Casa intel·ligent basada en controladors Arduino: disseny i organització d'espai controlat

El desenvolupament de l’automatització ha comportat la creació de sistemes integrats que milloren la qualitat de vida humana. Molts coneguts fabricants d’ambients electrònics i de programari ofereixen solucions estàndard preparades per a diversos objectes.

Fins i tot un usuari sense experiència podrà desenvolupar projectes independents i muntar una "casa intel·ligent" a Arduino per adaptar-se a les seves necessitats. El més important és comprendre els fonaments bàsics i no tenir por d’experimentar.

En aquest article, considerarem el principi de creació i les funcions bàsiques d’una casa automatitzada basada en dispositius Arduino. Considereu també els tipus de taulers utilitzats i els mòduls principals del sistema.

Creació de sistemes a la plataforma Arduino

Arduino és una plataforma per desenvolupar dispositius electrònics amb control automàtic, semiautomàtic o manual. Es realitza segons el principi d’un constructor amb unes regles clarament definides per a la interacció entre elements. El sistema és obert, cosa que permet als fabricants de tercers participar en el seu desenvolupament.

Clàssic “casa intel·ligent"Consta d'unitats automatitzades que compleixen les funcions següents:

• recopilar la informació necessària a través de sensors;
• analitzar dades i prendre decisions mitjançant un microprocessador programable;
• implementar les decisions preses mitjançant l’emissió d’ordres a diversos dispositius.

La plataforma Arduino és bona precisament perquè no s’apropa a un fabricant específic, però permet al consumidor triar els components que li convinguin. La seva elecció és enorme, de manera que podeu implementar gairebé qualsevol idea.

Us recomanem que us familiaritzeu amb els millors dispositius intel·ligents per a casa.

Per aprendre a treballar amb Arduino, podeu comprar el kit d’inici al lloc web del fabricant. Cal conèixer anglès tècnic, ja que la documentació no es russifica

A més de la varietat de dispositius connectats, l’entorn de programació implementat en C ++ aporta variabilitat.L’usuari no només pot aprofitar les biblioteques creades, sinó també programar la resposta dels components del sistema als esdeveniments emergents.

Elements del tauler principal

L’element principal d’una casa intel·ligent són una o diverses plaques centrals (placa base). Són els responsables de la interacció de tots els elements. Només havent determinat les tasques que caldrà resoldre, podrem procedir a la selecció del node principal del sistema.

La placa base combina els següents elements:

• Microcontrolador (processador). El seu objectiu principal és emetre i mesurar la tensió en els ports de 0-5 o 0-3,3 V, emmagatzemar dades i realitzar càlculs.
• Programador (no tots els taulers el tenen). Mitjançant aquest dispositiu, un programa s'escriu a la memòria del microcontrolador segons el qual funcionarà la "casa intel·ligent". Està connectat a un ordinador, tauleta, telèfon intel·ligent o un altre dispositiu mitjançant una interfície USB.
• Estabilitzador de tensió. Es necessita un dispositiu de 5 volts, necessari per alimentar tot el sistema.

Sota la marca Arduino hi ha disponibles diversos models de placa base. Es diferencien entre ells pel factor de forma (mida), el nombre de ports i la mida de la memòria. És per aquests indicadors que heu de triar el dispositiu adequat.

Els taulers i els escuts Arduino per a ells es compren millor del fabricant, ja que són millors que els dispositius compatibles alliberats a la Xina

Hi ha dos tipus de ports:

• digitalque es marquen al tauler amb lletres "D";
• analògicmarcat amb una lletra "A".

Gràcies a ells, el microcontrolador es comunica amb dispositius connectats. Qualsevol port pot funcionar tant en rebre un senyal com en la seva sortida. Els ports digitals marcats amb "pwm" estan destinats a l'entrada i sortida d'un senyal tipus PWM (modulació d'amplada de pols).

Per tant, abans de comprar una placa, heu de valorar almenys aproximadament el nivell de càrrega que hi ha en diversos dispositius. Determinarà el nombre de ports de tot tipus desitjat.

