функций, который вы будете использовать для своих нужд и целей.
После этого нужно составить список компонентов, которые необходимо приобрести.
Для удобства разделим их на несколько групп:
1. Контроллер
С этим мы уже определились — будем использовать Arduino. Для новичков это идеальный вариант: открытая среда разработки, множество примеров и исходников в открытом доступе, библиотеки, упрощающие разработку, и несложный язык программирования (в Arduino используется wiring, представляющий собой упрощенный C++ . О том, насколько легко его понять говорит тот факт, что Arduino занимаются даже ученики начальных классов в школах робототехники).
2. Сервер
О том, что это такое уже рассказывалось в первой части цикла. Повторимся — сервер связывает контроллер с исполнительными устройствами, обеспечивая обмен сигналами между ними. Конечно, сервер может и не понадобиться, если вы используете проводной способ связи между всеми модулями системы.
Сервер необходим для управления умным домом посредством удаленного доступа.
Платформа Arduino напрямую работать удаленно с другими устройствами не может (иными словами не может передавать информацию на расстоянии), поэтому ей необходимо дополнение, работающее с интернетом.
Отличный вариант — подключение к плате Arduino платы расширения Ethernet Shield (интернет шилд). Подключение происходит через UART интерфейс. Начинающим с ним будет работать довольно просто, поскольку в него встроена библиотека, упрощающая написание кода и работу с шилдом. Другим, но чуть более сложным вариантом будет взаимодействие Arduino с отдельным Wi-Fi модулем на базе ESP8266.
3. Устройства мониторинга и анализа
Как уже было сказано ранее, количество данного типа устройств зависит от того, какие именно задачи будет выполнять ваш умный дом. Разберем несколько примеров.
- Контроль за оптимальным режимом температуры
Для этой цели вам понадобятся хорошие датчики температуры. Могу порекомендовать датчики Dallas DS18B20. Они обладают достаточной для комнатных условий точностью (точнее, чем датчики семейства DHT), быстродействием и способны показывать температуру как в фаренгейтах, так и в цельсиях. Они будут считывать информацию о текущей температуре и передавать данные на Arduino.
- Содержание углекислого газа в помещении.
Используйте датчики газа, чтобы мониторить состояние качества воздуха.
4. Исполнительные устройства
Название говорит само за себя. В умных домах они предназначаются для выполнения полученных от контроллера команд. Пример также приводил на страницах этой статьи: если температура превысит норму, то Arduino (в нашем случае) отдает команду исполнительному устройству (в данном случае им может быть твердотельное реле) включить кондиционер или вентилятор для ее установления на заданном уровне.
Также в зависимости от того, какие задачи вы хотите поручить вашему умному дому, зависит и приобретение вами соответствующих исполнительных устройств. Опять же напишу для примера: различные приводы можно использовать для автоматического открытия окон, а клапаны для регулирования уровня подачи воды.
5. Компоненты для коммутации (обеспечивают взаимодействие всех составляющих умного дома)
К таковым можно отнести различные провода, перемычки, предохранители, выключатели и многое другое.
Поэтому прежде, чем начинать разработку умного дома, внимательно продумайте какие компоненты вам нужны, на базе какого контроллера вы будете реализовывать это и уложитесь ли вы в бюджет.
На этом вторая часть нашего цикла статей про умный дом подошла к концу. Всем спасибо за внимание, продолжение следует…
Данная статья является собственностью Amperkot.ru. При перепечатке данного материала активная ссылка на первоисточник, не закрытая для индексации поисковыми системами, обязательна.
Источник: amperkot.ru
Принцип работы умного дома на базе Ардуино
Система на платформе Ардуино работает аналогично обычной заводской. Она должна включать в свой состав контроллер с процессором, который будет обрабатывать входящие сигналы, и формировать импульсы для управления внешними устройствами.
В качестве устройств, генерирующих входные сигналы, выступают разного рода датчики, которые контролируют те или иные параметры в помещении. После обработки этих сигналов контроллером, по установленному алгоритму, будет сформирован исполнительный сигнал, передаваемый к внешним устройствам, которые управляют включением электричества, работой отопительной системы, системой безопасности и пр.
