Интелигентен дом, базиран на контролери Arduino: проектиране и организиране на контролирано пространство

Схема за управление на интелигентен дом: проектиране и избор на контролер | Технологии за интелигентен дом на 21 век
Съдържание
  1. Проектиране с Arduino
  2. Необходими компоненти за създаване на интелигентна домашна система
  3. Как работи тази интелигентна къща?
  4. Стъпки за създаване
  5. Оборудване
  6. Алгоритъм за свързване
  7. Как планирате да управлявате интелигентния си дом
  8. Какво е интелигентен дом
  9. Дистанционно управление на интелигентен дом
  10. Сглобяване на интелигентен дом: инструкции стъпка по стъпка
  11. Разработване на софтуерен код
  12. Инсталиране на клиентско приложение на смартфона (за Android)
  13. Работа с маршрутизатора
  14. Какво е контролер за управление
  15. Какво може да предложи Arduino
  16. Основни опции за конфигуриране
  17. Проекти на Arduino за начинаещи
  18. Как да създадем проект на Arduino
  19. Електронни вериги
  20. Програмиране
  21. Мозъчният център на интелигентния дом
  22. Прехвърляне на данни от Arduino
  23. Обичайни марки контролери
  24. Овен
  25. VeraEdge
  26. Arduino
  27. Siemens
  28. Какво бих искал
  29. Наблюдение и конфигуриране
  30. Контрол на
  31. Какво е Arduino
  32. Принцип на работа
  33. Компоненти на платформата
  34. Проектиране на система за различни зони на апартамента

Изготвяне на проект на Arduino

Процесът на създаване и конфигуриране на интелигентен дом с Arduino ще бъде показан на примера на система със следните функции

  • следене на температурата на открито и на закрито;
  • наблюдение на състоянието на прозореца (отворен/затворен);
  • наблюдение на метеорологичните условия (ясно/дъжд);
  • генериране на звукова аларма при задействане на сензор за движение, ако функцията за аларма е активирана.

Системата ще бъде създадена така, че данните да могат да се преглеждат чрез специално приложение, както и чрез уеб браузър, което означава, че потребителят може да прави това от всяко място с достъп до интернет.

Използвани съкращения:

  1. "GND" - заземяване.
  2. "VCC" - захранване.
  3. "PIR" - сензор за движение.

Компоненти, необходими за изграждане на интелигентна домашна система

Системата за интелигентен дом Arduino изисква следното:

  • Микропроцесорна платка Arduino;
  • Ethernet модул ENC28J60;
  • Два температурни сензора DS18B20;
  • микрофон;
  • сензор за дъжд и сняг;
  • сензор за движение;
  • рид ключ;
  • реле;
  • резистор 4,7 kΩ;
  • кабел с усукана двойка;
  • Ethernet кабел.

Всички компоненти струват около 90 долара.

Интелигентна къща, базирана на контролери Arduino: дизайн и организация на контролираното пространствоЗа да изградим система с необходимите функции, ще ни е необходим набор от устройства на стойност около 90 USD.

Как работи такъв интелигентен дом?

За да създадете умен дом със собствените си ръце, ще ви трябват уменията на House Keeper Kuzya. Можете не само да го използвате за управление на интелигентния си дом, но и да интегрирате виртуални устройства директно в Yandex.Alice. Това означава, че няма да се налага постоянно да отваряте умението, само за да изключите една крушка. Умението ще комуникира с микроконтролера чрез уеб куки.

Конференция YaTalks 2020

5 декември, 09:00 ч., Онлайн, Безплатно

Събития и курсове в.

Чудесна за webhooks е платформата Blynk - контролен панел за устройства Arduino и Raspberry Pi. Там лесно можете да създадете графичен интерфейс, чрез който да управлявате устройството чрез Wi-Fi (а също и чрез Ethernet, USB, GSM и Bluetooth).

Етапи на създаване

Трябва да кажем, че етапите на създаване на интелигентна домашна система, независимо дали използвате специалист или собствените си ръце, са едни и същи. Вярно е, че в последния случай готовата версия обикновено ще струва значително по-малко, отколкото ако ангажирате специалисти, които вече са дефицит на пазара. Поради тази причина заплатите им ще бъдат подходящи, което означава, че ако не искате да харчите допълнителни средства, можете да се справите сами. Затова нека започнем с аксесоарите за тази система, ако сте решили да я изградите сами.

