Jak vytvořit chytrou domácnost pomocí řídicího reléového modulu Arduino - Myšlenky domácí automatizace: 15 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

V tomto projektu domácí automatizace navrhneme reléový modul pro chytrou domácnost, který může ovládat 5 domácích spotřebičů. Tento reléový modul lze ovládat z mobilního telefonu nebo chytrého telefonu, infračerveného dálkového ovladače nebo dálkového ovladače TV, manuálního spínače. Toto inteligentní relé také dokáže snímat teplotu v místnosti a sluneční světlo a zapínat a vypínat ventilátor a žárovku.

Toto inteligentní relé má následující funkce:

1. Domácí spotřebiče ovládané mobilním Bluetooth

2. Domácí spotřebiče ovládané dálkovým ovladačem TV (infračervený)

3. Domácí spotřebiče ovládané snímačem teploty a vlhkosti automaticky

4. Domácí spotřebiče ovládané Dark Sensor

5. Zobrazte LIVE teplotu a vlhkost.

6. Domácí spotřebiče ovládané ručními spínači

7. Vestavěné Arduino, takže kód Arduino lze nahrát do reléového modulu.

Zásoby

Požadované komponenty pro projekty inteligentní domácnosti:

1. Mikrokontrolér ATMEGA328P

2. Modul Bluetooth HC05

3. Senzor DHT11

4. OLED displej (128 x 32)

5. 1738 Infračervený přijímač

6. PC817 Optocoupler (5 ne)

7. BC547 NPN tranzistory (5 ne)

8. Diody 1N4007 (5 ne)

9. Dioda 1N4001 (1 ne)

10. LED diody 5 mm (6 ne)

11. 22pF kondenzátory (2 ne)

12. Kondenzátor 100 nF (104) (1 ne)

13. 100uF kondenzátor (1 ne)

14. 220 ohmové odpory (10 ne) (R6 až R10)

15. Rezistory 1k (7 ne) (R1 až R5)

16. Rezistory 10k (8 ne)

17. Rezistor 2k (1no) a 4,7k (1no)

18. LDR (1 ne)

19. Krystal 16 MHz, 20. Tlačítka (8 ne)

21. Relé 5V (5 ne)

22. Propojka (2no), konektory, základna IC

23. FTDI 232 Deska USB na sériové rozhraní nebo Arduino UNO

24. PCB

Krok 1: Schéma zapojení

Toto je kompletní schéma zapojení tohoto projektu domácí automatizace. Obvod jsem vysvětlil ve výukovém videu.

K ovládání 5kanálového reléového modulu jsem použil mikrořadič ATMEGA328P. Také jsem připojil modul HC05 Bluetooth, infračervený přijímač 1738 k ovládání relé z Bluetooth a infračerveného dálkového ovladače. A snímač teploty a vlhkosti DHT11 a LDR pro automatické ovládání relé.

V tomto obvodu můžeme použít relé 5V nebo 12V, ale musíme odpovídajícím způsobem změnit odpory, jak je uvedeno v obvodu.

Krok 2: Vytvořte obvod na Breadboardu pro testování

Před návrhem desky plošných spojů jsem nejprve vytvořil obvod na desce pro testování. Během testování jsem nahrál skicu Arduina na mikrokontrolér Atmega328P pomocí desky rozhraní USB to Serial (FTDI232) a poté jsem se pokusil ovládat relé pomocí Bluetooth, dálkového ovladače TV, teplotního senzoru, LDR atd.

Také jsem zmapoval veškerý kolík mikrokontroléru, který byl použit v tomto obvodu.

Krok 3: Jiný režim modulu inteligentního relé

V tomto projektu Smart home můžeme ovládat reléový modul v různých režimech:

1. Režim Bluetooth

2. Infračervený režim

3. Automatický režim

4. Manuální režim

Režim můžeme snadno změnit pomocí tlačítka CMODE a SMODE umístěného na desce plošných spojů.

Chcete -li změnit režim:

1. Stiskněte tlačítko CMODE.

2. Poté stisknutím tlačítka SMODE vyberte režim.

3. Po opětovném výběru režimu stiskněte tlačítko CMODE.

Krok 4: Režim řízený Bluetooth

Zde použijeme modul Bluetooth HC05 a aplikaci Bluetooth Arduino z obchodu Play k ovládání reléového modulu ze smartphonu. Můžete použít jiné aplikace, ale musíte podle toho upravit kód.

Protože logická úroveň HC05 je 3,3 voltů, ale pro mikrokontrolér je logická úroveň 5 voltů. Při připojování RX HC05 k TX Atmega328P jsem tedy použil dělič napětí s odporem 2k a 4,7k.