S’ha d’entendre que el sistema “casa intel·ligent” no ha d’estar lligat a una unitat de control basada en una placa base. Funcions com, per exemple, encendre la il·luminació artificial de la zona en funció de l’hora del dia i mantenir la reserva d’aigua al dipòsit d’emmagatzematge són independents entre si.

Des del punt de vista d’assegurar la fiabilitat del sistema electrònic, és millor separar les tasques no relacionades en diferents blocs, cosa que el concepte Arduino fa que sigui fàcil d’implementar. Si es combinen molts dispositius en un sol lloc, és possible que el sobrecalentiment del microprocessador, les biblioteques de programari entrin en conflicte i dificultats per trobar i arreglar disfuncions del programari i del maquinari.

La connexió de molts tipus diferents de dispositius amb una placa s’utilitza generalment en robòtica, on la compacitat és important. Per a una "casa intel·ligent" és millor utilitzar el seu propi fonament per a cada tasca

Cada microprocessador està equipat amb tres tipus de memòria:

• Memòria flash La memòria principal on s’emmagatzema el codi del programa de gestió del sistema. Una petita part d'ell (3-12%) l'ocupa el carregador per cable.
• SRAM RAM, que emmagatzema dades temporals necessàries per al programa. Diferents en alta velocitat de treball.
• EEPROM. Memòria més lenta, on també es poden emmagatzemar dades.

La diferència principal entre els tipus de memòria per emmagatzemar dades és que quan s’apaga l’energia, la informació que s’enregistra en SRAM es perd, però roman a la EEPROM. Però el tipus no volàtil també té un inconvenient: un nombre limitat de cicles d’escriptura. Cal tenir-ho en compte quan creeu les vostres pròpies aplicacions.

A diferència de l’ús d’Arduino en robòtica, per a la majoria de tasques de la “casa intel·ligent” no cal molta memòria ni per programes ni per emmagatzemar informació.

Tipus de taulers per construir una casa intel·ligent

Considereu els principals tipus de taulers que s’utilitzen més sovint a l’hora de muntar un sistema domèstic intel·ligent.

Visualització 1: Arduino Uno i els seus derivats

Els sistemes domèstics intel·ligents més comuns utilitzen les plaques Arduino Uno i Arduino Nano. Tenen una funcionalitat suficient per resoldre problemes típics.

La disponibilitat de potència per a plaques de format complet amb una tensió de 7-12 volts proporciona molts avantatges. En primer lloc, és la possibilitat de funcionar de forma autònoma a llarg termini des de bateries o acumuladors estàndard

Paràmetres principals d'Arduino Uno Rev3:

• processador: ATMega328P (8 bits, 16 MHz);
• nombre de ports digitals: 14;
• de les quals amb funció PWM: 6;
• nombre de ports analògics: 6;
• memòria flash: 32 KB;
• SRAM: 2 KB;
• EEPROM: 1 KB.

No fa gaire, va sortir una modificació: Uno Wi-Fi, que conté un mòdul integrat ESP8266, que permet intercanviar informació amb altres dispositius segons l’estàndard 802.11 b / g / n.

La diferència entre l'Arduino Nano i el seu analògic més gran és la manca d'una presa d'alimentació pròpia a partir de 12 V. Això es fa per aconseguir un dispositiu més petit, cosa que facilita l'amagatall en un espai reduït. A aquests efectes, la connexió USB estàndard es substitueix per un xip amb un cable mini USB. Arduino Nano té 2 ports més analògics en comparació amb Uno.

Hi ha una altra modificació del tauler Uno: Arduino Mini. És fins i tot més petit que Nano, i és molt més difícil treballar-hi. En primer lloc, la manca d’un port USB crea un problema amb el firmware, ja que per a això haureu d’utilitzar USB-Serial Converter. En segon lloc, aquesta placa és més exigent en termes de potència: cal proporcionar un rang de tensió d’entrada de 7-9 V.

Per les raons descrites, la placa Mini Arduino rarament s'utilitza per funcionar una "casa intel·ligent". Normalment s’utilitza en robòtica o en la implementació de projectes ja preparats.

