Jak zrobić inteligentny dom za pomocą modułu przekaźnika sterującego Arduino - Pomysły na automatykę domową: 15 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

W tym projekcie automatyki domowej zaprojektujemy moduł przekaźnika inteligentnego domu, który może sterować 5 urządzeniami domowymi. Ten moduł przekaźnikowy może być sterowany z telefonu komórkowego lub smartfona, pilota na podczerwień lub pilota do telewizora, przełącznika ręcznego. Ten inteligentny przekaźnik może również wykrywać temperaturę w pomieszczeniu i światło słoneczne, aby włączać i wyłączać wentylator i żarówkę.

Ten przekaźnik programowalny posiada następujące cechy:

1. Sprzęt AGD sterowany przez mobilny Bluetooth

2. Urządzenia domowe sterowane pilotem do telewizora (podczerwień)

3. Urządzenia domowe sterowane automatycznie przez czujnik temperatury i wilgotności

4. Sprzęt AGD sterowany przez Dark Sensor

5. Wyświetl odczyt temperatury i wilgotności NA ŻYWO.

6. Sprzęt AGD sterowany za pomocą przełączników ręcznych

7. Wbudowane Arduino, dzięki czemu kod Arduino można wgrać do modułu przekaźnika.

Kieszonkowe dzieci

Wymagane komponenty do projektów Smart Home:

1. Mikrokontroler ATMEGA328P

2. Moduł Bluetooth HC05

3. Czujnik DHT11

4. Wyświetlacz OLED (128X32)

5. 1738 Odbiornik podczerwieni

6. Transoptor PC817 (5 szt.)

7. Tranzystory BC547 NPN (5 szt.)

8. Diody 1N4007 (5 szt.)

9. Dioda 1N4001 (1 szt.)

10. Diody LED 5mm (6 szt.)

11. Kondensatory 22pF (2 szt.)

12. 100nF (104) Kondensator (1 szt.)

13. Kondensator 100uF (1 szt.)

14. Rezystory 220 omów (10 szt.) (R6 do R10)

15. Rezystory 1k (7 szt.) (R1 do R5)

16. Rezystory 10k (8 nie)

17. Rezystor 2k (1no) i 4,7k (1no)

18. LDR (1 nie)

19. Kryształ 16 MHz, 20. Przyciski (8 szt.)

21. Przekaźniki 5V (5 szt.)

22. Zworka (2no), złącza, podstawa IC

23. Płyta interfejsu USB na szeregowy FTDI 232 lub Arduino UNO

24. PCB

Krok 1: Schemat obwodu

To jest kompletny schemat obwodu dla tego projektu automatyki domowej. Obwód wyjaśniłem w filmie instruktażowym.

Do sterowania 5-kanałowym modułem przekaźnikowym użyłem mikrokontrolera ATMEGA328P. Podłączyłem też moduł Bluetooth HC05, odbiornik podczerwieni 1738 do sterowania przekaźnikami z Bluetooth i pilota na podczerwień. I czujnik temperatury i wilgotności DHT11 oraz LDR do automatycznego sterowania przekaźnikiem.

W tym obwodzie możemy zastosować zarówno przekaźnik 5V jak i 12V, ale musimy odpowiednio zmienić rezystory, jak wspomniano w obwodzie.

Krok 2: Zrób obwód na płytce do testowania

Przed zaprojektowaniem płytki drukowanej najpierw wykonałem obwód na płytce stykowej do testów. Podczas testów wgrałem szkic Arduino do mikrokontrolera Atmega328P za pomocą płytki interfejsu USB to Serial (FTDI232) następnie próbowałem sterować przekaźnikami za pomocą Bluetooth, pilota do telewizora, czujnika temperatury, LDR itp.

Zmapowałem również wszystkie piny mikrokontrolera użyte w tym obwodzie.

Krok 3: Różne tryby modułu przekaźnika inteligentnego

W tym projekcie Smart home możemy sterować modułem przekaźnika w różnych trybach:

1. Tryb Bluetooth

2. Tryb podczerwieni

3. Tryb automatyczny

4. Tryb ręczny

Tryb możemy łatwo zmienić za pomocą przycisków CMODE i SMODE umieszczonych na płytce PCB.

Aby zmienić tryb:

1. Naciśnij przycisk CMODE.

2. Następnie naciśnij przycisk SMODE, aby wybrać tryb.

3. Po ponownym wybraniu trybu naciśnij przycisk CMODE.

Krok 4: Tryb kontrolowany przez Bluetooth

Tutaj użyjemy modułu Bluetooth HC05 i aplikacji Bluetooth Arduino ze sklepu Play do sterowania modułem przekaźnika ze smartfona. Możesz korzystać z innych aplikacji, ale musisz odpowiednio zmodyfikować kod.

Ponieważ poziom logiczny HC05 wynosi 3,3 wolta, ale dla mikrokontrolera poziom logiczny wynosi 5 woltów. Użyłem więc dzielnika napięcia z rezystorem 2k i 4,7k podczas podłączania RX HC05 do TX Atmega328P.

Krok 5: Tryb kontrolowany na podczerwień

Tutaj użyjemy odbiornika podczerwieni 1738 do sterowania modułem przekaźnika z pilota telewizora. Możesz użyć dowolnego pilota na podczerwień, ale musisz uzyskać odpowiednie kody szesnastkowe przycisków pilota i odpowiednio zmodyfikować kod.

