Arduino Home Energy Saver: 5 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Вы строите домашнюю энергетическую систему, которая предназначена для мониторинга энергии вашего дома, чтобы сократить расходы на электроэнергию и другие счета за коммунальные услуги. В этой модели ваше устройство сможет проверять температуру в вашем доме и соответствующим образом регулировать ее, проверять, не открыты ли какие-либо двери или окна, чтобы сэкономить на отоплении и кондиционировании, а также позволять пользователю вручную контролировать яркость света в вашем доме. Давайте начнем!

Шаг 1: Детали и материалы

Для завершения этой системы вам понадобится множество деталей. Прежде всего, вам понадобится стартовый комплект Sparkfun Redboard на базе Arduino. Этот комплект и оборудование внутри будут там, где вы настроите всю систему. Во-вторых, вам понадобится копия MATLAB на вашем настольном компьютере или ноутбуке, а также все необходимые наборы инструментов, чтобы сделать его совместимым с Redboard. Для этого откройте MATLAB. На вкладке MATLAB Home в меню Environment выберите Add-Ons Get Hardware Support Packages Выберите «MATLAB Support Package for Arduino Hardware» и загрузите Arduino Hardware Support Package.

Остальные части, которые вам понадобятся, включены в пакет Sparkfun Redboard. Вам понадобятся провода, один светодиод, резисторы, диод, пьезоэлемент (динамик), датчик температуры, транзистор, фоторезистор и двигатель постоянного тока. К счастью, все это есть в вашем стартовом наборе.

Шаг 2: Настройка управления освещением

В этой системе светодиодный свет будет нашим домашним светом. Прилагается изображение схемы, необходимой вам для настройки управления светодиодами на Redboard. В этом случае вам НЕ понадобится синяя деталь в цепи.

Следующий код настроит ваш контроль над светодиодной подсветкой. При запуске кода появится всплывающее меню, позволяющее пользователю выбрать яркость между высокой, средней, низкой или выключенной. В зависимости от того, что вы выберете, код установит для светодиода определенный уровень яркости или затемнения. Это будет бесконечный цикл.

%% огни

choice = menu ('Насколько ярким вы хотите, чтобы ваш свет?', 'Высокий', 'Средний', 'Низкий', 'Выкл.')

если выбор == 1

writePWMVoltage (a, 'D10', 5)

elseif выбор == 2

writePWMVoltage (a, 'D10', 3)

elseif выбор == 3

writePWMVoltage (a, 'D10', 1)

elseif выбор == 4

writePWMVoltage (a, 'D10', 0)

конец

Шаг 3: Настройка дверной и оконной сигнализации

Первая подключенная схема покажет вам, как настроить небольшой динамик на Redboard. Этот динамик будет действовать как предупреждение, чтобы сообщить пользователю, что окно или дверь в его доме были оставлены открытыми более 10 секунд. В этой схеме используются провода, пьезоэлемент и 3 провода.

Вторая присоединенная схема - фоторезистор. Он может определить, темное или светлое окружающее пространство. Освещение позволит коду MATLAB узнать, открыта или закрыта дверь, и передаст информацию пьезоэлементу, сказав ему издать звук. В этой схеме вам НЕ нужно прикреплять светодиод, фиолетовый провод или резистор справа.

Следующий код считывает количество света от фоторезистора, затем приостанавливает код, чтобы увидеть, остается ли дверь открытой более 10 секунд. Он снова считывает показания фоторезистора, а затем сообщает пьезоэлектрическому устройству гудеть, если уровень освещенности все еще слишком высок.

%% Фоторезистор

а 0 == 0

photov = readVoltage (a, 'A1')

если фотоv> 4

пауза (10)

photov = readVoltage (a, 'A1')

если фотоv> 4

playTone (a, 'D3', 500, 5)

перерыв

конец

конец

конец

Шаг 4: Настройка датчиков температуры

Первый подключенный контур установит ваш датчик температуры. Это будет собирать данные о температуре, где бы вы ни находились. Он отправит эту информацию в MATLAB.

Следующая подключенная схема устанавливает двигатель постоянного тока. Этот мотор действует как вентилятор. Если показания датчика температуры будут слишком высокими, вентилятор включится и попытается охладить ваш дом.

Следующий код позволит датчику температуры считывать данные за установленный промежуток времени. Этот код настроен на повторение 100 раз, но его можно легко настроить на повторение много раз, чтобы датчик мог работать в течение дня. По мере сбора данных о температуре код проверяет, не превышает ли когда-либо установленную температуру. Если это произойдет, вентилятор автоматически включится. Когда установленный промежуток времени истечет, он создаст график, который покажет вам температуру в течение периода времени, который вы можете проанализировать, чтобы отрегулировать отопление и кондиционирование воздуха в вашем доме.

%%Датчик температуры

temps =

раз =

для i = 1: 100

v = readVoltage (a, 'A0')

tempC = (v-0,5). * 100

tempF = 9/5. * tempC + 32

если tempF> 75

writeDigitalPin (a, 'D9', 1)

конец

temps = [temps, tempF]

раз = [раз, я]

сюжет (время, темп)

xlabel ('Время (секунды)')

ylabel ('Температура (F)')

title («Температура вашего дома с течением времени»)

конец

Шаг 5: Заключение

Все готово! Наслаждайтесь своим новым домашним энергосберегающим устройством и обязательно используйте его в своих интересах!