Je nemožné si predstaviť život moderného človeka bez použitia rôznych technológií. Dnes je populárna platforma Smart Home, ktorá vám umožňuje ovládať rôzne systémy na podporu života, zjednodušovať životnosť a znižovať účty za energie. V posledných rokoch sa stali populárnymi automatizačné platformy založené na technológii Arduino.
Arduino je populárna platforma pre optimalizáciu domácej automatizácie. Na tejto platforme môžete vytvoriť jednoduchú a zároveň účinnú platformu, ktorá bude riadiť osvetlenie, kúrenie, prívod vody, vetranie a ďalšie nástroje. Okrem toho existuje možnosť zjednodušeného rozšírenia funkcií pridaním nových blokov a inštaláciou ďalších aplikačných programov.
Pracovný princíp
Mnohí z nás počuli o automatizačných systémoch, ale málokto má správnu predstavu o tom, koľko senzorov a regulátorov pracuje. Takéto zariadenia, ak sú správne naplánované, môžu ovládať činnosť všetkého zariadenia v dome, bezpečnosť, inžinierske siete atď. Navyše, v každom prípade sa funkčnosť takého systému podpory života významne líši v závislosti od konkrétnych požiadaviek majiteľa domu.
Ak boli takéto systémy donedávna drahé z dôvodu zložitosti technológie a potreby používať špeciálny mikroprocesory a riadiaci softvér, dnes na platforme Arduino môžete ľahko implementovať také jednoduché systémy na podporu života, ktoré budú mať pokročilé funkcie.
Komponentné platformy
Štandardný inteligentný dom obsahuje nasledujúce komponenty:
Senzorická časť, ktorá obsahuje rôzne senzory, ktoré môžu reagovať na teplotu, vlhkosť, pohyb alebo rôzne iné udalosti.- Výkonná časť, tj zariadenia, ktoré môžu používatelia alebo samotný systém ovládať zaslaním príslušných príkazov na ich zapnutie alebo vypnutie. Takáto výkonná časť obsahuje rôzne relé, elektrické motory, ovládacie zariadenia čističa vzduchu a tak ďalej.
- Mikroprocesor je „mozog“, ktorý koordinuje a koordinuje prácu všetkých komponentov.
Softvér je sada inštrukcií a jednoduchých aplikácií, pomocou ktorých môže užívateľ nakonfigurovať program sám alebo stiahnuť vopred pripravené predvoľby a skripty.
Spoločnosť Arduino
Arduino je talianska spoločnosť zaoberajúca sa výrobou a vývojom softvéru a komponentov pre automatizačné systémy. Hlavným účelom takýchto jednoduchých systémov je ich použitie neodborníkmi, tj obyčajnými majiteľmi domov. Preto, ak plánujete vybaviť pomerne jednoduchý a zároveň funkčný systém na podporu života doma, Arduino bude pre vás vynikajúcou voľbou .
Navrhovaný P.O. Arduino sa ľahko používa, čo umožňuje vlastníkom domov zostavovať programy a konfigurovať činnosť všetkého, čo je spojené s mikroprocesorom. Softvér od tohto talianskeho výrobcu je distribuovaný bezplatne, takže vám zaručene nebudú mať problémy pri hľadaní takýchto kontrolných programov.
Najprv musíte naplánovať všetku funkčnosť takého systému, zvoliť správne senzory a ovládače, ktoré sa majú použiť. Aby ste mohli vyvinúť kompetentný systémový diagram na Arduino, musíte jasne pochopiť, aké funkcie platformy potrebujete. Bude stačiť, aby niekto jednoducho otvoril svetlo pri otvorených dverách a niekto chce získať najrozvetvenejší systém, ktorý bude udržiavať optimálnu teplotu, vlhkosť v dome, vetrať okná, zapínať vykurovanie podľa plánu, vykonávať ďalšie rôzne práce a čo najpresnejšie ovládať všetko inžinierska komunikácia v dome.
Tento taliansky výrobca ponúka štandardný model automatizácie, ktorý sa skladá z mikrokontroléra a niekoľkých rozširujúcich kariet. Takéto rozširujúce karty sa nazývajú „menovky“. Následne je možné k nim a doske procesora pripojiť rôzne ďalšie komponenty. Takýto zostavený systém na Arduino môže pracovať autonómne podľa programu nastaveného používateľom alebo sa môže pripojiť k počítaču prostredníctvom bezdrôtového a káblového rozhrania.