Созданный на Arduino умный дом, управляется через Web интерфейс, что позволит удаленно контролировать работу системы с любого устройства, подключенного к интернету. Также поддерживает Arduino GSM управление с помощью обычных мобильных телефонов или смартфонов.
Какие датчики и контролеры можно подключать и как они работают
Основу умного дома на базе Ардуино составляет процессорная плата, представляющая микроконтроллер. Она владеет процессором, который с помощью созданного программного обеспечения обрабатывает данные от датчиков и управляет работой исполнительных устройств.
Чтобы к контроллеру можно было подключить разные функциональные датчики, используются шилды – платы расширения, которые подключают к процессорному модулю, а уже к шилдам подсоединяют требуемое число датчиков. Система из контроллера, расширительных плат и датчиков может функционировать как автономно, так и работать в связке с компьютером посредством проводной или беспроводной связи.
Через шилды к контроллеру можно подключить разные по функциональности датчики.
- Сенсоры, которые контролирую параметры и характеристики окружающей среды внутри или вне помещения. Это могут быть датчики температуры, влажности, давления, уровня освещенности наличия осадков.
- Сенсоры, которые контролируют пространственную ориентацию объекта, к которому они прикреплены. К ним относятся гироскопы, компасы, акселерометры.
- Сенсоры, которые регистрируют наличие подвижных объектов. К ним относятся датчики движения, тепловые датчики УЗ-сенсоры.
- Сенсоры контроля аварийных ситуаций. К ним относятся устройства, которые позволяют контролировать целостность инженерных коммуникаций в доме. Датчики выявляют утечку газа, воды, отключения электричества, появления задымленности, открытого огня.
Многие из этих устройств входят в набор Ардуино умный дом, предлагаемый производителями для тех, кто собрался самостоятельно автоматизировать свой дом.
Процесс сборки умного дома
Создание умного дома на базе Arduino чем-то напоминает работу с конструктором Лего. Оно предусматривает подключение нужных датчиков к микропроцессорному контроллеру, программирование созданной системы и подключение ее к средствам управления через глобальную сеть интернет. Рассмотрим более детально каждый из этих процессов.
Подключение всей периферии
Процесс подключения всех модулей и датчиков Arduino очень простой и с ним разберется даже тот человек, который слабо знаком с электроникой. Он представляет собой последовательное подключение к центральному контроллеру датчиков и исполнительных устройств, используя для этого расширительные платы и соединительные проводники.
Чтобы не запутаться в процессе подключения, нужно предварительно составить детальную схему будущей системы и предусмотреть места, где будет размещен в доме контроллер, функциональные датчики и исполнительные устройства. Наличие такого плана исключит ошибки в подключении и некорректной работы умного дома.
Программирование и отладка
Чтобы умный дом на Ардуино своими руками запрограммировать, нужно знать язык программирования С++ или использовать специальную оболочку Arduino IDE. Первый вариант подходит для продвинутых пользователей, которые знают и могут программировать на этом языке. Второй вариант подойдет для тех, кто только делает первые шаги в программировании алгоритмов для устройств, созданных на платформе Ардуино.
Оболочка Arduino IDE представляет собой упрощенную версию С++. Она имеет встроенный текстовый редактор, менеджер проектов, предпроцессор, компилятор и инструменты, нужные для того, чтобы залить программный код в микропроцессор платы Arduino.
Версии Arduino IDE доступны пользователям для разных операционных систем. Это могут быть Windows, Mac OS X или Linux.
После того, как созданный код залит в микропроцессор можно выполнить отладку системы и проверить насколько эффективно работает взаимодействие между датчиками, контроллером и исполнительными устройствами.
Чтобы система умный дом всегда была под контролем, существуют разные приложения, которые можно установить на свой смартфон. Например, можно закачать и настроить приложение SmartHome.apk. С его помощью можно в любое время получать данные от контроллера умного дома, а также выполнять управление его функциями.
Использование этого приложения позволит контролировать состояние охранной сигнализации, получать от нее уведомления о срабатывании. Настроив частоту опроса датчиков движения, информацию о текущем состоянии помещения можно получать в режиме реального времени.