Vista 2: Arduino Leonardo i Micro

El tauler d'Arduino Leonardo és similar a Uno, però és una mica més potent. Una altra característica interessant d’aquest model és la seva definició quan es connecta a un ordinador com a teclat, ratolí o pal de control. Per tant, sovint s’utilitza per crear dispositius i simulacions originals de jocs.

Una taula de mides i dimensions dels models Uno, Leonardo i els seus anàlegs en miniatura. Els desenvolupadors no van seguir la lògica dels noms: "nano" hauria de ser el més petit

Els paràmetres principals de l'Arduino Leonardo són els següents:

• processador: ATMega32u4 (8 bits, 16 MHz);
• nombre de ports digitals: 20;
• de les quals amb funció PWM: 7;
• nombre de ports analògics: 12;
• memòria flash: 32 KB;
• SRAM: 2,5 KB;
• EEPROM: 1 KB.

Com es pot veure a la llista de paràmetres, Leonardo disposa de més ports, cosa que permet carregar aquest model amb un gran nombre de sensors.

També per a Leonardo hi ha un analògic en miniatura completament idèntic, anomenat Micro. No té potència des de 12 V i, en comptes d’una entrada USB a tota velocitat, hi ha un xip per a un cable mini USB.

La modificació de Leonardo anomenada Esplora és un model purament de joc i no s'ajusta a les necessitats d'una "casa intel·ligent".

Vista # 3 - Arduino 101, Arduino Zero i Arduino MKR1000

De vegades per al funcionament de sistemes “smart home” implementats sobre la base d’Arduino, és necessària una gran potència informàtica que els microcontroladors de 8 bits no poden proporcionar. Tasques com el reconeixement de veu o d’imatge requereixen un processador ràpid i una quantitat important de memòria RAM per a aquests dispositius.

Per resoldre aquests problemes específics s’utilitzen taulers potents que funcionen segons el concepte Arduino. El nombre de ports que tenen és aproximadament el mateix que el de les plaques Uno o Leonardo.

L'Arduino 101 té les mateixes dimensions que Uno o Leonardo, però pesa gairebé el doble. El motiu d’això és la presència de dues entrades USB i xips addicionals.

Un dels taulers més fàcils d’utilitzar, però potents - Arduino 101 presenta les següents característiques:

• processador: Intel Curie (32 bits, 32 MHz);
• memòria flash: 196 KB;
• SRAM: 24 KB;
• EEPROM: núm.

A més, la placa està equipada amb funcionalitat BLE (Bluetooth Low Energy) amb la possibilitat de connectar fàcilment solucions preparades, com un sensor de batecs cardíacs, rebre informació meteorològica fora de la finestra, enviar missatges de text, etc. Un giroscopi i un acceleròmetre també s’integren al dispositiu, però s’utilitzen principalment en robòtica.

Un altre consell similar - Arduino Zero té els indicadors següents:

• processador: SAM-D21 (32 bits, 48 ​​MHz);
• memòria flash: 256 KB;
• SRAM: 32 KB;
• EEPROM: núm.

Una característica distintiva d’aquest model és la presència d’un depurador integrat (EDBG). Utilitzar-lo és molt més fàcil cercar errors quan es programa la placa.

En escriure codi voluminós, fins i tot programadors altament qualificats tenen errors. Per trobar-los, utilitzeu un depurador (depurador)

Arduino MKR1000 és un altre model adequat per a informàtica potent.Té un microprocessador i memòria similar a Zero. La seva principal diferència és la presència d’un xip Wi-Fi integrat amb protocol 802.11 b / g / n i d’un xip cripto amb suport per l’algorisme SHA-256 per protegir les dades transmeses.

Veure # 4 - Mega models familiars

De vegades és necessari utilitzar un gran nombre de sensors i controlar un nombre significatiu de dispositius. Per exemple, això és necessari per al funcionament automàtic dels sistemes de climatització distribuïts que mantenen una temperatura determinada per a les zones individuals.

Per a cada àrea local, és necessari fer un seguiment de les lectures de dos sensors de temperatura (el segon s’utilitza com a control) i, d’acord amb l’algorisme, ajustar la posició de l’amortidor, que determina la quantitat d’aire càlid.