Умна къща, базирана на контролери Arduino: дизайн и организация на контролираното пространствоУмна къща, базирана на контролери Arduino: дизайн и организация на контролираното пространство

Пълен комплект

Ако говорим за оборудването на системата, технологията ще включва следния набор от компоненти:

  • сензор за движение;
  • сензор за температура и влажност;
  • светлинен сензор;
  • Чифт температурни сензори с етикет DS18B20;
  • Ethernet модул с обозначение ENC28J60;
  • микрофон;
  • рид ключ;
  • реле;
  • Кабел с усукана двойка;
  • Ethernet кабел;
  • Резистор със съпротивление 4,7 килоома;
  • Микропроцесорна платка Arduino.

Умна къща, базирана на контролери Arduino: дизайн и организация на контролираното пространствоУмна къща, базирана на контролери Arduino: дизайн и организация на контролираното пространство

Алгоритъм за свързване

Трябва да се каже, че един интелигентен дом трябва да бъде оборудван само с LED светлини, тъй като обичайните варианти просто не могат да издържат на високото напрежение. Когато проектът е готов и всички необходими части са закупени, трябва да започнете да свързвате сензорите и контролерите. Това трябва да се прави само в съответствие със създадената по-рано схема. Контактите трябва да са напълно изолирани.

Накратко, алгоритъмът за свързване стъпка по стъпка изглежда по следния начин:

  • инсталиране на кода;
  • Конфигуриране на компютър или мобилно приложение;
  • препращане на портове;
  • провеждане на тестове на софтуер и сензори;
  • Отстраняване на неизправности, ако бъдат открити по време на тестването.

Затова нека започнем с инсталирането на кода.

Първо, потребителят трябва да напише софтуера в средата за разработка на Arduino IDE. Той съдържа:

  • текстов редактор;
  • създател на проекта;
  • програма за компилиране;
  • препроцесор;
  • Инструмент за зареждане на софтуер в минипроцесора Arduino.

Трябва да се отбележи, че съществуват версии на софтуера за основните компютърни операционни системи - Windows, Linux, Mac OS X. Що се отнася до използвания език за програмиране, той е C++ с редица опростявания. Програмите, написани от потребителите за Arduino, обикновено се наричат скици. Редица функции се създават автоматично от системата и не е необходимо потребителят да разбира как да ги пише, като се предписва списък с общи действия. Също така не е необходимо да се вмъкват заглавни типови файлове на нормални библиотеки. Но трябва да се вмъкнат потребителски библиотеки.

Интелигентна къща, базирана на контролери Arduino: дизайн и организация на контролираното пространство

Библиотеките могат да бъдат добавени към IDE-управителя на проекта по различни начини. Под формата на изходни файлове на C++ той може да бъде добавен в отделна директория в работната директория на IDE shell. Сега имената на необходимите библиотеки се появяват в специално меню на IDE. Тези, които маркирате, ще бъдат включени в списъка за компилиране. В средата за разработка има малко настройки и изобщо няма начин да се настроят тънкостите на компилатора. Това се прави, за да се предпазят непосветените от грешки.

Умна къща, базирана на контролери Arduino: дизайн и организация на контролираното пространствоИнтелигентна къща, базирана на контролери Arduino: дизайн и организация на контролираното пространство

Ако сте изтеглили библиотеката, разархивирайте я и просто я поставете в IDE. В текста на програмата има коментари, които обясняват начина на работа. Трябва да се отбележи, че всички приложения на Arduino работят по една и съща технология: потребителят изпраща заявка до процесора, а той от своя страна зарежда необходимия код на екрана на устройството. Когато човек натисне клавиша Refresh, микроконтролерът изпраща обратно информация. От всяка от страниците със специфично обозначение идва кодът за програмиране, който ще бъде показан на екрана.

