Kako narediti pametni dom z arduinskim kontrolnim relejskim modulom - Ideje za avtomatizacijo doma: 15 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

V tem projektu avtomatizacije doma bomo oblikovali relejni modul pametnega doma, ki lahko nadzoruje 5 gospodinjskih aparatov. Ta relejni modul lahko upravljate z mobilnega telefona ali pametnega telefona, daljinskega upravljalnika IR ali daljinskega upravljalnika televizorja, ročnega stikala. Ta pametni rele lahko zazna tudi sobno temperaturo in sončno svetlobo, da vklopi in izklopi ventilator in žarnico.

Ta pametni rele ima naslednje funkcije:

1. Gospodinjski aparati, ki jih nadzira mobilni Bluetooth

2. Gospodinjski aparati, ki jih upravlja TV daljinski upravljalnik (infrardeči)

3. Gospodinjski aparati, ki jih samodejno nadzira senzor temperature in vlažnosti

4. Gospodinjski aparati, ki jih nadzira Dark Sensor

5. Prikažite temperaturo in vlažnost v živo.

6. Gospodinjski aparati, ki jih upravljate z ročnimi stikali

7. Vgrajen Arduino, tako da lahko Arduino kodo naložite v relejni modul.

Zaloge

Potrebne komponente za projekte pametnega doma:

1. Mikrokrmilnik ATMEGA328P

2. Modul Bluetooth HC05

3. Senzor DHT11

4. OLED zaslon (128 X 32)

5. 1738 Infrardeči sprejemnik

6. Optični sklopnik PC817 (5 št.)

7. BC547 NPN tranzistorji (5 št.)

8. 1N4007 diode (5 ne)

9. 1N4001 dioda (1 št.)

10. LED 5 mm (6 ne)

11. 22pF kondenzatorji (2 št.)

12. 100nF (104) Kondenzator (1 št.)

13. 100uF kondenzator (1 št.)

14. 220-ohmski upori (10 ne) (R6 do R10)

15. 1k upori (7 št.) (R1 do R5)

16. 10 k upori (8 št)

17. 2k (1no) & 4,7k (1no) upor

18. LDR (1 št.)

19. 16MHz kristal, 20. Gumbi (8 št.)

21. 5V releji (5 ne)

22. Mostiček (2 št.), Priključki, IC osnova

23. FTDI 232 USB na ploščo za serijski vmesnik ali Arduino UNO

24. PCB

1. korak: Shema vezja

To je celoten diagram vezja za ta projekt avtomatizacije doma. Pojasnil sem vezje v video posnetku.

Za krmiljenje 5 -kanalnega relejnega modula sem uporabil mikro krmilnik ATMEGA328P. Priključil sem tudi modul Bluetooth HC05, 1738 IR sprejemnik za upravljanje relejev prek Bluetootha in infrardečega daljinskega upravljalnika. In senzor temperature in vlažnosti DHT11 ter LDR za samodejni nadzor releja.

V tem vezju lahko uporabimo oba 5V ali 12V releja, vendar moramo upornike ustrezno spremeniti, kot je omenjeno v vezju.

Korak: Naredite vezje na ploščici za testiranje

Pred načrtovanjem tiskanega vezja sem naredil vezje na plošči za testiranje. Med preskušanjem sem skico Arduino naložil v mikrokrmilnik Atmega328P z uporabo vmesniške plošče USB na serijski vmesnik (FTDI232), nato sem poskušal upravljati releje prek Bluetootha, daljinskega upravljalnika televizorja, temperaturnega senzorja, LDR itd.

Prav tako sem preslikal vse zatiče mikrokrmilnika, ki so bili uporabljeni v tem vezju.

3. korak: Drugačen način delovanja modula pametnega releja

V tem projektu Pametni dom lahko upravljamo relejski modul v različnih načinih:

1. Način Bluetooth

2. Infrardeči način

3. Samodejni način

4. Ročni način

Način lahko preprosto spremenimo z gumboma CMODE in SMODE, nameščenima na tiskanem vezju.

Način spremenite tako:

1. Pritisnite gumb CMODE.

2. Nato pritisnite gumb SMODE, da izberete način.

3. Po ponovnem izbiri načina pritisnite gumb CMODE.

4. korak: Način, ki ga nadzira Bluetooth

Tukaj bomo za nadzor relejskega modula s pametnega telefona uporabili modul Bluetooth HC05 in aplikacijo Bluetooth Arduino iz trgovine Play. Uporabite lahko druge aplikacije, vendar morate kodo ustrezno spremeniti.

Logična raven HC05 je 3,3 volta, za mikrokrmilnik pa 5 voltov. Tako sem uporabil napetostni delilnik z uporom 2k in 4.7k, medtem ko sem priključil RX HC05 na TX Atmega328P.

5. korak: Infrardeči nadzorovani način

Tukaj bomo z infrardečim sprejemnikom 1738 upravljali relejni modul z daljinskega upravljalnika televizorja. Uporabite lahko kateri koli infrardeči daljinski upravljalnik, vendar morate dobiti ustrezne šestnajstiške kode gumbov na daljinskem upravljalniku in ustrezno spremeniti kodo.

