Oszczędzanie energii w domu Arduino: 5 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Budujesz Domowy System Energetyczny, który ma monitorować energię w Twoim domu, aby zmniejszyć rachunki za prąd i inne media. W tym modelu Twoje urządzenie będzie mogło sprawdzić temperaturę w Twoim domu i odpowiednio ją dostosować, sprawdzić, czy jakiekolwiek drzwi lub okna nie są pozostawione otwarte, aby zaoszczędzić na ogrzewaniu i klimatyzacji, a także umożliwić użytkownikowi ręczną kontrolę nad jasność świateł w Twoim domu. Zacznijmy!

Krok 1: Części i materiały

Do skompletowania tego systemu potrzebne będą różne części. Przede wszystkim będziesz potrzebować zestawu startowego Sparkfun Redboard, zasilanego przez Arduino. Ten zestaw i znajdujący się w nim sprzęt będą miejscem, w którym skonfigurujesz cały system. Po drugie, będziesz potrzebować kopii MATLAB na swoim komputerze stacjonarnym lub laptopie, a także wszystkich niezbędnych zestawów narzędzi, aby był kompatybilny z Redboard. W tym celu otwórz MATLAB. W zakładce MATLAB Home, w menu Environment, wybierz Add-Ons Get Hardware Support Packages Wybierz „MATLAB Support Package for Arduino Hardware” i pobierz Arduino Hardware Support Package.

Pozostałe potrzebne części są zawarte w pakiecie Sparkfun Redboard. Potrzebne będą przewody, jedna dioda LED, rezystory, dioda, element piezoelektryczny (głośnik), czujnik temperatury, tranzystor, fotorezystor i silnik prądu stałego. Na szczęście wszystkie te elementy znajdują się w twoim pakiecie startowym.

Krok 2: Konfiguracja kontroli światła

W tym systemie światło LED będzie naszym domowym oświetleniem. Dołączony jest obraz obwodu wymagany do skonfigurowania sterowania LED na Redboard. W tym scenariuszu NIE będziesz potrzebować niebieskiego elementu na obwodzie.

Poniższy kod skonfiguruje kontrolę nad światłem LED. Po uruchomieniu kodu pojawi się menu, które pozwoli użytkownikowi wybrać jasność między wysoką, średnią, niską lub wyłączoną. W zależności od tego, co wybierzesz, kod ustawi diodę LED na określony poziom jasności lub przyciemnienia. To będzie nieskończona pętla.

%% światła

choice = menu('Jak jasne chcesz oświetlenie?', 'Wysokie', 'Średnie', 'Niskie', 'Wyłączone')

jeśli wybór == 1

writePWMVoltage(a, 'D10', 5)

elseif wybór == 2

writePWMVoltage(a, 'D10', 3)

elseif wybór == 3

writePWMVoltage(a, 'D10', 1)

elseif wybór == 4

writePWMVoltage(a, 'D10', 0)

kończyć się

Krok 3: Konfigurowanie alarmu drzwi i okien

Pierwszy dołączony obwód pokaże Ci, jak ustawić mały głośnik na Redboard. Ten głośnik będzie działał jako alert, aby poinformować użytkownika, że okno lub drzwi w jego domu były otwarte przez ponad 10 sekund. Ten obwód wykorzystuje przewody, element piezoelektryczny i 3 przewody.

Drugi dołączony obwód to fotorezystor. Dzięki temu można stwierdzić, czy otoczenie jest ciemne czy jasne. Ekspozycja na światło poinformuje kod MATLAB, czy drzwi są otwarte, czy zamknięte, i przekaże informację do elementu piezo, mówiąc mu, aby wydał dźwięk. W tym obwodzie NIE będziesz musiał podłączać diody LED, fioletowego przewodu ani rezystora po prawej stronie.

Poniższy kod odczyta ilość światła z fotorezystora, a następnie zatrzyma kod, aby sprawdzić, czy drzwi są otwarte dłużej niż 10 sekund. Ponownie odczyta fotorezystor, a następnie powie piezo, aby brzęczyło, jeśli poziom światła jest nadal zbyt wysoki.

%% Fotorezystor

podczas gdy 0==0

fotov = odczytaj napięcie(a, 'A1')

jeśli fotov > 4

pauza(10)

fotov = odczytaj napięcie(a, 'A1')

jeśli fotov >4

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

przerwa

kończyć się

kończyć się

kończyć się

Krok 4: Konfiguracja czujników temperatury

Pierwszy dołączony obwód skonfiguruje czujnik temperatury. Spowoduje to zbieranie danych o temperaturze z dowolnego miejsca, w którym znajduje się system. Wyśle te informacje do MATLAB.

Następny dołączony obwód ustawia silnik prądu stałego. Ten silnik działa jak wentylator. Jeśli odczyty czujnika temperatury są zbyt wysokie, wentylator włączy się i spróbuje schłodzić dom.

Poniższy kod pozwoli czujnikowi temperatury odczytywać dane przez określony czas. Ten kod jest ustawiony na zapętlenie 100 razy, ale można go łatwo dostosować, aby zapętlił się wiele razy, aby czujnik mógł działać przez cały dzień. Podczas gromadzenia danych o temperaturze kod sprawdza, czy temperatura kiedykolwiek wzrośnie powyżej ustawionej temperatury. Jeśli tak, wentylator włączy się automatycznie. Gdy upłynie ustawiony czas, utworzy wykres, który pokaże Ci temperaturę w całym okresie czasu, który możesz przeanalizować w celu dostosowania ogrzewania i klimatyzacji w Twoim domu.

%%Czujnik temperatury

temp. =

razy =

dla i=1:100

v = odczytaj napięcie (a, 'A0')

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

tempF = 9/5.* tempC + 32

jeśli tempF > 75

writeDigitalPin(a, 'D9', 1)

kończyć się

temps = [temps, tempF]

razy = [razy, ja]

działka(czasy, temp.)

xlabel('Czas (sekundy)')

ylabel('Temperatura (F)')

title('Temperatura Twojego domu w czasie')

kończyć się

Krok 5: Wniosek

Wszystko gotowe! Ciesz się nowym oszczędzaniem energii w domu i używaj go na swoją korzyść!