Ako si vyrobiť inteligentný domov pomocou reléového modulu Arduino - Myšlienky domácej automatizácie: 15 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

V tomto projekte automatizácie domácnosti navrhneme reléový modul pre inteligentnú domácnosť, ktorý dokáže ovládať 5 domácich spotrebičov. Tento reléový modul je možné ovládať z mobilného telefónu alebo smartfónu, diaľkového ovládača IR alebo televízora, manuálneho prepínača. Toto inteligentné relé môže tiež snímať izbovú teplotu a slnečné svetlo a zapínať a vypínať ventilátor a žiarovku.

Toto inteligentné relé má nasledujúce funkcie:

1. Domáce spotrebiče ovládané mobilným Bluetooth

2. Domáce spotrebiče ovládané diaľkovým ovládaním televízora (infračervené)

3. Domáce spotrebiče riadené snímačom teploty a vlhkosti automaticky

4. Domáce spotrebiče ovládané systémom Dark Sensor

5. Zobrazte ŽIVÉ hodnoty teploty a vlhkosti.

6. Domáce spotrebiče ovládané ručnými spínačmi

7. Vstavané Arduino, takže kód Arduino je možné nahrať do reléového modulu.

Zásoby

Požadované súčasti projektov inteligentnej domácnosti:

1. Mikrokontrolér ATMEGA328P

2. Modul Bluetooth HC05

3. Senzor DHT11

4. OLED displej (128 x 32)

5. 1738 Infračervený prijímač

6. Optočlen PC817 (5 nie)

7. BC547 NPN tranzistory (5 nie)

8. Diódy 1N4007 (5 nie)

9. 1N4001 dióda (1 nie)

10. LED diódy 5 mm (6 nie)

11. 22pF kondenzátory (2 nie)

12. 100nF (104) kondenzátor (1 nie)

13. 100uF kondenzátor (1 nie)

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

15. Rezistory 1k (7 č.) (R1 až R5)

16. 10k odpory (8 nie)

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

18. LDR (1 nie)

19. 16MHz kryštál, 20. Tlačidlá (8 nie)

21. Relé 5V (5 nie)

22. Jumper (2no), konektory, základňa IC

23. Doska FTDI 232 USB na sériové rozhranie alebo Arduino UNO

24. DPS

Krok 1: Schéma zapojenia

Toto je kompletný schéma zapojenia tohto projektu automatizácie domácnosti. Obvod som vysvetlil v inštruktážnom videu.

Na ovládanie 5 -kanálového reléového modulu som použil mikroradič ATMEGA328P. Pripojil som tiež Bluetooth modul HC05, 1738 IR prijímač na ovládanie relé z Bluetooth a infračerveného diaľkového ovládača. A snímač teploty a vlhkosti DHT11 a LDR na automatické ovládanie relé.

V tomto obvode môžeme použiť relé 5V alebo 12V, ale musíme zodpovedajúcim spôsobom zmeniť odpory, ako je uvedené v obvode.

Krok 2: Vytvorte obvod na doske pre testovanie

Pred návrhom DPS som najskôr urobil obvod na doske na testovanie. Počas testovania som nahral skicu Arduina do mikrokontroléra Atmega328P pomocou dosky rozhrania USB to Serial (FTDI232) a potom som sa pokúsil ovládať relé pomocou Bluetooth, diaľkového ovládača televízora, teplotného senzora, LDR atď.

Tiež som zmapoval všetky kolíky mikrokontroléra, ktoré sa používali v tomto obvode.

Krok 3: Iný režim modulu inteligentného relé

V tomto projekte Smart home môžeme ovládať reléový modul v rôznych režimoch:

1. Režim Bluetooth

2. Infračervený režim

3. Automatický režim

4. Manuálny režim

Režim môžeme ľahko zmeniť pomocou tlačidla CMODE a SMODE namontovaného na doske plošných spojov.

Ak chcete zmeniť režim:

1. Stlačte tlačidlo CMODE.

2. Potom stlačením tlačidla SMODE vyberte režim.

3. Po opätovnom zvolení režimu stlačte tlačidlo CMODE.

Krok 4: Režim ovládaný Bluetooth

Tu budeme na ovládanie reléového modulu zo smartfónu používať Bluetooth modul HC05 a aplikáciu Bluetooth Arduino z obchodu Play. Môžete používať iné aplikácie, ale musíte zodpovedajúcim spôsobom zmeniť kód.

Pretože logická úroveň HC05 je 3,3 voltu, ale pre mikrokontrolér je logická úroveň 5 voltov. Pri pripájaní RX HC05 k TX Atmega328P som teda použil delič napätia s odporom 2k a 4,7k.

Krok 5: Infračervený riadený režim

Tu použijeme infračervený prijímač 1738 na ovládanie reléového modulu z diaľkového ovládača televízora. Môžete použiť akékoľvek infračervené diaľkové ovládanie, ale musíte získať príslušné hexadecimálne kódy tlačidiel na diaľkovom ovládači a podľa toho kód upraviť.