Сопряжение с интернетом
Умный дом, созданный своими руками на Arduino, может настраиваться и контролироваться через интернет. Для этого сначала следует настроить роутер, который обеспечивает раздачу интернета в доме.
Изначально нужно зайти в раздел настроек роутера и прописать в нем IP-адрес для системы Arduino. Затем выполняется открывание порта 80.
Если есть необходимость в том, чтобы присвоить доменное имя адресу системы умный дом, можно воспользоваться возможностями сервиса https://www.noip.com. После регистрации на этой платформе следует воспользоваться функцией «Add host» и прописать там IP-адрес созданной системы умного дома. После этого доступ можно будет получать, как по IP-адресу, так и по доменному имени.
Чтобы управлять развернутым на Arduino умным домом можно было с любого места, где есть интернет нужно провести несложную настройку используемого браузера. Для этого в его адресной строке следует набрать следующий код «xxx.xxx.xxx.xxx/all».
Здесь под xxx.xxx.xxx.xxx подразумевают IP-адрес, используемый системой умный дом. После этой процедуры пользователь будет иметь возможность получать информацию от созданной системы автоматизации дома, а также задавать параметры ее работы.
Заключение
На сегодня существует много готовых Ардуино проектов умный дом, которые можно найти в сети интернет. Также можно создать свой собственный проект, который будет максимально подходить под конкретный объект. Системы, построенные на Ардуино, отличаются тем преимуществом, что их всегда можно модернизировать и масштабировать.
Например, можно начать с управления освещением Ардуино, а затем добавлять функциональные датчики, которые будут контролировать движение в помещении, следить за утечкой воды, газа. Чтобы упростить процедуру создания автоматизированной системы в интернет-магазинах можно найти много готовых наборов умный дом Arduino. Они обеспечивают создание базовой конфигурации системы, которую позже можно усовершенствовать под свои требования.
Источник: bezopasnostin.ru
Начну с того что, в прошлом году когда свой дом был почти достроен, пришлость придумать некую Охранку-Пугалку. (так как для зимовки дом был не готов).
Собрал все на ардуино мега + SIM модуль + датчики движения + реле управление конвекторами + Динамик.
Все прекрасным образом отработало всю зиму, включая отключая конвекторы, присылая sms с показаниями датчиков движения, и температуры в доме.
Но на платформе Ардуино сильно не развернешся. И я решил для мозгов и логики использовать компьютер. За лето написал приложение под свой дом WARDEN-2 все собрал в новый ящик, подключил все прекрасно работает до сих пор.
Описание ее возможностей
Новое детище же это компутер АЙ-3 в качестве мозгов + Ардуино Мега (в качестве аппаратной части).
Писал на Visual studio языке c#.
Данное приложение запускается из под виндовс 7 64х.
Что умеет:
1) Cнимает показания с датчиков температуры (ввод холодного водоснабжения, тамбур, котельная, прихожая, гостиная, холл, кухня, детская, родительская, гостевая комната, чердак, баня, температура воды в бане, погреб, теплый пол.
2) Уровень воды в колодце, и уровень септика. При привышении уровня септика перекрывает водоснабжение (можно отключать при необхадимости)
3) Показания сенсоров движения в каждом помещении
4) дверной звонок (мелодия мп3 или голос)
5) Перекрывает водоснабжение при постановке дома на охрану, отключает водоснабжение
при долгом расходе (на случай утечки, как часто бывает не отработал унитаз и тд)
6) Управление греющим кабелем
7) Управление конвектрами в доме
8) Возможность управлять и слушать голосовой отчет о состоянии объекта через телефон (пока по средствам дтмф команд)
9) Система ведет полный текстовый отчет о происходящем в доме к примеру (12,00 включились конвекторы, 14,55 Объект снят с охраны и тд.)
10) Голосовое оповещение в доме о различных событиях, а также SMS на телефон, в экстренных случаях дозвон.
11) Датчики дыма
12) Быстрые голосовые напоминания (система распознает голос, к примеру есть список голосовых команд, простые и сервисные
сервисными командами можно перекрыть воду, обесточить насос, отключить питание дома, снять с охраны и тд.