Следващата стъпка е да инсталирате клиента на компютър или смартфон. Тя може да бъде изтеглена онлайн, от Google Play Market или от друг източник. За да направите това, отворете файла в телефона, който сте изтеглили, след което щракнете върху него и щракнете върху "Инсталиране" в появилия се прозорец. Трябва обаче да знаете, че за да работи това, трябва да е активирана опцията, която ви позволява да инсталирате приложения, които не са от услугата Google Play. За да активирате тази опция, трябва да влезете в раздела с настройки и да изберете елемента "Сигурност". По този начин трябва да активирате съответната опция. След като инсталацията приключи, можете да активирате приложението и да го конфигурирате.

Умен дом с контролери Arduino: проектиране и организиране на контролирано пространствоИнтелигентен дом, базиран на контролери Arduino: дизайн и организация на контролираното пространство

Как планирате да управлявате интелигентния си дом

След като сте решили въпроса "какво ще бъде автоматизирано", следва не по-малко вълнуващата тема "как да контролирате цялата автоматизация":

  • Можете да организирате централен панел с екран;
  • Дистанционно наблюдение и управление от смартфон;
  • Интелигентни контакти и ключове;
  • Напълно автоматичен дом;
  • Домакински уреди, които могат да работят в автоматичен режим без достъп до електрическата мрежа;
  • Различни комбинации от тези методи.

Интелигентна къща, базирана на Arduino: дизайн и организация на контролираното пространство

Струва си да помните, че бюджетът ви също контролира автоматизацията. Някои технически решения могат да свършат по-добра работа, но те са доста скъпи, но съвременният пазар позволява да бъдат заменени за доста адекватни пари.

Прочетете също:  Какво е кабел Vvg: дешифриране, характеристики + тънкости на избора на кабел

Какво е "интелигентна къща"

Този термин има по-разбираем аналог - "домашна автоматизация". Същността на тези решения се състои в осигуряването на автоматично изпълнение на различни процеси, протичащи в дома, офиса или на специализирани обекти. Най-простият пример е автоматичното включване на осветлението при влизане на обитател в стаята.

Умна къща, базирана на контролери Arduino: дизайн и организация на контролираното пространствоСистемата за интелигентен дом Arduino е набор от оборудване за управление на работата на различни устройства с помощта на мобилен телефон с Android.

Във всяка система "умна къща" е възможно да се разпределят следните компоненти:

Сензорната част. Това е набор от устройства, чиято основна част е представена от всички видове сензори, позволяващи на системата да регистрира събития от различно естество. Примери за това са сензорите за температура и движение. Други сензори се използват за изпращане на команди към системата на потребителя. Това са бутони и панели за дистанционно управление с приемници.

Изпълнителната част. Те са устройства, които могат да бъдат управлявани от системата, и по този начин реагират на някакво събитие според дефиниран от потребителя сценарий. На първо място, това са релета, чрез които контролерът за интелигентен дом може да захранва всяко електрическо устройство, т.е. да го включва и изключва. Например пляскането с ръка (което системата ще "чуе" чрез микрофон) може да се използва за включване на релето, което захранва вентилатора.

Забележка: в този пример вентилаторът може да бъде всякакъв вид вентилатор. Но можете да използвате и устройство, създадено специално за работа с определена система.

Например компанията Arduino произвежда електрически двигатели за своите системи, които могат да се използват например за затваряне или отваряне на прозоречно крило, а Xiaomi (китайски производител на такива системи) произвежда устройства за управление на въздухоочистители. Такова устройство се контролира изцяло от системата, което означава, че тя може не само да го включва, но и да променя настройките.

Процесор. Може да се нарече и контролер. Той е "мозъкът" на системата, който координира и хармонизира работата на всички нейни компоненти.

Софтуер. Това е наборът от инструкции, който ръководи процесора. Системите на някои производители, включително тези на Arduino, позволяват на потребителя да напише собствен софтуер, докато други използват готови решения, при които потребителят има на разположение само типични сценарии.

Съвременните системи за интелигентен дом се делят на няколко разновидности:

  1. Тези, които са оборудвани със собствен контролер.
  2. Използване на процесора на компютъра на потребителя (таблет, смартфон).
  3. Те обработват информация с помощта на отдалечен сървър, принадлежащ на компанията, която ги е разработила (облачна услуга).

Системата може не само да активира устройството, но и да информира потребителя за събитието чрез изпращане на съобщение на телефона или по друг начин. По този начин той може да се използва като алармена система, включително за пожароизвестяване.

