Smart Home System: 6 krokov

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-23 15:05

Tento návod vám pomôže vysvetliť, ako nastaviť a používať náš systém Smart Home pomocou softvéru Matlab a hardvéru Raspberry Pi. Na konci tohto návodu by ste mali byť schopní naplno používať náš produkt bez problémov!

Krok 1: Krok 1: Potrebné diely a materiál

• Malinový koláč
• Breadboard (x2)
• Pohybový snímač PIR
• LCD modul
• LED svetlo
• Kondenzátor
• Kamera Raspberry Pi
• Micro servomotor
• Obojstranné vodiče (20)

Krok 2: Krok 2: Vyhlásenie o probléme

Problémy, ktoré sa náš produkt pokúša vyriešiť, sú manuálne ovládanie osvetlenia, regulácia vnútornej teploty a energetická účinnosť. Zamerali sme sa na množstvo energie, ktoré priemerný domov spotrebuje, a chceli sme nájsť spôsoby, ako znížiť spotrebu energie. Nechané svetlá a zbytočné teploty termostatu spôsobujú veľmi vysokú nepotrebnú spotrebu energie. Svetlo sa aktivuje pohybom tam, kde sa vypne, keď je miestnosť prázdna, a termostat sa nastaví na teplotu šetrnú k životnému prostrediu na základe odčítania vonkajšej teploty.

Krok 3: Krok 3: Konfigurácia snímača pohybu

Senzor pohybu je pripojený k napájaciemu kolíku 3,3 V, uzemňovaciemu a digitálnemu kolíku podľa vášho výberu. Sú pripojené k portom VCC, GND a OUT na snímači pohybu. Senzor pohybu detekuje, keď je niekto blízko, a aktivuje LED diódu, čím signalizuje, že sú svetlá zapnuté. Akonáhle už pohyb nie je detekovaný, LED dióda sa sama vypne. Kód je nasledujúci:

kým je to pravda

motionDetected = readDigitalPin (rpi, 3);

ak je detekovaný pohyb == 1

writeDigitalPin (rpi, 16, 1)

inak

writeDigitalPin (rpi, 16, 0)

koniec

koniec

Krok 4: Krok 4: Displej modulu LCD

Displej LCD preberá údaje o teplote z aktuálnych informácií o počasí poskytovaných z internetu. LCD modul potom zobrazí aktuálnu teplotu. V Matlabe sa teplota odčíta a potom prejde slučkou if, aby sa určilo, ako veľmi je potrebné upraviť nastavenie teploty v domácnosti. Kód je nasledujúci:

url = 'https://forecast.weather.gov/MapClick.php? lat = 35,9606 & lon = -83,9207 & FcstType = json';

data = webread (url);

a = data.currentobservation. Temp;

fprintf ('Vonkajšia teplota je %s / n', a)

x = str2num (a);

ak x> 80

fprintf („Otočte termostat o 15 stupňov nadol“)

writeDigitalPin (rpi, 26, 1) %zapne svetlá

elseif x> 75 && x <80

fprintf ('Vypnúť termostat / n')

writeDigitalPin (rpi, 26, 1) %zapne svetlá

inak x 55

fprintf ('Otočte termostat o 10 stupňov / n')

writeDigitalPin (rpi, 26, 0) %vypne svetlá

inak x 45

fprintf ('Otočte termostat o 20 stupňov / n')

writeDigitalPin (rpi, 26, 0) %vypne svetlá

inak x 40

fprintf ('Otočte termostat o 25 stupňov / n')

writeDigitalPin (rpi, 26, 0) %vypne svetlá

inak x 30

fprintf ('Otočte termostat o 35 stupňov / n')

inak

fprintf ('Otočte termostat o 65 stupňov / n')

koniec

Krok 5: Krok 5: Servo modul motora

Servo modul motora má predstavovať schopnosť otvárať a zatvárať žalúzie. Keď je potrebné dom ochladiť, žalúzie sa zatiahnu, aby dovnútra vniklo menej tepla. Keď je potrebné dom zahriať, žalúzie sa otvoria, aby sa rýchlejšie zahriali. Servo rozhoduje o tom, čo má urobiť, a to tak, že dostane vstup od používateľa v interakcii s ponukou možností. Kód motora je nasledujúci:

s = servo (rpi, 3)

writeDigitalPin (rpi, 4, 1)

writePosition (s, 45)

temp_sys = menu ('Ako sa cítite?') %nastavenia teploty

ak je temp_sys == 1 %horúce

writeDigitalPin (rpi, 26, 1) %zapne svetlá

writePosition (s, 0) %otáča motor CW/CCW

zatiahnite žalúzie, vypnite svetlá

elseif temp_sys == 2 %za studena

writeDigitalPin (rpi, 26, 0) %vypne svetlá

writePosition (s, 180) %otáča motor Vpravo/Vľavo

otvorte žalúzie, zapnite svetlá

elseif temp_sys == 3 %tak akurát

fprintf ('Udržiavanie teplotného stavu. / n')

koniec

Krok 6: Krok 6: Kamera so snímačom pohybu

Kamera so snímačom pohybu urobí fotografiu tých, ktorí vstúpia alebo vyjdú z miestnosti. Vybrali sme to ako pridanú funkciu zabezpečenia pre tých, ktorí sú zvedaví, kto bol v ich dome. Keď snímač pohybu detekuje pohyb, kód Matlab povie kamere, aby urobila obrázok a zobrazila ho. Kód je nasledujúci:

i = 0

jasná kamera

cam = kamera (rpi);

pričom i == 0

momentka (kamera); %čírej vyrovnávacej pamäte obrazu

img = snapshot (kamera);

imagesc (img);

koniec