простыми командами можно спросить сколько время, какая температура на улице, и в любом помещении, уровень воды в колодце
Быстрые голосовые напоминания работают так, пример диалога.
собеседник- Дом напомни мне
Дом — через сколько
собеседник — Дом через две минуты
Дом — хорошо о чем напомнить?
Собеседник — выключи плиту
Далее через заданное время дом — вы просили напомнить вам выключи плиту.
13) Также есть голосовой будильник
14) Имеется постоянные напоминания ежемесячные, их устанавливаешь непосредственно из программы
15) Напоминание о снятия и передачи показаний электро энергии (Вечная проблема)
16) Напоминание о оплате кредита (сейчас все с кредитами)
17) Напоминание об авто страховании (раз в год)
18) напоминание о принятии инсулиновой инъекции (по заказу Тещи) оповещает голосом и звонит на ее телефон
Можно использовать также принятие антибиотиков (по графику) Работаю над разделом "здоровье".
19) Расказывает анекдоты, их 12 тыс. в базе
20) можно попросить позвать жильца на кухню, на улицу (Дом позови бабушку на кухню), кстати это я замутил
изначально чтобы вызывать на улицу, т. к на улице будет стоять типа домофона.
Короче приехали скажем гости, сидят все на кухоньке, а ты шашлыки жаришь на крылечке, и вечно надо
что то принести скажем нож, подходишь к домофону и говоришь, Дом позови жену, и вуаля, дом орет в доме
Наталья вас зовут на крылечко!
21) Сирена, и световые эффекты в доме и возле него на случай проникновения.
22) Управление рольставнями по голосу или с клавиатуры ввода паролей на доме. (Не реализовано, т. к нет рольставень)
23) Датчик уровня шума в доме (Не реализовано)
24) Управление Водогрейкой (Не греть в отсутствие людей, включать за час до приезда)
25) Желает доброго утра, когда заходишь утром на кухню (но это так прикол).
26) Электро-замок калитки открытие по команде (не реализовано)
27) Включение музыки по команде, и управление плеером (Плэй, Пауза, следующий трэк, предыдущий трэк)
Есть разделы например. Дом включи спокойную музыку, Дом включи хаос, Дом включи шансон, короче свои плэйлисты, использует АИМП плеер
28) Функция записи голоса, по команде — Дом запись
29) Функция тихий режим. Чтобы ночью не напугать жильцов. Тут вот датчик шума ей в помощь. Нуи время после 9-00 не шуметь (за исключением экстренных)
30) функция Дом позвони жене. Набирает номера забитые в базе и по громкой связи общаешься. Но скорее всего буду привязывать через вайбер.
Чего еще хочу реализовать когда подведу оптику интернет
31) Интернет радио
32) Интернет прогноз погоды на завтра скажем
33) Дом спроси у гугла (вытягивать голосовую инфу)
34) распознавания лиц жильцов (свой-чужой)
35) Аэрозольный распылитель с перцовыми балончиками на крыльце, в гараже (включаются по личной команде через телефон) Система отпугивания так сказать
36) Управление поливом теплицы, и проветриванием
37) Освещение ограды,
38) Определять движение на камерах наблюдения фиксировать видео или фото ряда, и уведомлять смс, что бы я мог зайти с телефона и посмотреть кто там
шариться, и матюгнуться через телефон на всю улицу (ха-ха).
Кстати для общения с домом использую радио гарнитуру, которую переделаю в некий браслет.