Сценариите могат да бъдат много по-сложни от описаните в примерите. Например можете да научите системата да включва бойлера и да прехвърля подаването на гореща вода към него, когато централното захранване е прекъснато, ако се установи присъствието на човек в къщата (помагат инфрачервени, ултразвукови сензори и детектори за движение).

Дистанционно управление на интелигентен дом

Умна къща, базирана на контролери Arduino: дизайн и организация на контролираното пространствоДомашна автоматизация Arduino и Raspberry Pi

Както беше споменато по-горе, със сървъра Node.js можете да свързвате нещата заедно. Това се отнася и за визуализирането на процесите на домашна автоматизация онлайн чрез облачни услуги. Това е един от начините да управлявате дома си чрез интернет. Можете да включите котела или отоплителните тела ръчно преди да пристигнете в къщата.

Друг начин е да получавате данни и да управлявате интелигентния дом на платформата Arduino чрез SMS и MMS съобщения. В крайна сметка може да не е възможно винаги да имате интернет под ръка. И докато включването на даден уред може да не е от решаващо значение, получаването на съобщение за теч на вода може да е от съществено значение. Тук платката Edison на Intel може да ви помогне да проектирате напълно функционален интелигентен дом, захранван с Arduino.

И какво получаваме?

Както виждате, Arduino не е просто платка за разработване на прости устройства за автоматизация. С платформата Arduino можете лесно да създадете собствена система за домашна автоматизация. Не е необходимо да плащате твърде много пари за устройство Simens, което е 5-10 пъти по-скъпо от Arduino.

Arduino може да бъде свързан към компютър и да визуализира процесите на монитор или екран на таблет. Базираната на Arduino интелигентна домашна автоматизация може да се управлява чрез интернет или чрез SMS и MMS съобщения. Arduino може да се използва за създаване на доста сложни устройства със собствените ви ръце.

Сглобяване на интелигентен дом: инструкции стъпка по стъпка

Разработване на програмния код

Програмата е написана от потребителя в средата Arduino IDE, която записва файлове с разширение ".ino". Използваният език за програмиране е C++ в опростена форма - много от библиотечните файлове и хедърите се създават автоматично от IDE. От потребителя се изисква да предпише настройките setup() и loop() при стартиране (изпълняват се непрекъснато) и да определи потребителските библиотеки. Дори начинаещият програмист няма да се обърка от простите настройки на IDE.

В интернет вече има много готови програми и скици за Arduino, така че е възможно да се използва готов софтуер с обяснения на принципа на работа. Всичко, което трябва да направите, е да изтеглите, да разархивирате архива и да го изпратите в папката на IDE.

Инсталиране на клиентското приложение на смартфона (за Android)

Да наблюдава и Smart Home от смартфон, от който се нуждаете

  • изтеглете файла SmartHome.apk;
  • Разрешете инсталирането на софтуера в телефона;
  • Активиране и конфигуриране на приложението.

Работа с маршрутизатор

Настройване на маршрутизатора

  • влезте в настройките на устройството;
  • въведете IP адреса на Arduino;
  • Посочете превключвателя към чипсета на Arduino на порт 80.

Какъв е контролерът за управление

Сърцето на тази система е контролерът, който не само управлява всички уреди и устройства в интелигентния дом, но и изпраща доклади до хоста за текущото състояние на уреда. Той може да бъде програмиран да извършва различни действия през необходимия интервал от време или според одобрения график на включване. Цялата система на интелигентната къща може да работи в независим режим, т.е. без участието на човека, като комуникацията с нея се осъществява по няколко начина чрез:

  • Компютърна мрежа;
  • Мобилен телефон;
  • Чрез радиопредавател.

Изборът на контролер трябва да бъде направен в зависимост от архитектурата на системата за управление. Това означава, че цялата система може да бъде:

  1. Централизирана, която се управлява от един контролер с висока производителност и възможности. Той има собствена операционна система, базирана на малък компютър, монтиран в малък пластмасов корпус. В зависимост от конфигурацията той може да съдържа GSM модул за отдалечен достъп, както и сензорен екран с интерфейс с бутони. Предлагат се всички видове конектори за мрежова връзка;
  2. Децентрализирани (регионални), състоящи се от няколко системи за управление, т.е. няколко по-прости контролера. Всяка от тях има по-малко функции и отговаря за управлението на определена стая, помещение или група устройства с определено предназначение. Той е снабден с електронен логически блок с ниска мощност и без операционна система. Той е конфигуриран за елементарни задачи и сценарии, които могат да се основават на време или състояние на сензора. Например свързан към него светлинен сензор подава управляващ сигнал за включване на осветлението, когато настъпи мрак. Самият процес на включване, разбира се, се извършва чрез реле.

