Varčevanje z energijo za dom Arduino: 5 korakov

2025 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2025-01-23 15:08

Gradite domači energetski sistem, ki naj bi spremljal energijo vašega doma in tako zmanjšal stroške električne energije in drugih komunalnih storitev. V tem modelu bo vaša naprava lahko preverila temperaturo vaše hiše in jo ustrezno prilagodila, preverila, ali so kakšna vrata ali okna odprta, da prihranite pri ogrevanju in klimatizaciji ter omogočite ročni nadzor uporabnika nad svetlost luči v vašem domu. Začnimo!

1. korak: Deli in materiali

Za dokončanje tega sistema boste potrebovali različne dele. V prvi vrsti boste potrebovali začetni komplet Sparkfun Redboard, ki ga poganja Arduino. S tem kompletom in strojno opremo v notranjosti boste nastavili celoten sistem. Drugič, na namizju ali prenosnem računalniku boste potrebovali kopijo programa MATLAB ter vsa potrebna orodja, da bo združljiv z Redboardom. Če želite to narediti, odprite MATLAB. Na zavihku MATLAB Domov v meniju Okolje izberite Dodatki Pridobite pakete podpore za strojno opremo Izberite "Podporni paket MATLAB za strojno opremo Arduino" in prenesite paket podpore za strojno opremo Arduino.

Preostali deli, ki jih potrebujete, so vključeni v paket Sparkfun Redboard. Potrebovali boste žice, eno LED, upore, diodo, piezo element (zvočnik), temperaturni senzor, tranzistor, fotorezistor in enosmerni motor. Na srečo se vsi ti kosi nahajajo v vašem začetnem paketu.

2. korak: Nastavitev krmilnikov svetlobe

V tem sistemu bodo LED svetilke naše domače luči. Priložena je slika vezja, ki jo potrebujete za nastavitev upravljanja LED na vaši rdeči plošči. V tem scenariju modrega kosa na vezju NE boste potrebovali.

Naslednja koda bo nastavila vaš nadzor nad LED lučko. Ko zaženete kodo, se prikaže meni, ki uporabniku omogoča izbiro svetlosti med visoko, srednjo, nizko ali izklopljeno. Odvisno od tega, kaj izberete, bo koda nastavila LED na določeno stopnjo svetlosti ali zatemnitve. To bo neskončna zanka.

%% luči

choice = menu ('Kako svetle bi bile vaše luči?', 'High', 'Medium', 'Low', 'Off')

če je izbira == 1

writePWMVoltage (a, 'D10', 5)

sicer pa izbira == 2

writePWMVoltage (a, 'D10', 3)

sicer pa izbira == 3

writePWMVoltage (a, 'D10', 1)

sicer pa izbira == 4

writePWMVoltage (a, 'D10', 0)

konec

3. korak: Nastavitev alarma za vrata in okna

Prvo priključeno vezje vam bo pokazalo, kako na rdečo ploščo nastaviti majhen zvočnik. Ta zvočnik bo opozoril uporabnika, da je okno ali vrata v njegovem domu ostala odprta več kot 10 sekund. To vezje uporablja žice, piezo element in 3 žice.

Drugo pritrjeno vezje je fotorezistor. Tako lahko ugotovite, ali je okolica temna ali svetla. Svetlobna izpostavljenost bo kodi MATLAB sporočila, ali so vrata odprta ali zaprta, in posredovala informacije piezo elementu ter ji povedala, naj odda zvok. V tem vezju vam LED, vijolične žice ali upora ne bo treba priključiti na desno.

Naslednja koda bo prebrala količino svetlobe iz fotorezistera, nato pa kodo zaustavila in preverila, ali so vrata odprta več kot 10 sekund. Ponovno bo prebral foto upor, nato pa piezo povedal, naj zazvoni, če je raven svetlobe še vedno previsoka.

%% Photoresistor

medtem ko je 0 == 0

photov = readVoltage (a, 'A1')

če je fotov> 4

premor (10)

photov = readVoltage (a, 'A1')

če je fotov> 4

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

prekiniti

konec

konec

konec

4. korak: Nastavitev temperaturnih senzorjev

Prvo priključeno vezje bo nastavilo vaš temperaturni senzor. Tako bodo zbrani podatki o temperaturi, kjer koli je vaš sistem. Te podatke bo poslal podjetju MATLAB.

Naslednje priključeno vezje nastavi enosmerni motor. Ta motor deluje kot ventilator. Če so odčitki temperaturnega senzorja previsoki, se bo ventilator vklopil in poskušal ohladiti vašo hišo.

Naslednja koda bo temperaturnemu senzorju omogočila branje podatkov v določenem času. Ta koda je nastavljena na 100 -kratno zanko, vendar jo je mogoče enostavno prilagoditi na večkrat več, tako da lahko senzor deluje ves dan. Ko zbira podatke o temperaturi, koda preveri, ali temperatura kdaj preseže nastavljeno temperaturo. Če se to zgodi, se ventilator samodejno vklopi. Ko se nastavljeni čas izteče, bo ustvaril ploskev, ki vam pove temperaturo v celotnem časovnem obdobju, ki ga lahko analizirate, da prilagodite ogrevanje in klimatsko napravo v vaši hiši.

%% temperaturni senzor

temps =

krat =

za i = 1: 100

v = napetost branja (a, 'A0')

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

tempF = 9/5.* tempC + 32

če je tempF> 75

writeDigitalPin (a, 'D9', 1)

konec

temps = [temps, tempF]

krat = [krat, i]

zaplet (čas, čas)

xlabel ('Čas (sekunde)')

ylabel ('Temperatura (F)')

title ('Temperatura vašega doma čez čas')

konec

5. korak: Zaključek

Vse je pripravljeno! Uživajte v svojem novem varčevalcu z energijo doma in ga uporabite v svojo korist!