Источник: www.forumhouse.ru
|
1. Понятие Интернета вещей для Умного дома
Умный дом – это жилой дом, организованный для удобства проживания людей при помощи различных высокотехнологичных устройств. |
|
2. Обзор набора Интернета вещей для Умного дома
Откроем наш набор и рассмотрим его содержимое. Самый главный компонент любой «умной» системы – его контроллер. Контроллер предназначен для получения информации и управления «умным» домом. В нашем наборе два контроллера! Это плата Arduino Mega и модуль NodeMcu v3 Lua WI-FI ESP8266 CH340. Вы можете выбрать любой из них. Подробнее … |
|
3. Установка программного обеспечения Разработка собственных приложений на базе плат, совместимых с архитектурой Arduino, осуществляется в официальной бесплатной среде программирования Arduino IDE. Среда предназначена для написания, компиляции и загрузки собственных программ в память микроконтроллера. Подробнее … |
|
4.1. Подключение датчика влажности и температуры DHT11 (DHT22) Плата модуля содержит основные компоненты: датчик температуры и относительной влажности DHT22 в белом корпусе, светодиод индикации питания и вилка соединителя. Внутри DHT22 небольшая плата с компонентами: емкостным датчиком влажности, терморезистором, имеющим отрицательную характеристику и микроконтроллером. Подробнее … |
|
4.2. Подключение цифровой датчика температуры DS18B20 (RI002)
Для измерения температуры «умного» дома в набор включен датчик температуры RI002. Это хорошо известный цифровой датчик температуры DS18B20 водонепроницаемом корпусе из нержавейки. Приемущества водонепроницаемого корпуса – возможность измерить температуру в неблагоприятной для микросхем среде: в почве, на дожде или даже в аквариуме. Подробнее … |
|
4.3. Подключаем датчик влажности почвы
Домашний уют — это атмосфера тепла в вашей квартире, желание возвращаться туда после трудного дня. Уют и комфорт в вашем доме оказывают непосредственное влияние на ваше самочувствие и настроение. Необходимое условие в создании уюта имеет использование комнатных цветов. Они доступны каждому из нас и при этом лучше любой мебели помогут создать уют и комфорт, и как ни что другое просто вдохнуть в ваш дом чистую энергию. Подробнее … |
|
4.4. Как подключить датчик уровня воды
Одна из главных задач умного дома — заботиться о своей сохранности, не допускать взломов, пожаров, затоплений, и прочих повреждений. Вот о защите от протечек и затопления мы сегодня и поговорим. Точнее сказать, пока только об обнаружении протечек. Подробнее … |
|
4.5. Определение концентрации углеводородных газов с помощью датчика MQ-2
Одна из самых важных задач в вопросе безопасности умного дома –обнаружение утечки газа. Для того, чтобы плата Arduino успешно решала задачи такого рода, нужно подключить к ней датчик газа MQ-2. Датчик MQ-2 определит концентрацию углеводородных газов (пропан, метан, н-бутан), дыма (взвешенных частиц, являющихся результатом горения) и водорода в окружающей среде. Датчик можно использовать для обнаружения утечек газа и задымления. Подробнее … |
|
4.6. Определение концентрации угарного газа с помощью датчика MQ-7
Основным источником выделения угарного гоза СО, является сгорание углеродного топлива при недостаточном количестве кислорода. Углерод «не догорает» и вместо углекислого газа CO2, в атмосферу выбрасывается угарный газ CO. Источником СО в доме, при неправильной эксплуатации, могут выступать дровяные печи, газовые конфорки, газовые котлы и прочая отопительная техника, работающая на углеродном топливе. В выхлопе бензинового двигателя автомобиля содержание СО может быть до 3%. Подробнее … |
|
4.7. Подключение модуля датчика огня
Модуль датчика огня Flame Sensor позволяет фиксировать наличие пламени или другого источника огня в прямой видимости перед собой. |
|
4.8. Подключение датчика присутствия HC-SR501
Рассмотрим еще один датчик, связанный с обеспечением безопасности для умного дома. Это модуль датчика присутствия HC-SR501 на основе пироэлектрического эффекта. Состоит из самого PIR-датчика (Pyroelectric (Passive) InfraRed sensor) и схемы управления. Такие датчики часто используются в охранных системах и в быту для обнаружения движения в помещении. Подробнее … |
|
5. Отображение показаний и индикация состояний датчиков