Какви решения предлага Arduino

С Arduino-съвместимите сензори и устройства, произведени от множество производители, ще намерите широка гама от аксесоари за вашия Arduino умен дом:

  • Сензори за следене на температурата, светлината през различни части на деня, влажността, валежите и атмосферното налягане.
  • Сензори, реагиращи на движение.
  • Аварийни сензори.
  • Други устройства и конзоли.
Прочетете също:  Как да инсталираме и свързваме заземен контакт: научете как да заземявате контакти

Стартовият комплект на Arduino (StarterKit от повечето производители) включва някои индикатори и сензори.

За да изпълнявате командите, изпратени от система за интелигентен дом, базирана на Arduino, се нуждаете от:

  • релета и превключватели;
  • клапани;
  • електрически двигатели;
  • 3-пътни вентили със сервозадвижване;
  • димери.

Основни опции за конфигуриране

В непрекъснатия си стремеж към усъвършенстване и автоматизация хората непрекъснато изобретяват нови механизми за това. Тя има за цел също така да намали размера на устройствата, без да губи тяхната функционалност.Умна къща, базирана на контролери Arduino: дизайн и организация на контролираното пространство

За механизмите за управление на контролера и за цялата система на интелигентната къща има основни изисквания:

  1. автоматизъм;
  2. самоконтрол;
  3. контрол, без да се допускат грешки.

Вариантите на конфигурация на всяка подобна система зависят от много фактори, които вече бяха споменати по-горе, като тук са посочени варианти на системи, които могат да бъдат свързани към контролера:

  1. Регулиране и управление на осветлението на закрито и открито, както и в архитектурни структури;
  2. Климатични инсталации (климатизация, вентилация, отопление);
  3. Затваряне и заключване на врати, порти и прозорци;
  4. Аудиосистеми и телевизия, домашно кино;
  5. Управление на завеси, щори и слънцезащитни устройства;
  6. Водоснабдителна система;
  7. Хранене на домашни любимци и аквариумни рибки.

С други думи, всичко зависи от желанието и финансовите възможности на клиента.

Проекти с Arduino за начинаещи

Ако разгледаме всички проекти на Arduino, достъпни в интернет, можем да ги разделим на няколко основни групи:

Учебни проекти за начинаещи, които не са предназначени за голяма практическа употреба, но помагат да се разберат различни аспекти на платформата.
Мигащи светодиоди - светофар, мигач, светофар и други.
Проекти със сензори: от най-простите аналогови до цифрови, използващи различни протоколи за обмен на данни.
Устройства за записване и показване на данни.
Машини и устройства със серво и стъпкови двигатели.
Устройства, използващи различни видове безжична комуникация и GPS.

Проекти за домашна автоматизация - интелигентни домове с Arduino, както и индивидуални контроли на домашната инфраструктура.
Разнообразие от автономни машини и роботи.
Проекти за изследване на природата и автоматизация на селското стопанство
Необичайни и креативни - обикновено развлекателни проекти.

За всяка от тези групи можете да намерите голямо разнообразие от материали в книги и уебсайтове. В тази статия ще започнем с описание на най-простите проекти, които се препоръчват на начинаещите.

Как да създадете проект на Arduino

Умна къща с контролери Arduino: проектиране и организация на контролирано пространство

Проектът Arduino винаги представлява комбинация от електронна схема, някои свързани хардуерни и механични устройства, система за захранване и софтуер, който управлява целия този хаос. Така че, когато започвате, трябва да разберете, че за да създадете само едно устройство, ще трябва да станете едновременно програмист, инженер по електроника и дизайнер.