Możesz odnieść się do osadzonego wideo, w którym wyjaśniłem, jak łatwo uzyskać kod szesnastkowy z przycisku pilota telewizora.

Do sterowania modułem przekaźnikowym można użyć dowolnego nieużywanego przycisku pilota.

Krok 6: Tryb kontroli temperatury i światła

W trybie automatycznym ten moduł przekaźnika programowalnego może być sterowany za pomocą wstępnie zdefiniowanej temperatury w pomieszczeniu i światła słonecznego. Posiada czujnik temperatury i wilgotności DHT11 wykrywający temperaturę i wilgotność co 5 sekund.

Gdy temperatura przekroczy predefiniowaną maksymalną wartość temperatury wymienioną w kodzie Arduino, przekaźnik 1 i przekaźnik 2 włączają się.

Gdy temperatura spadnie poniżej predefiniowanej wartości minimalnej temperatury wymienionej w kodzie Arduino, przekaźnik 1 i przekaźnik 2 wyłączają się.

Kontrola LDR

Czujnik LDR jest zamontowany na płytce drukowanej, aby wyczuć światło otoczenia. Działa jak czujnik ciemności.

Gdy poziom jasności spadnie poniżej wstępnie określonej wartości, przekaźnik 3 i przekaźnik 4 włączają się.

Gdy poziom jasności przekroczy predefiniowaną wartość, przekaźnik 3 i przekaźnik 4 wyłączają się.

Aby lepiej zrozumieć, zapoznaj się z osadzonym wideo na górze.

Krok 7: Tryb ręczny

Moduł przekaźnikowy może być również sterowany ręcznie za pomocą przycisków umieszczonych na płytce drukowanej.

Istnieje 5 przycisków S1, S2, S3, S4, S5 do włączania i wyłączania odpowiednio Relay1, Relay2, Relay3, Relay4, Relay5.

I jest przycisk RESET, aby wyłączyć wszystkie przekaźniki na raz.

Funkcjonalność obwodu wyjaśniłem w filmie instruktażowym.

Krok 8: Projektowanie PCB

Ponieważ zamierzam codziennie korzystać z układu, więc po przetestowaniu wszystkich funkcji modułu przekaźnika inteligentnego na płytce stykowej możemy przystąpić do projektowania płytki drukowanej.

Możesz pobrać plik PCB Gerber tego projektu automatyki domowej z następującego linku:

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

Krok 9: Zamów płytkę drukowaną

Po pobraniu pliku Garber możesz łatwo zamówić PCB

1. Odwiedź https://jlcpcb.com i zaloguj się / zarejestruj się

2. Kliknij przycisk WYCENIAJ TERAZ.

3 Kliknij przycisk „Dodaj swój plik Gerber”. Następnie przejrzyj i wybierz pobrany plik Gerber.

Krok 10: Przesyłanie pliku Gerber i ustawianie parametrów

4. Ustaw wymagany parametr, taki jak ilość, kolor PCB itp

5. Po wybraniu wszystkich parametrów dla PCB kliknij przycisk ZAPISZ DO KOSZYKA.

Krok 11: Wybierz adres wysyłki i tryb płatności

6. Wpisz adres wysyłkowy.

7. Wybierz odpowiednią dla siebie metodę wysyłki.

8. Złóż zamówienie i przejdź do płatności.

Możesz również śledzić swoje zamówienie na JLCPCB.com

Produkcja moich płytek PCB zajęła 2 dni i dotarła w ciągu tygodnia, korzystając z opcji dostawy DHL. Płytki PCB były dobrze zapakowane, a jakość była naprawdę dobra w tej przystępnej cenie.

Krok 12: Przylutuj wszystkie komponenty

Następnie przylutuj wszystkie elementy zgodnie ze schematem obwodu.

Następnie podłącz mikrokontroler atmega328P, HC05 i wszystkie czujniki.

Krok 13: Zaprogramuj mikrokontroler

1. Podłącz kartę interfejsu USB do szeregowego (FTDI232).

2. Pobierz szkic Arduino. (Przywiązany)

3. Wybierz płytkę Arduino UNO i odpowiedni PORT. Następnie prześlij kod.

Krok 14: Podłącz urządzenia domowe

Podłącz 5 urządzeń gospodarstwa domowego zgodnie ze schematem połączeń. Podczas pracy z wysokim napięciem należy zachować odpowiednie środki ostrożności.

Podłącz zasilanie 5V DC do płytki drukowanej, jak pokazano na obwodzie. (Użyłem mojej starej ładowarki mobilnej)

Krok 15: Wreszcie

Włącz zasilanie 110V/230V i zasilanie 5V DC.

Teraz możesz w inteligentny sposób sterować urządzeniami gospodarstwa domowego.

Mam nadzieję, że spodobał Ci się ten projekt automatyki domowej. Udostępniłem wszystkie wymagane informacje dla tego projektu.

Naprawdę będę wdzięczny, jeśli podzielisz się swoją cenną opinią. Również jeśli masz jakieś pytania, napisz w sekcji komentarzy.

Możesz również odwiedzić naszą stronę internetową, aby uzyskać więcej takich projektów:

Aby uzyskać więcej takich projektów, śledź TechStudyCell. Dziękuję i życzę miłej nauki.