Si hi ha més de 10 zones d'aquest tipus a la casa, es necessita més de 30 ports per controlar tot el sistema. Per descomptat, podeu utilitzar diverses plaques Uno sota el control general d’un, però això crea dificultats de commutació addicionals. En aquest cas, és recomanable utilitzar models de la família Mega.

La mida de les taules de la família Mega (101,5 x 53,4 cm) és més gran que la dels models anteriorment revisats. Aquesta és una necessitat tècnica, en cas contrari no podeu col·locar tants ports

L'Arduino Mega es basa en un microprocessador aTMega1280 de 8 bits de 16-MHz bastant senzill.

Té una gran quantitat de memòria:

• memòria flash: 128 KB;
• SRAM: 8 KB;
• EEPROM: 4 KB.

Però el seu avantatge principal és la presència de molts ports:

• nombre de ports digitals: 54;
• de les quals amb funció PWM: 15;
• nombre de ports analògics: 16.

Aquest tauler té dues varietats modernes:

• Mega 2560 està basat en el microprocessador aTMega2560, amb una gran memòria flash - 256 KB;
• A més del microprocessador aTMega2560, el Mega ADK està equipat amb una interfície USB amb la possibilitat de connectar-se a dispositius basats en el sistema operatiu Android.

El model Arduino Mega ADK té una característica. Quan connecteu el telèfon a l’entrada USB, és possible la següent situació: si el telèfon necessita carregar-lo, començarà a “treure’l” del tauler. Per tant, hi ha un requisit addicional per a una font d'electricitat: ha de proporcionar una potència actual de 1,5 amperis. En el moment de subministrar piles, s’ha de tenir en compte aquesta condició.

Podeu generar energia autònoma per a Arduino amb l'ajuda de piles o bateries connectades. Combinant connexió en sèrie i en paral·lel, podeu aconseguir la tensió i el temps de funcionament desitjats

Due és un altre model Arduino que combina la potència d’un microprocessador i un gran nombre de ports.

Les seves característiques són les següents:

• processador: Atmel SAM3X8E (32 bits, 84 MHz);
• nombre de ports digitals: 54;
• de les quals amb funció PWM: 12;
• nombre de ports analògics: 14;
• memòria flash: 512 KB;
• SRAM: 96 KB;
• EEPROM: núm.

Els contactes analògics d'aquesta placa poden funcionar tant en la resolució habitual de 10 bits per a Arduino, que es fa per a la compatibilitat amb models anteriors, com en resolució de 12 bits, que permet obtenir un senyal més exacte.

Característiques de la interacció dels mòduls a través dels ports

Tots els mòduls que es connectaran a la placa tenen com a mínim tres sortides. Dos d'ells són cables d'alimentació, és a dir. “Terra”, així com una tensió de 5 o 3,3 V. El tercer fil és lògic. Transmet dades al port. Per connectar els mòduls, utilitzeu cables especials agrupats en 3 peces, que a vegades s’anomenen saltadors.

Com que els models Arduino solen tenir només 1 port amb tensió i 1-2 ports amb terra, per connectar diversos dispositius, caldrà soldar els cables o utilitzar taulers de taula.

Podeu connectar no només la potència i els ports de la placa Arduino a la placa de taula, sinó també altres elements, com, per exemple, la resistència, els registres, etc.

La soldadura és més fiable i s’utilitza en dispositius sotmesos a un impacte físic, per exemple, en taules de control de robots i quadrocòpters. Per a una llar intel·ligent, és millor utilitzar taulers, ja que és més fàcil tant durant la instal·lació com quan elimineu un mòdul.

Per a alguns models (per exemple, Arduino Zero i MKR1000), la tensió de funcionament és de 3,3 V, de manera que si s’aplica un valor més elevat als ports, es pot danyar la placa. Tota la informació d’alimentació està disponible a la documentació tècnica del dispositiu.