Výhody použitia
Ak hovoríme o výhodách použitia takého hardvérového a softvérového systému Arduino na zavedenie automatizácie, môžeme rozlíšiť nasledujúce:
Najrozsiahlejšie možnosti nastavenia projektu Arduino pre domácnosť.- Takýto hardvérovo-softvérový komplex môže fungovať autonómne.
- Jednoduché načítanie programu do ovládača.
- Dostupné náklady na komponenty.
- Rozšírenie funkčnosti systému fungujúceho v dome sa výrazne zjednodušilo.
Správa systémov
V súčasnosti tento taliansky výrobca ponúka celý rad hotových riešení, ktoré vám umožňujú spravovať nasledujúce technické systémy v dome:
- Teplota a vlhkosť.
- Osvetlenie.
- Núdzové bezpečnostné systémy.
- Rôzne domáce spotrebiče.
Ak potrebujete najjednoduchší automatizačný systém, môžeme vám odporučiť základnú súpravu Arduino Starter Kit Uno, ktorá obsahuje všetky potrebné senzory a mikrokontroléry na riadenie technickej komunikácie v dome.
Dodatočné zariadenia
Funkčnosť tohto systému môžete následne ľahko rozšíriť pomocou nasledujúcich ovládačov:
- Zatvárače dverí.
- Stmievače pre osvetlenie.
- Spínače a rôzne relé.
- Elektrické motory.
Realizácia projektu
Materiály a komponenty
Ak plánujete samostatne implementovať takýto systém pomocou Arduino, budete potrebovať nasledujúce komponenty:
Mikroprocesorová doska Arduino.- Snímače teploty.
- Ethernet modul
- Svetelný a dažďový senzor.
- Mikrofón.
- Jazýčkové spínače.
- Pohybové senzory.
- odpor rezistory.
- Relé.
- Ethernetový kábel.
- Krútený pár.
Približná cena všetkých týchto komponentov je približne 100 dolárov. V tomto prípade bude možné realizovať multifunkčný komplex, ktorý je zodpovedný za osvetlenie domu, prevádzku vykurovacieho systému a vykonáva množstvo ďalších funkcií.
Arduino ponúka svojim užívateľom množstvo schém na pripojenie akčných členov a snímačov k riadiacej doske. Musíte iba určiť potrebnú funkčnosť takého komplexu, vybrať príslušný obvod a zapojiť všetky senzorické a ovládacie zariadenia v prísnom súlade s dostupnou dokumentáciou.
Všetko, čo musíte urobiť, je stiahnuť bezplatne distribuovaný softvér Arduino, nainštalovať ho do mobilného zariadenia alebo počítača a potom sa pripojiť k mikroprocesoru pomocou káblovej alebo bezdrôtovej technológie, vykonať potrebné nastavenia a overiť funkčnosť platformy vytvorenej vašimi rukami.
Tipy a triky
Pri zakúpení základnej súpravy Starter Kit by ste mali pochopiť, že takáto platforma bude obsahovať minimálnu funkčnosť a použité senzory môžu pracovať s určitou chybou. Odborníci odporúčajú okamžite vymeniť snímač teploty v základnej súprave za zdokonalený model dht 22, ktorý poskytuje najvyššiu kvalitu údajov o izbovej teplote.
V niektorých prípadoch môžu existovať problémy s otvoreným portom COM, ktorý je zodpovedný za sťahovanie softvéru a pripojenie rôznych akčných členov. Ak sa chcete vyhnúť takýmto ťažkostiam, odporúčame vám kontaktovať bezdrôtové technológie Arduino prostredníctvom bezdrôtovej technológie alebo internetu a obísť taký port COM.
Použité senzory zatvárania dverí a okien môžu niekedy prijímať falošné poplachy. Aby sa predišlo takýmto problémom, odporúča sa nakonfigurovať riadiacu jednotku takým spôsobom, aby systém prijal akciu, keď je prijatých niekoľko signálov v rade na otvorenie a zatvorenie dverí a okien.
V základnej sade je požiarny poplachový systém vybavený iba dymovým senzorom, preto sa odporúča kúpiť si požiarny senzor, ktorý dokáže zistiť požiar vo vzdialenosti nie viac ako 30 centimetrov.
Aj keď automatizovaný systém od spoločnosti Arduino nie je najkvalitnejší a najfunkčnejší, vďaka jednoduchosti prevádzky, spoľahlivosti a dostupným nákladom na použité komponenty si získal na domácom trhu popularitu. Ak sa naučíte vytvárať základné projekty Arduino Smart Home, budete v budúcnosti schopní významne rozšíriť funkčnosť riadiacich komplexov a vytvoríte univerzálne používané a efektívne platformy, ktoré riadia všetky domáce procesy.