Данные, получаемые с датчиков, мы выводили в монитор последовательного порта Arduino. Смотреть показания датчиков через последовательный порт не совсем удобно, нам необходимы более удобные устройства для отображения данных. Подробнее … |
|
5.1. Дисплей TFT 2.4″ Shield 240×320
В качестве экрана для отображения показаний с датчиков мы будем использовать 2.4″ Shield 240×320. Основное применение дисплея – отображение простой графики и символьных данных с использованием 16 цветов. Подробнее … |
|
5.2. Вывод показаний датчиков на TFT 2.4″ Shield 240×320 для Arduino MEGA
Подключим TFT Shield к Arduino MEGA. Для использования библиотеки SWTFT с платой Arduino Mega, необходимо внести изменения в файл SWTFT.cpp . Подробнее … |
|
5.3. Светодиодная индикация и звуковая сигнализация о критических параметрах датчиков для Arduino MEGA
Введем светодиодную индикацию и звуковую сигнализацию, чтобы информировать вас о наступлении неблагоприятных климатических условиях или условиях, представляющих опасность для дома (пожар, утечка газов). Подробнее … |
|
|
|
5.5. Светодиодная индикация и звуковая сигнализация о критических параметрах датчиков для NodeMCU
Для светодиодной индикации будем использовать обычные светодиоды, которые подсоединим к микросхеме расширителя входов MCP23017 (банку A выводы GPA0- GPA7). Для звуковой индикации будем использовать небольшой динамик. Подробнее … |
|
6. Управление исполнительными устройствами
В нашем умном доме нам потребуются исполнительные устройсва для управление освещением умного дома, вентилятором для создания прохлады, увлажнителем для управления влажностью воздуха, помпой для полива растений, возможно для автоматического открытия/закрытия входных и гаражных дверей. |
|
6.1. Подключение блока реле для управления исполнительными устройствами
Для управления электроприборами пользуются различными клавишными выключателями и тумблерами. Чтобы управлять такими электроприборами с помощью микроконтроллера существует специальный тип выключателей — электромеханические реле. В набор ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ ДЛЯ УМНОГО ДОМА включен Relay Shield. Подробнее … |
|
6.2. Подключение блока реле к плате Arduino MEGA
ассмотрим подключение Eelay Shield к плате Arduino MEGA. Relay Shield мы будем использовать для включения/выключения света для освещения растений, вентилятора, насоса для полива растений. Включения/выключения вентилятора и помпы будет осуществляться в зависимости от значений температуры воздуха (вентилятор) и влажности почвы (мембранный вакуумный насос. Подробнее … |
|
6.3. Отображение данных о статусе исполнительных устройств на экране дисплея и управление с помощью сенсора
В предыдущей главе мы рассматривали вывод данных, получаемых с датчиков на экран TFT 2.4″ Shield. Теперь нам необходимо на экран дисплея выводить и данные о состоянии исполнительных устройств, подключенных к реле. Для этого нам необходимо формировать другие экраны, а также главный экран. Как мы будем делать переходы между экранами? Подробнее … |
|
6.4. Подключение блока реле к модулю NodeMCU
Теперь рассмотрим подключение Relay Shield к модулю NodeMCU. Relay Shield мы будем использовать также – для включения/выключения света для освещения растений, вентилятора, насоса для полива растений. Светом будем управлять с помощью кнопки, включения/выключения вентилятора и помпы будет осуществляться в зависимости от значений температуры воздуха (вентилятор) и влажности почвы (мембранный вакуумный насос. Подробнее … |
|
6.5. Управление блоком реле по ИК-каналу. Пример с модулем NodeMCU
В набор включен инфракрасный пульт дистанционного управления с платой инфракрасного приёмника. |
|
6.6. Организация доступа в дом с помощью RFID-модуля для Arduino MEGA
Идентификация объектов производится по уникальному цифровому коду, который считывается из памяти электронной метки, прикрепляемой к объекту идентификации. Считыватель содержит в своем составе передатчик и антенну, и посылает в эфир электромагнитные сигналы определенной частоты. RFID-метки «отвечают» собственным сигналом, который содержит информацию об идентификационном номере данной метки и данные об объекте, оснащенном данной меткой. Подробнее … |
|
7. Создание будильников для запуска исполнительных устройств по расписанию