Krok 5: Infračervený režim

Zde použijeme infračervený přijímač 1738 k ovládání reléového modulu z dálkového ovladače TV. Můžete použít jakýkoli infračervený dálkový ovladač, ale musíte získat příslušné hexadecimální kódy tlačítek na dálkovém ovladači a podle toho upravit kód.

Můžete se podívat na vložené video, kde jsem vysvětlil, jak můžete snadno získat hexadecimální kód pomocí tlačítka na dálkovém ovladači TV.

K ovládání reléového modulu můžete použít jakékoli nepoužité tlačítko na dálkovém ovladači.

Krok 6: Režim řízený teplotou a světlem

V automatickém režimu lze tento inteligentní reléový modul ovládat pomocí předdefinované pokojové teploty a slunečního světla. Má snímač teploty a vlhkosti DHT11 snímající teplotu a vlhkost po každých 5 sekundových intervalech.

Když teplota překročí předdefinovanou maximální hodnotu teploty uvedenou v kódu Arduino, relé 1 a relé 2 sepnou.

Když teplota klesne pod předdefinovanou hodnotu minimální teploty uvedenou v kódu Arduino, relé 1 a relé 2 se vypne.

Ovládání LDR

Na desce plošných spojů je namontováno LDR pro snímání okolního světla. Funguje jako tmavý senzor.

Když úroveň jasu klesne pod předdefinovanou hodnotu, relé 3 a relé 4 se zapnou.

Když úroveň jasu překročí předdefinovanou hodnotu, relé 3 a relé 4 se vypne.

Pro lepší pochopení se podívejte na vložené video nahoře.

Krok 7: Manuální režim

Reléový modul lze také ovládat ručně pomocí tlačítek umístěných na desce plošných spojů.

K dispozici je 5 tlačítek S1, S2, S3, S4, S5 pro zapnutí a vypnutí relé 1, relé 2, relé 3, relé 4, relé 5.

A existuje tlačítko RESET pro vypnutí všech relé najednou.

Funkčnost obvodu jsem vysvětlil ve výukovém videu.

Krok 8: Navrhování DPS

Jelikož budu obvod používat denně, tak po otestování všech funkcí modulu inteligentního relé na prkénku můžeme začít s návrhem DPS.

Soubor PCB Gerber tohoto projektu domácí automatizace si můžete stáhnout z následujícího odkazu:

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

Krok 9: Objednejte PCB

Po stažení souboru Garber můžete snadno objednat DPS

1. Navštivte stránku https://jlcpcb.com a přihlaste se/zaregistrujte se

2. Klikněte na tlačítko CITOVAT NYNÍ.

3 Klikněte na tlačítko „Přidat soubor Gerber“. Poté procházejte a vyberte stažený soubor Gerber.

Krok 10: Nahrání souboru Gerber a nastavení parametrů

4. Nastavte požadovaný parametr, jako je množství, barva desky plošných spojů atd

5. Po výběru všech parametrů pro PCB klikněte na tlačítko ULOŽIT DO KOŠÍKU.

Krok 11: Vyberte doručovací adresu a režim platby

6. Zadejte dodací adresu.

7. Vyberte způsob dopravy, který vám vyhovuje.

8. Odešlete objednávku a pokračujte k platbě.

Svou objednávku můžete také sledovat na JLCPCB.com

Výroba mých PCB trvala 2 dny a dorazila do týdne pomocí možnosti doručení DHL. PCB byly dobře zabalené a kvalita byla za tuto dostupnou cenu opravdu dobrá.

Krok 12: Pájejte všechny součásti

Poté pájejte všechny součásti podle schématu zapojení.

Poté připojte mikrokontrolér atmega328P, HC05 a všechna čidla.

Krok 13: Naprogramujte mikrokontrolér

1. Připojte desku USB k sériovému rozhraní (FTDI232).

2. Stáhněte si skicu Arduino. (Připojený)

3. Vyberte desku Arduino UNO a správný PORT. Poté nahrajte kód.

Krok 14: Připojte domácí spotřebiče

Připojte 5 domácích spotřebičů podle schématu zapojení. Při práci s vysokým napětím dodržujte příslušná bezpečnostní opatření.

Připojte 5Volt DC napájení k DPS podle obrázku v obvodu. (Použil jsem svoji starou mobilní nabíječku)

Krok 15: Konečně

Zapněte napájení 110 V/230 V a 5 V DC.

Nyní můžete své domácí spotřebiče chytře ovládat.

Doufám, že se vám tento projekt domácí automatizace líbil. Sdílel jsem všechny požadované informace o tomto projektu.

Budu opravdu rád, pokud se podělíte o svou cennou zpětnou vazbu, Také pokud máte jakýkoli dotaz, napište prosím do sekce komentářů.

Můžete také navštívit naši webovou stránku, kde najdete další podobné projekty:

Pro více takových projektů prosím sledujte TechStudyCell. Děkuji a přeji příjemné učení.