Ако проектът не е учебен, със сигурност ще се сблъскате със следващите етапи на изпълнение със задачи като тези:

  • Измислете нещо, което ще бъде полезно и/или интересно за другите. Дори най-простият проект е полезен по някакъв начин - най-малкото ви помага да научите нови технологии.
  • Сглобете схема, свържете модулите един към друг и към контролера.
  • Напишете скица (програма) в специална среда и я качете на контролера.
  • Проверете как всичко работи заедно и коригирайте грешките.
  • След тестването се подгответе за изграждане на готовото устройство. Това означава, че трябва да сглобите устройството в някаква използваема кутия, да осигурите система за захранване, комуникация с околната среда.
  • Ако ще разпространявате създадените от вас устройства, ще трябва да се справите и с дизайна, системата за транспортиране, безопасността при използване от необучени потребители и обучението на тези потребители.
  • Ако устройството ви работи, тествано е и има някои предимства пред други решения, тогава можете да се опитате да превърнете инженерния си проект в бизнес проект и да се опитате да привлечете инвестиции.

Всеки от тези етапи на създаване на проекта заслужава отделна статия.

Но ние ще се съсредоточим върху етапи на сглобяване на електронни схеми (основи на електрониката) и програмиране на контролери

Електронни вериги

Електронните схеми обикновено се сглобяват с помощта на платки, които свързват елементите помежду им, без да е необходимо да се запояват или навиват. Можете да разберете как работят модулите и електрическите схеми на нашия уебсайт. Обикновено в описанието на проекта се посочва как трябва да се сглобят частите. Но за повечето популярни модули вече има десетки готови схеми и примери в интернет.

Програмиране

Създаването и проблясването на скици се извършва с помощта на специална програма - среда за програмиране. Най-популярната версия на тази среда е Arduino IDE. На нашия уебсайт можете да намерите информация за това как да изтеглите, инсталирате и конфигурирате този софтуер.

Мозъчният център на системата за интелигентен дом

В действителност тези системи разполагат с цялото необходимо оборудване, а техническите контролери се използват за обработка на получената от тях информация, така че да можете да управлявате всеки процес поотделно. В нашите уроци ще използваме Arduino, Wemos, Raspberry и други микроконтролери, които са достъпни на ниска цена.

Специализираните елементи за електрозахранване позволяват използването на непрекъснато електрозахранване, а използването на специални елементи позволява контрол и регулиране на работата на домакинските уреди под контрола на системата.

Наличието на оборудване с дистанционно управление в системата дава възможност за цялостен контрол на всички уреди, които се управляват от системата. Предлагат се като стационарни или преносими устройства. Преносимият модул е по-практичен, тъй като позволява дистанционно управление с помощта на всяко електронно устройство, например телефон или лаптоп.

В същото време собственикът може да контролира всеки процес, който се извършва в помещението, на разстояние от жилището, в което е инсталирана системата. Благодарение на тази функция собственикът може да зададе на интелигентния дом произволна програма от дейности за дълъг период от време и в резултат на това просто да контролира извършваните процеси. Това може да включва климатизация на помещението, автоматично осветление на определен интервал и други подобни автоматизирани функции, включително системата за сигурност.

Интелигентна къща, базирана на контролери Arduino: дизайн и организация на контролираното пространство

Предаване на данни от Arduino

Първо, ще накараме нашия arduino да предава данни към отделен сайт, който ще изобразява данните, получени от сензорите на arduino. Уебсайтът за интернет на нещата - dweet.io - е идеален за това.

Този сайт може да показва графика на промените в температурата, светлината, влажността, всичко, което се променя с течение на времето.

Нека се опитаме да изпратим промяната на температурата в стаята ни към него.

Можете да не създавате свой собствен ключ, а в кода (където трябва да вмъкнете ключа) можете да напишете каквото и да било и сайтът все пак ще ви покаже графика на промяната в изпратените данни с течение на времето. Но за да създадете онлайн мрежа от устройства в бъдеще, ще трябва да се отнасяте по-сериозно към този сайт.

На началната страница можете да видите как работи сайтът

Умна къща, базирана на контролери Arduino: дизайн и организация на контролираното пространство

Умна къща, базирана на контролери Arduino: дизайн и организация на контролираното пространство

Също така създайте акаунт и мрежа от ключове за различни устройства, за да не се притеснявате за сигурността на данните и да можете да разберете какво се случва в дома ви от всяко устройство.