Targetes addicionals (Escuts)

Per augmentar les capacitats de les plaques base utilitzeu blindatges (Shields): ampliant la funcionalitat de dispositius addicionals. Estan dissenyats per a un factor de forma específic, que els distingeix dels mòduls que es connecten als ports. Els escuts són més cars que els mòduls, però treballar amb ells és més fàcil. També estan equipades amb biblioteques ja preparades amb codi, que accelereixen el desenvolupament dels seus propis programes de control de la “casa llar”.

Escuts Proto i Sensor

Aquests dos escuts estàndards no aporten característiques especials. S'utilitzen per a una connexió més compacta i còmoda d'un gran nombre de mòduls.

Proto Shield és una còpia gairebé completa de l'original pel que fa a ports, i al mig del mòdul podeu enganxar un panell. Això facilita el muntatge. Aquests complements existeixen per a tots els taulers Arduino de longitud completa.

Proto Shield es col·loca a la part superior de la placa base. Això augmenta lleugerament l'alçada de l'estructura, però estalvia molt espai al pla

Però si hi ha molts dispositius (més de 10), és millor utilitzar taulers de pegats Sensor Shield més cars.

No disposen de bradboard, però, totes les conclusions dels ports es subministren individualment amb energia i terra. Això permet no confondre’s en cables i saltadors.

La superfície de la placa base i les plaques sensores són les mateixes, però el xip no té xips, condensadors ni altres elements. Per tant, s’allibera molt espai per a les connexions completes

També en aquest tauler hi ha plaques per a una fàcil connexió de diversos mòduls: Bluetoots, targetes SD, RS232 (port COM), ràdio i ultrasons.

Connexió de la funcionalitat auxiliar

Escut amb funcionalitat integrada dissenyat per resoldre tasques complexes, però típiques. Si necessiteu implementar idees originals, és millor triar el mòdul adequat.

Escut motor. Està dissenyat per controlar la velocitat i la rotació de motors de baixa potència. El model original està equipat amb un xip L298 i pot funcionar simultàniament amb dos motors de corrent continu o amb un servoaccionament. Hi ha una part compatible d’un fabricant de tercers, que té dos xips L293D amb la capacitat de controlar el doble de discs.

Escut de relé. Un mòdul d’ús freqüent amb sistemes domèstics intel·ligents. Placa amb quatre relés electromecànics, cadascun dels quals permet el pas de corrent amb una força de fins a 5A. Això és suficient per encendre i apagar automàticament els dispositius de quilowatts o les línies d'il·luminació dissenyats per a corrent altern de 220 V.

Escut LCD. Permet mostrar informació a la pantalla integrada, que es pot actualitzar a un dispositiu TFT. Aquesta extensió s’utilitza sovint per crear estacions meteorològiques amb lectures de temperatura en diversos locals residencials, dependències, un garatge, així com la temperatura, la humitat i la velocitat del vent al carrer.

Els botons estan integrats a la pantalla LCD que permet programar la informació de la informació i l'elecció de les accions per a l'emissió d'ordres al microprocessador.

Escut de registre de dades. La tasca principal del mòdul és registrar dades de sensors en una targeta SD de format complet de fins a 32 Gb amb suport per al sistema d'arxius FAT32. Per gravar en una targeta micro SD, heu de comprar un adaptador. Aquest escut es pot utilitzar com a dipòsit d'informació, per exemple, quan es graven dades d'un DVR. Producció de l’empresa nord-americana Adafruit Industries.

Escut de targeta SD. Una versió més senzilla i més barata del mòdul anterior. Molts fabricants han publicat aquestes extensions.

Escut EtherNet. El mòdul oficial per connectar Arduino a Internet sense ordinador. Hi ha una ranura per a targetes micro SD, que permet gravar i enviar dades a través d’una xarxa mundial.

Escut Wi-Fi. Permet intercanviar informació sense fils amb suport per al xifrat. Serveix per connectar-se a Internet i dispositius que es poden controlar mitjançant Wi-Fi.

Escut GPRS. Aquest mòdul, per regla general, s’utilitza per comunicar “casa intel·ligent” amb el propietari per telèfon mòbil mitjançant missatges SMS.