В предыдущей главе мы рассмотрели управление исполнительными устройствами «умного дома» либо с помощью команд, отправляемых по нажатии кнопки или нажатии по кнопке на сенсорном дисплее, либо при наступлении определенных климатических параметров, данные о которых мы получаем с датчиков. |
|
7.1. Подключение модуля DS3231 к плате Arduino MEGA. Вывод времени на экран дисплея
Рассмотрим подключение модуля часов реального времени DS3231 к плате Arduino MEGA. Используем выводы Arduino MEGA 20 (SDA) и 21(SCL). Сначала добавим вывод времени на экран дисплея (главное меню). Для программирования нам понадобятся Arduino-библиотеки Wire (встроенная в Arduino IDE), Time и DS1307RTC. В цикле будем получать данные о текущем времени (часы, минуты) с модуля DS3231 и выводить на экран дисплея. Подробнее … |
|
7.2. Добавление срабатывания устройств Умного дома по будильнику (для Arduino MEGA)
После подключения модуля RTC, мы можем организовать запуск исполнительных устройств «умного дома» по расписанию. Для этого создадим объект, описывающий будильник. В цикле loop() нашего скетча добавим проверку наступления события по расписанию и необходимых действий при наступлении события. |
|
7.3. Подключение модуля DS3231 к модулю NodeMCU
Рассмотрим подключение модуля DS3231 к модулю NodeMCU. У нас в проекте есть устройство, подключенное к модулю NodeMCU по протоколу I2C – это микросхема расширителя входов MCP2301. Подсоединяем к контактам NodeMCU D3 (GPIO0) – SCL и D4(GPIO2). Подробнее … |
|
7.4. Добавление срабатывания устройств Умного дома по будильнику (для NodeMCU)
После подключения модуля RTC, мы можем организовать запуск исполнительных устройств «умного дома» по расписанию. Для этого создадим объект, описывающий будильник. Подробнее … |
| 8. Организация подключения к сети Интернет с помощью модуля SIM800L
В предыдущих главе мы рассмотрели мы сделали большие шаги построения «умного дома» – оснастили его датчиками и исполнительными устройствами и создали и обеспечили определенную степень автоматизации для создания комфорта и безопасности. Теперь пришло время сделать наш «умный дом» устройством IoT (Интернета вещей), чтобы получить доступ к нему для мониторинга и управления из любой точки мира по сети интернет. Организуем доступ контроллеров нашего дома к сети интернет. Подробнее … |
|
|
9. Протокол MQTT – простой протокол для Интернета вещей
Наконец мы готовы к тому, чтобы устройства нашего «умного» дома стали устройствами Интернета вещей, что позволит получать данные с датчиков и управлять исполнительными устройствами нашего «умного дома» через интернет из любой точки мира. В качестве устройства управления удобнее всего использовать мобильный телефон. Нас интересует получение данных на телефон и управление исполнительными устройствами с телефона. Подробнее … |
|
9.1. IoT Manager — управление Умным домом через мобильное приложение
IoT Manager – это мобильное приложение для телефонов и планшетов, совмещающего в себе табло для отображения данных с датчиков и пульт для управления исполнительными устройствами. Существуют версии для Android и iOS, которые можно скачать в GooglePlay и AppStore www.iotmanager.ru. Но прежде, чем скачивать приложение, определимся с брокером. В качестве брокеров выбираем сервис CloudMQTT.com (www.cloudmqtt.com), в котором можно создать бесплатный аккаунт. Подробнее … |
|
9.2. Передача данных брокеру (тестовый пример)
IoTManager не только подписан на темы, но также выступает в роли publisher – публикует данные в темы. Это значения слайдеров и статус кнопки. Эти данные плата NodeMCU, подписанная в качестве subscriber на эти темы, может использовать для управления, подключенными к плате устройствами. Подробнее … |
|
9.3. Публикация данных датчиков в темы брокера на примере NodeMCU
Рассмотрим подоробнее отправку данных с датчиков нашего умного дома брокеру. Будем отправлять брокеру данные с двух датчиков DHT22 и DS18B20. Правки осуществляем в скетче из предыдущей главы. Устанавливаем количество виджетов для отображения по количеству датчиков. Подробнее … |
|
9.4. Управление из IoT Manager исполнительными устройствами на плате NodeMCU
В данной главе рассмотрим управление исполнительными устройствами, подключенными к NodeMCU, из мобильного приложения IoT Manager. В скетч для NodeMCU необходимо внести следующие изменения. Изменяем количество виджетов для отображения (увеличение на количество исполнительных устройств). Подробнее … |
Источник: arduino-kit.ru