Прочетете също:  Hoover обезпенител: видове продукти и правила за употреба + най-добрите производители

Умна къща, базирана на контролери Arduino: дизайн и организация на контролираното пространство

Умна къща, базирана на контролери Arduino: дизайн и организация на контролираното пространство

Обичайни марки контролери

Качеството на изпълнение на командите и функционалността на всяка система за интелигентен дом зависят пряко от контролера и неговия производител.

Овен

Умна къща, базирана на контролери Arduino: дизайн и организация на контролираното пространствоТози контролер за интелигентната къща на модификацията PLC 100 е базовото решение. Можете да различите особеност, която се състои в използването на протокола Modbus. Той осъществява организацията на обмена на информация между комуникационните канали. Контролерът "Aries" е изчислен за използване и създаване на автоматични системи на къщи и вили с не повече от два етажа, улично осветление, подово отопление и алармени устройства. Логическият контролер е свързан с операторския панел и блока за входове/изходи чрез интерфейс RS-485. Програмирането може да бъде извършено от собственика, ако той реши да го направи. Менюто се състои от шест информационни блока за управление, всеки от които отговаря за различен сегмент. Съществува функция за изпращане на SMS с помощта на елемента на GSM контролера. Уведомяването се извършва в случай на прекъсване на електрозахранването или повреда в захранващите вериги на отделни ключови елементи на системата "умен дом".

VeraEdge

Фамилията Vera се отличава с високо ниво на доверие от страна на потребителите, което се дължи на факта, че нейните устройства се използват в индустрията от много години. Основните предимства на този модел са:

  • Висока производителност;
  • Ергономия;
  • Компактност;
  • Надеждност.

Умна къща, базирана на контролери Arduino: проектиране и организиране на контролирано пространствоРазработчиците са приложили тук нова платформа, даваща висока производителност, наречена SoC, честотата ѝ е 600 MHz, а RAM паметта е увеличена до 128 MB. Основното нововъведение е чипът Z-Wave Plus, който е петото поколение на тези чипсети. Потребителят може едновременно да контролира и управлява до 200 устройства. Контролерът VeraEdge е оборудван с комуникационен модул Wi-Fi. Един от недостатъците на всяка система обаче е липсата на интегрирано непрекъсваемо захранване, което може да бъде закупено и инсталирано като опция.

Arduino

Интелигентна къща, базирана на контролери Arduino: дизайн и организация на контролираното пространствоКонтролерът Arduino предлага доста необичайно, но напълно логично решение за управление на интелигентния дом. Някои занаятчии могат лесно да направят окабеляването и монтажа със собствените си ръце поради лесната му употреба. Логическият контролер е с много малки размери. Той е снабден и със сензори, всякакви индикатори. Разработчиците почти са успели да оптимизират устройството до съвършенство. Всички сензори са безжични и имат минимални грешки при работа, а блоковете за управление имат необичаен външен вид, с удобна и уникална уебстраница. Тя е достъпна и като мобилно приложение.

Siemens

Тези системи с немско качество се използват не само за автоматизиране на системи в дома, но и в производството и промишлеността. Контролерът на тази компания се изразява в гамата LOGO, която участва в създаването на интелигентен дом. Това е традиционен двукомпонентен модел. Едната е проектирана като клавиатура с дисплей и представлява система за вход/изход, а другата позволява манипулиране и свързване с контролера чрез удобен и надежден кабелен интерфейс. Компанията предлага и самостоятелно разработване на определени режими на работа, за които е предвидена специална програма Soft Comfort. Когато LOGO се използва като централен контролер, той може да се използва за създаване на алгоритми на цели схеми. Постоянните нови разработки и модификации увеличават ефективността на устройството.

Какво има за вас

Най-голямото желание на всеки градинар е да постигне максимален добив с минимални усилия. Оранжериите са едно от решенията на този проблем. Но и в този случай искате лехите да се поливат, осветяват и отопляват, когато е необходимо. Разбира се, организирана е и автоматична вентилационна система, за да се намали до минимум усилието за отваряне и затваряне на вентилационните отвори.

Мониторинг и настройка

Умна къща, базирана на контролери Arduino: дизайн и организация на контролираното пространство

Разбира се, преди всичко е необходима система за управление, която да управлява цялата тази високоинтелигентна дейност. Освен това е желателно да се получава информация за текущото състояние директно на домашен компютър или на смартфон. За тази цел ще се използва контролер за оранжерии, базиран на Arduino.