Mòduls per a llar intel·ligents

La connexió de mòduls de tercers i la capacitat de treballar amb ells mitjançant el llenguatge de programació integrat és el principal avantatge del sistema obert Arduino en comparació amb les solucions “propietàries” per a “smart home”. El més important és que els mòduls tinguin una descripció dels senyals rebuts o transmesos.

Formes d'obtenir informació

Podeu introduir informació a través de ports digitals o analògics. Depèn del tipus de botó o sensor que rep la informació i la transmet a la pissarra.

Per a un programa informàtic, un senyal digital correspon a períodes de "0" i "1", mentre que el senyal analògic determina el rang de valors d'acord amb la seva dimensió.

La persona que utilitza dos mètodes per a això pot enviar el senyal al microprocessador:

• Prement un botó (tecles). El fil lògic en aquest cas va al port digital, que rep el valor “0” en el cas del botó alliberat i “1” en el cas de prémer-lo.
• Rotació de la tapa del potenciòmetre giratori (resistència) o lliscador de palanca de canvi. En aquest cas, el fil lògic va al port analògic. La tensió passa a través d’un convertidor analògic-digital, després de les quals les dades es dirigeixen al microprocessador.

Els botons s’utilitzen per iniciar un esdeveniment, per exemple, encendre i apagar les llums, la calefacció o la ventilació. Els botons rotatius s’utilitzen per canviar la intensitat: augmentar o disminuir la brillantor de la llum, el volum del so o la velocitat de gir de les fulles del ventilador.

El potenciòmetre és el dispositiu més senzill, per la qual cosa és molt barat. Les seves característiques principals són la resistència elèctrica i l’angle de gir

Els sensors s’utilitzen per determinar automàticament els paràmetres de l’entorn o l’origen d’un esdeveniment.

Les següents varietats solen sol·licitar el funcionament d'una "casa intel·ligent":

• Sensor de so. Les versions digitals d’aquest dispositiu s’utilitzen per activar un esdeveniment mitjançant un pop o una veu. Els models analògics permeten reconèixer i processar el so.
• Sensor de llum. Aquests dispositius poden funcionar tant en l’àmbit visible com en l’infraroig. Aquest últim es pot utilitzar com a sistema d’avís d’incendis.
• Sensor de temperatura. Per a la casa i el carrer s’utilitzen diferents models, ja que els exteriors estan millor protegits de la humitat. També hi ha dispositius remots al cable.
• Sensor d’humitat. El model DHT11 és adequat per a ús interior i el més car DHT22 per a exteriors. Els dos dispositius també poden donar una lectura de temperatura. Connexió a un port digital.
• Sensor de pressió d’aire. Per treballar amb plaques Arduino, els baròmetres analògics Bosh han demostrat que són: bmp180, bmp280. També mesuren la temperatura. El model bme280 es pot anomenar estació meteorològica, ja que també aporta un valor d'humitat.
• Sensors de moviment i presència. S'utilitzen amb finalitats de seguretat o per encendre automàticament la llum.
• Sensor de pluja. Reaciona a l’aigua que entra a la seva superfície. També es pot utilitzar per desencadenar una alarma sobre filtracions d’aigua o calefacció.
• Sensor de corrent. S’utilitzen per detectar aparells elèctrics trencats (làmpades cremades) o per analitzar la tensió per evitar sobrecàrregues.
• Sensor de fuites de gas. S'utilitza per detectar i respondre a augmentades concentracions de propà.
• Sensor de diòxid de carboni. S’utilitza per determinar la concentració de diòxid de carboni a les sales d’estar i en sales especials com ara les bodegues on té lloc la fermentació.

Hi ha molts sensors diferents per a tasques específiques, per exemple, per mesurar el pes, el cabal d’aigua, la distància, la humitat del sòl, etc.

Alguns sensors, com un anemòmetre dissenyat per mesurar la velocitat i la direcció del vent, són instruments electromecànics complexos

Molts sensors i sensors es poden fer de manera independent utilitzant components més senzills. Costarà menys.Però, a diferència de l’ús de dispositius en sèrie, haureu de dedicar temps a la calibració.

