Arduino Home Energy Saver: 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Вие изграждате домашна енергийна система, която има за цел да следи енергията на домовете ви, за да намали електричеството и други сметки за комунални услуги. В този модел вашето устройство ще може да проверява температурата на вашия дом и да я регулира съответно, да проверява дали вратите или прозорците са оставени отворени, за да се спести отопление и климатизация и да се позволи ръчно управление на потребителя яркостта на светлините във вашия дом. Да започваме!

Стъпка 1: Части и материали

За да завършите тази система, ще ви трябват различни части. На първо място, ще ви е необходим стартов комплект Sparkfun Redboard, задвижван от Arduino. Този комплект и хардуерът вътре ще бъдат мястото, където ще настроите цялата система. Второ, ще ви трябва копие от MATLAB на вашия работен плот или лаптоп, както и всички необходими кутии с инструменти, за да го направите съвместим с Redboard. За да направите това, отворете MATLAB. В раздела Начална страница на MATLAB в менюто Околна среда изберете Добавки Получаване на пакети за поддръжка на хардуер Изберете „Пакет за поддръжка на MATLAB за хардуер Arduino“и изтеглете пакета за поддръжка на хардуер на Arduino.

Останалите части, които ще ви трябват, са включени в пакета Sparkfun Redboard. Ще ви трябват проводници, един светодиод, резистори, диод, пиезо елемент (високоговорител), температурен сензор, транзистор, фоторезистор и DC двигател. За щастие, всички тези парчета се намират във вашия стартов пакет.

Стъпка 2: Настройване на вашите контроли за осветление

В тази система LED светлината ще бъде нашето домашно осветление. Приложено е изображение на веригата, необходима за настройване на LED контролата на Redboard. В този сценарий НЯМА да имате нужда от синьото парче на веригата.

Следният код ще настрои вашия контрол върху LED светлината. Когато стартирате кода, ще се появи меню, което позволява на потребителя да избира яркостта между висока, средна, ниска или изключена. В зависимост от това, което изберете, кодът ще настрои светодиода да бъде на определено ниво на яркост или затъмнение. Това ще бъде безкраен цикъл.

%% светлини

choice = меню („Колко ярки бихте искали вашите светлини?“, „Високо“, „Средно“, „Ниско“, „Изключено“)

ако избор == 1

writePWMVoltage (a, 'D10', 5)

иначе избор == 2

writePWMVoltage (a, 'D10', 3)

elseif choice == 3

writePWMVoltage (a, 'D10', 1)

elseif choice == 4

writePWMVoltage (a, 'D10', 0)

край

Стъпка 3: Настройка на аларма за врати и прозорци

Първата свързана схема ще ви покаже как да настроите малък високоговорител на Redboard. Този високоговорител ще служи като предупреждение, за да уведоми потребителя, че прозорец или врата в дома им е оставен отворен за повече от 10 секунди. Тази схема използва проводници, пиезо елемент и 3 проводника.

Втората свързана верига е от фоторезистора. Това може да определи дали околността е тъмна или светла. Светлинната експозиция ще позволи на кода MATLAB да разбере дали вратата е отворена или затворена и ще предаде информацията на пиезо елемента, като му каже да издаде звук. В тази схема НЕ е необходимо да прикрепяте светодиода, лилавия проводник или резистора вдясно.

Следният код ще прочете количеството светлина от фоторезистора, след което поставете кода на пауза, за да видите дали вратата е оставена отворена за повече от 10 секунди. Той ще прочете фоторезистора отново, след което ще каже на пиезото да бръмчи, ако нивото на светлината все още е твърде високо.

%% Фоторезистор

докато 0 == 0

photov = readVoltage (a, 'A1')

ако photov> 4

пауза (10)

photov = readVoltage (a, 'A1')

ако photov> 4

playTone (a, 'D3', 500, 5)

прекъсване

край

край

край

Стъпка 4: Настройка на температурни сензори

Първата свързана верига ще настрои вашия температурен сензор. Това ще събира данни за температурата, където и да е поставена вашата система. Тя ще изпрати тази информация до MATLAB.

Следващата свързана верига настройва DC двигателя. Този двигател действа като вентилатор. Ако показанията на температурния сензор са твърде високи, вентилаторът ще се включи и ще се опита да охлади къщата ви.

Следният код ще позволи на температурния сензор да чете данни за определен период от време. Този код е настроен да се върти 100 пъти, но може лесно да се регулира да се върти много повече пъти, така че сензорът да може да работи през целия ден. Когато събира данни за температурата, кодът проверява дали температурата някога надхвърля зададената температура. Ако това стане, вентилаторът автоматично ще се включи. Когато зададеният период от време изтече, той ще генерира график, който ви казва температурата през целия период от време, който можете да анализирате, за да регулирате отоплението и климатизацията във вашата къща.

%%Температурен сензор

времена =

пъти =

за i = 1: 100

v = readVoltage (a, 'A0')

tempC = (v-0.5).*100

tempF = 9/5.* tempC + 32

ако tempF> 75

writeDigitalPin (a, 'D9', 1)

край

temps = [temps, tempF]

пъти = [пъти, i]

сюжет (времена, времена)

xlabel ('Време (секунди)')

ylabel ('Температура (F)')

title („Температура на вашия дом с течение на времето“)

край

Стъпка 5: Заключение

Готов сте! Насладете се на вашия нов домашен енергоспестяващ инструмент и не забравяйте да го използвате във ваша полза!