Ogledate si lahko vdelani videoposnetek, kjer sem razložil, kako lahko preprosto dobite šestnajstiško kodo s pomočjo gumba za daljinsko upravljanje televizorja.

Za upravljanje relejnega modula lahko uporabite kateri koli neuporabljen gumb na daljinskem upravljalniku.

Korak 6: Način nadzora temperature in svetlobe

V samodejnem načinu lahko ta pametni relejni modul upravljate z vnaprej določeno sobno temperaturo in sončno svetlobo. Ima senzor temperature in vlažnosti DHT11, ki zaznava temperaturo in vlažnost po vsakem 5-sekundnem intervalu.

Ko temperatura preseže vnaprej določeno najvišjo vrednost temperature, omenjeno v kodi Arduino, se vklopi rele 1 in rele 2.

Ko temperatura postane nižja od vnaprej določene minimalne vrednosti temperature, omenjene v kodi Arduino, se rele 1 in rele 2 izklopi.

Nadzor LDR

Na tiskano vezje je nameščen LDR, ki zaznava svetlobo okolice. Deluje kot senzor zatemnitve.

Ko raven svetlosti pade pod vnaprej določeno vrednost, se vklopita rele 3 in rele 4.

Ko raven svetlosti preseže vnaprej določeno vrednost, se rele 3 in rele 4 izklopi.

Za boljše razumevanje si oglejte vdelani video na vrhu.

7. korak: ročni način

Relejni modul lahko upravljate tudi ročno s tipkami na tiskanem vezju.

Obstaja 5 gumbov S1, S2, S3, S4, S5 za vklop in izklop releja1, releja2, releja3, releja4, releja5.

Obstaja tudi gumb RESET za izklop vseh relejev hkrati.

Funkcionalnost vezja sem razložil v video posnetku.

8. korak: Oblikovanje tiskanega vezja

Ker bom vezje uporabljal vsak dan, lahko po preizkusu vseh funkcij modula pametnega releja na plošči začnemo z načrtovanjem tiskanega vezja.

Datoteko PCB Gerber tega projekta avtomatizacije doma lahko prenesete s naslednje povezave:

drive.google.com/uc?export=download&id=180s0bidnq6u6ilYs4vcLQwcjJ2zMrFZP

9. korak: Naročite tiskano vezje

Po prenosu datoteke Garber lahko preprosto naročite tiskano vezje

1. Obiščite https://jlcpcb.com in se prijavite/registrirajte

2. Kliknite gumb QUOTE NOW.

3 Kliknite gumb "Dodaj datoteko Gerber". Nato brskajte in izberite datoteko Gerber, ki ste jo prenesli.

10. korak: Naložite datoteko Gerber in nastavite parametre

4. Nastavite zahtevani parameter, na primer količino, barvo tiskanega vezja itd

5. Ko izberete vse parametre za tiskano vezje, kliknite gumb SHRANI V KOŠARICO.

11. korak: Izberite naslov za dostavo in način plačila

6. Vnesite naslov za dostavo.

7. Izberite primeren način pošiljanja.

8. Predložite naročilo in nadaljujte s plačilom.

Naročilo lahko spremljate tudi na spletnem mestu JLCPCB.com

Za izdelavo mojih PCB -jev so potrebovali 2 dni in prispeli v enem tednu z možnostjo dostave DHL. PCB -ji so bili dobro zapakirani in kakovost je bila po tej dostopni ceni res dobra.

Korak: Spajkajte vse komponente

Po tem spajkajte vse komponente po shemi vezja.

Nato priključite mikrokrmilnik atmega328P, HC05 in vse senzorje.

Korak: Programirajte mikrokrmilnik

1. Priključite USB na ploščo serijskega vmesnika (FTDI232).

2. Prenesite skico Arduino. (Priloženo)

3. Izberite ploščo Arduino UNO in ustrezen PORT. Nato naložite kodo.

14. korak: Priključite gospodinjske aparate

Priključite 5 gospodinjskih aparatov v skladu s shemo vezja. Pri delu z visoko napetostjo upoštevajte ustrezne varnostne ukrepe.

Priključite 5Volt DC napajanje na tiskano vezje, kot je prikazano v vezju. (Uporabil sem svoj stari polnilec za mobilne naprave)

Korak 15: Končno

Vklopite napajanje 110V/230V in 5V DC.

Zdaj lahko na pameten način upravljate svoje gospodinjske aparate.

Upam, da vam je bil ta projekt avtomatizacije doma všeč. Za ta projekt sem delil vse potrebne informacije.

Zelo bom hvaležen, če delite svoje dragocene povratne informacije. Če imate kakršno koli vprašanje, napišite v komentar.

Za več takšnih projektov lahko obiščete tudi našo spletno stran:

Za več takšnih projektov sledite TechStudyCell. Hvala in srečno učenje.