Môžete sa obrátiť na vložené video, kde som vysvetlil, ako môžete ľahko získať hexadecimálny kód pomocou tlačidla diaľkového ovládača televízora.

Na ovládanie reléového modulu môžete použiť akékoľvek nepoužívané tlačidlo na diaľkovom ovládaní.

Krok 6: Režim ovládaný teplotou a svetlom

V automatickom režime je tento inteligentný reléový modul možné ovládať vopred definovanou izbovou teplotou a slnečným žiarením. Má snímač teploty a vlhkosti DHT11, ktorý sníma teplotu a vlhkosť po každých 5 sekundových intervaloch.

Keď teplota prekročí vopred definovanú maximálnu teplotu uvedenú v kóde Arduino, relé 1 a relé 2 sa zapnú.

Keď teplota klesne pod vopred definovanú minimálnu hodnotu teploty uvedenú v kóde Arduino, relé 1 a relé 2 sa vypne.

Ovládanie LDR

Na doske plošných spojov je namontovaný LDR na snímanie okolitého svetla. Funguje ako tmavý senzor.

Keď úroveň jasu klesne pod vopred definovanú hodnotu, relé 3 a relé 4 sa zapnú.

Keď úroveň jasu prekročí vopred definovanú hodnotu, relé 3 a relé 4 sa vypnú.

Lepšie porozumenie nájdete vo vloženom videu v hornej časti.

Krok 7: Manuálny režim

Reléový modul je možné ovládať aj ručne pomocou tlačidiel umiestnených na doske plošných spojov.

Existuje 5 tlačidiel S1, S2, S3, S4, S5 na zapnutie a vypnutie relé 1, relé 2, relé 3, relé 4, relé 5.

A je tu tlačidlo RESET na vypnutie všetkých relé naraz.

Funkčnosť obvodu som vysvetlil v inštruktážnom videu.

Krok 8: Navrhovanie DPS

Keďže obvod budem používať denne, tak po otestovaní všetkých funkcií modulu inteligentného relé na doske, môžeme začať s návrhom DPS.

Súbor PCB Gerber tohto projektu domácej automatizácie si môžete stiahnuť z nasledujúceho odkazu:

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

Krok 9: Objednajte si DPS

Po stiahnutí súboru Garber si môžete ľahko objednať DPS

1. Navštívte stránku https://jlcpcb.com a prihláste sa/zaregistrujte sa

2. Kliknite na tlačidlo CITOVAŤ TERAZ.

3 Kliknite na tlačidlo „Pridať súbor Gerber“. Potom prehľadajte a vyberte súbor Gerber, ktorý ste stiahli.

Krok 10: Odovzdajte súbor Gerber a nastavte parametre

4. Nastavte požadovaný parameter, ako je množstvo, farba DPS atď

5. Po zvolení všetkých parametrov pre DPS kliknite na tlačidlo ULOŽIŤ DO KOŠÍKA.

Krok 11: Vyberte dodaciu adresu a režim platby

6. Zadajte dodaciu adresu.

7. Vyberte spôsob dopravy, ktorý vám vyhovuje.

8. Odošlite objednávku a pokračujte v platbe.

Svoju objednávku môžete sledovať aj na JLCPCB.com

Výroba mojich PCB trvala 2 dni a dorazili do týždňa pomocou možnosti doručenia DHL. DPS boli dobre zabalené a kvalita bola za túto dostupnú cenu skutočne dobrá.

Krok 12: Spájkujte všetky súčasti

Potom spájkujte všetky súčiastky podľa schémy zapojenia.

Potom pripojte mikrokontrolér atmega328P, HC05 a všetky senzory.

Krok 13: Naprogramujte mikrokontrolér

1. Pripojte dosku USB k sériovému rozhraniu (FTDI232).

2. Stiahnite si skicu Arduino. (Priložené)

3. Vyberte dosku Arduino UNO a správny PORT. Potom nahrajte kód.

Krok 14: Pripojte domáce spotrebiče

Pripojte 5 domácich spotrebičov podľa schémy zapojenia. Pri práci s vysokým napätím dodržiavajte správne bezpečnostné opatrenia.

Pripojte 5Volt DC napájanie k DPS podľa obrázku v obvode. (Použil som svoju starú mobilnú nabíjačku)

Krok 15: Nakoniec

Zapnite napájanie 110V/230V a 5V DC.

Teraz môžete svoje domáce spotrebiče ovládať inteligentným spôsobom.

Dúfam, že sa vám tento projekt automatizácie domácnosti páčil. Zdieľal som všetky požadované informácie o tomto projekte.

Skutočne ocením, ak sa podelíte o svoju cennú spätnú väzbu. Ak máte akékoľvek otázky, napíšte do sekcie komentárov.

Môžete tiež navštíviť našu webovú stránku, kde nájdete viac podobných projektov:

Ak chcete získať ďalší takýto projekt, postupujte podľa TechStudyCell. Ďakujem a veselé učenie.