Контрол на

По желание трябва да се организира автоматично управление на подовото отопление (като основа за затопляне на растенията), отваряне на вентилационните отвори, овлажняване на почвата. Добра идея би била система за управление на осветлението, която го включва, ако навън е тъмно.

Какво е Arduino

Arduino е отворена малка електронна платка с лесен за използване процесор и софтуер. Платформата чете входящата информация, след което преформулира командите към различни електрически задвижвани устройства съгласно предварително зададен алгоритъм. Това става с помощта на езика за програмиране Arduino и софтуера Arduino (IDE), базиран на проекта Processing.

Отвореният код на платката позволява използването на компоненти от различни производители. При изграждането на система Arduino Smart Home е лесно да се съчетаят устройствата с нуждите на потребителя.

Хората с минимални познания по програмиране или електротехника могат да разгледат тази система.

Умна къща, базирана на контролери Arduino: дизайн и организация на контролираното пространство

Как работи

Умна къща, базирана на контролери Arduino: дизайн и организация на контролираното пространствоМного от нас са чували за системи за автоматизация, но много малко от тях разбират добре как работят тези сензори и контролери. Ако са правилно планирани, тези устройства могат да контролират работата на всички уреди в къщата, сигурността, комуналните услуги и т.н. И във всеки случай функционалността на такава животоподдържаща система ще варира значително в зависимост от специфичните изисквания на собственика на жилището.

Доскоро подобни системи бяха скъпи поради сложността на технологията и необходимостта от специални микропроцесори и софтуер за управление, но днес най-простите животоподдържащи системи с разширена функционалност могат лесно да бъдат реализирани на платформата Arduino.

Компоненти на платформата

Стандартният интелигентен дом включва следните компоненти:

  1. Сензорната част, която включва различни сензори, реагиращи на температура, влажност, движение или различни други събития.
  2. Задвижващи устройства, т.е. устройства, които потребителите или самата система могат да управляват, като им изпращат съответните команди за включване/изключване. Тези задвижвания включват различни релета, електрически двигатели, управления на въздухоочистващи устройства и др.
  3. Микропроцесорът е "мозъкът", който координира работата на всички компоненти.

Софтуерът представлява набор от инструкции и прости приложения, които могат да се използват от потребителя за персонализиране на софтуера или за изтегляне на предварително зададени настройки и скриптове.

Конфигурация на системата за различните зони на апартамента

Преди да започнете да сглобявате електронната система, трябва да съставите план на проекта за интелигентна къща на Arduino. Нека вземем за пример една малка къща и се опитаме да направим схема на функционирането на интелигентния комплекс. Затова трябва да направим така, че различните зони в къщата да функционират интелигентно.

Умна къща, базирана на контролери Arduino: дизайн и организация на контролираното пространство

  • Входът към двора трябва да бъде оборудван с автоматичен ключ за осветление, който да се включва след настъпване на тъмнината, когато собственикът на дома влезе в къщата и когато собственикът на дома излезе от къщата и отвори вратата. Необходими са сензор за движение и механизъм за отваряне на вратата.
  • Плосък коридор - осветлението трябва да се включва автоматично, когато хората се движат по коридора. Изисква се: сензор за движение.
  • Баня. Автоматично включване на електрическия бойлер при пристигане на собственика на жилището. Аспирацията и осветлението в санитарната инсталация да се включват при отваряне на вратата. Необходими са също сензор за движение и отваряне на вратата.
    Необходими са също сензор за движение и отваряне на вратата.
  • Кухня. Осветлението се включва, когато обитателят влезе в стаята.
  • Когато котлонът е включен, аспираторът трябва да бъде включен едновременно с това. Необходими са релета за монтаж в захранващата линия на плота и детектор за присъствие.
  • Дневни стаи. Автоматично включване на осветлението, регулиране на температурата с електрически конвектори през зимата и климатик през лятото. Необходими са детектор за присъствие, температурен и светлинен сензор.

Рейтинг
Сайт за водопроводни услуги

Съвети за четене

Къде да поставите праха в пералната машина и колко прах да сложите