Gestió d’instruments i sistemes

A més de recopilar i analitzar informació, una “casa intel·ligent” ha de respondre als esdeveniments emergents. La presència d’electrònica avançada en electrodomèstics moderns permet accedir-hi directament mitjançant Wi-Fi, GPRS o EtherNet. Normalment, per als sistemes Arduino implementen la commutació d’un microprocessador i dispositius d’alta tecnologia via Wi-Fi.

Per utilitzar l’Arduino per encendre l’aire condicionat a una temperatura elevada a la casa, bloquejar el televisor i Internet a la nit a l’habitació dels nens o iniciar la caldera de calefacció a l’arribada dels propietaris, s’han de fer els tres passos següents:

1. Instal·leu el mòdul Wi-Fi a la placa base.
2. Cerqueu canals de freqüència desocupats per evitar conflictes de sistemes.
3. Comprendre les ordres dels instruments i les accions del programa (o utilitzar biblioteques ja preparades).

A més de la "comunicació" amb els dispositius informàtics, sovint es plantegen tasques relacionades amb la realització de qualsevol acció mecànica. Per exemple, podeu connectar un servomotor o una caixa de canvis petita a la placa, que s’alimentarà des d’aquesta.

El servoaccionament consta d'un motor i diverses caixes de canvis. Per tant, malgrat la baixa corrent (5 V), pot desenvolupar una potència digna, cosa que és suficient, per exemple, per obrir la finestra

Si cal connectar dispositius potents que funcionen des d’una font d’alimentació externa, utilitzeu dues opcions:

1. Inclusió en un circuit de relleus.
2. Connexió de la tecla d'energia i triac.

Circuit elèctric electromagnètic o Relé d’estat sòlid tanca i obre un dels cables que comanda el microprocessador. La seva característica principal és el corrent màxim admissible (per exemple, 40 A), que pot passar per aquest dispositiu.

Pel que fa a la connexió d’un interruptor d’alimentació (mosfet) de corrent continu i un triac per a corrent altern, tenen un valor inferior de la força de corrent admissible (5-15 A), però poden augmentar sense problemes la càrrega. És per aquesta raó que es proporcionen ports PWM a les plaques. Aquesta propietat serveix per controlar la brillantor de la il·luminació, la velocitat del ventilador, etc.

Mitjançant relés i interruptors d’alimentació, podeu automatitzar completament tots els circuits elèctrics de la casa i posar en marxa el generador en absència de corrent. Per tant, sobre la base d’Arduino, és realista possible proporcionar un apartament o edifici de manera independent, incloent totes les funcions especialment importants - calefacció, subministrament d'aigua, sistema de drenatge, ventilació i seguretat.

Voleu que la vostra llar sigui més intel·ligent, però amb programacions per a vosaltres? En aquest cas, us recomanem que mireu solucions preparades de Xiaomi i Apple, fàcils d’instal·lar i configurar fins i tot per a principiants. I fins i tot podeu emetre ordres i controlar-ne l’execució fins i tot des del vostre telèfon intel·ligent.

Més informació sobre smart home de Xiaomi i Apple als articles següents:

• Xiaomi smart home: funcions de disseny, una visió general dels principals components i elements de treball
• Apple smart home: les complexitats d’organitzar sistemes de control de la llar de l’empresa poma

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Un exemple d'un espai de nivell d'entrada autoensamblat per a una "casa intel·ligent":

L’obertura de la plataforma Arduino permet l’ús de components de diversos fabricants. Això fa que sigui fàcil dissenyar una “casa intel·ligent” per a peticions d’usuaris. Per tant, si hi ha almenys un coneixement insignificant en el camp de la programació i la connexió de dispositius electrònics, val la pena parar atenció a aquest sistema.

Esteu familiaritzats amb la plataforma Arduino a la pràctica i voleu compartir la vostra experiència amb els nouvinguts en aquest negoci? Potser voleu complementar el material anterior amb recomanacions o comentaris útils? Escriu els teus comentaris sota aquesta publicació.

Si teniu dubtes sobre el disseny d’un sistema d’habitatges automatitzat basat en Arduino, pregunteu als nostres experts i altres visitants del lloc al bloc següent.