חוסך אנרגיה ביתי Arduino: 5 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

אתה בונה מערכת אנרגיה ביתית שנועדה לפקח על האנרגיה של הבית שלך כדי לצמצם את החשמל וחשבונות השירות האחרים. בדגם זה, המכשיר שלך יוכל לבדוק את טמפרטורת הבית שלך ולהתאים אותו בהתאם, לבדוק אם דלתות או חלונות נותרו פתוחים על מנת לחסוך בחימום ומיזוג אוויר, ולאפשר למשתמש שליטה ידנית על בהירות האורות בביתך. בואו נתחיל!

שלב 1: חלקים וחומרים

תזדקק למגוון חלקים להשלמת מערכת זו. בראש ובראשונה תזדקק לערכת המתנע של Sparkfun Redboard, המופעלת על ידי Arduino. ערכה זו והחומרה שבפנים יהיו המקום שבו אתה מגדיר את המערכת כולה. שנית, תזדקק לעותק של MATLAB על שולחן העבודה או המחשב הנייד שלך, כמו גם כל ארגזי הכלים הדרושים על מנת להפוך אותו לתואם עם הלוח האדום. לשם כך, פתח את MATLAB. בכרטיסיה בית MATLAB, בתפריט סביבה, בחר תוספות קבל חבילות תמיכה בחומרה בחר את "חבילת התמיכה של MATLAB לחומרה של Arduino" והורד את חבילת התמיכה בחומרה של Arduino.

שאר החלקים שתזדקק להם כלולים בחבילת Sparkfun Redboard. תזדקק לחוטים, לד אחד, נגדים, דיודה, אלמנט פיזו (רמקול), חיישן טמפרטורה, טרנזיסטור, פוטוזיסטור ומנוע DC. למרבה המזל, כל החלקים האלה נמצאים בחבילת ההתחלה שלך.

שלב 2: הגדרת פקדי האור שלך

במערכת זו, נורת לד תהיה אורות הבית שלנו. מצורפת תמונה של המעגל הדרוש לך כדי להגדיר את פקד ה- LED בלוח ה- Redboard שלך. בתרחיש זה, לא תזדקק ליצירה הכחולה במעגל.

הקוד הבא יגדיר את השליטה שלך בנורית ה- LED. בעת הפעלת הקוד, יופיע תפריט שיאפשר למשתמש לבחור בהירות בין גבוה, בינוני, נמוך או כבוי. בהתאם למה שתבחר, הקוד יגדיר את נורית ה- LED לרמה מסוימת של בהירות או אפלוליות. זו תהיה לולאה אינסופית.

%% נורות

choice = תפריט ('עד כמה היית רוצה שהאורות שלך יהיו בהירים?', 'גבוה', 'בינוני', 'נמוך', 'כבוי')

אם בחירה == 1

writePWMVoltage (a, 'D10', 5)

בחירה אחרת == 2

writePWMVoltage (a, 'D10', 3)

אחר בחירה == 3

writePWMVoltage (a, 'D10', 1)

אחר בחירה == 4

writePWMVoltage (a, 'D10', 0)

סוֹף

שלב 3: הגדרת אזעקת דלת וחלון

המעגל המצורף הראשון יראה לך כיצד להגדיר רמקול קטן ב- Redboard שלך. רמקול זה ישמש אזהרה כדי ליידע את המשתמש שחלון או דלת בביתו נותרו פתוחים במשך יותר מעשר שניות. מעגל זה משתמש בחוטים, רכיב הפיזו ו -3 חוטים.

המעגל המצורף השני הוא של הפוטורססטר. זה יכול לדעת אם האזור שמסביב כהה או בהיר. חשיפת האור תודיע לקוד MATLAB אם הדלת פתוחה או סגורה, ותעביר את המידע לאלמנט הפיז'ו, ותגיד לו להשמיע צליל. במעגל זה, לא תצטרך לחבר את הנורית, החוט הסגול או הנגד מימין.

הקוד הבא יקרא את כמות האור ממכשיר הצילום ולאחר מכן השהה את הקוד כדי לראות אם הדלת נשארת פתוחה במשך יותר מעשר שניות. הוא יקרא את הפוטורזיסטור שוב ואז יגיד לפאזו לזמזם אם רמת האור עדיין גבוהה מדי.

%% פוטורססיסטור

ואילו 0 == 0

photov = readVoltage (a, 'A1')

אם photov> 4

הפסקה (10)

photov = readVoltage (a, 'A1')

אם photov> 4

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

לשבור

סוֹף

סוֹף

סוֹף

שלב 4: הגדרת חיישני טמפרטורה

המעגל המצורף הראשון יגדיר את חיישן הטמפרטורה שלך. פעולה זו תאסוף נתוני טמפרטורה מכל מקום בו המערכת ממוקמת. המידע הזה ישלח ל- MATLAB.

המעגל הבא המצורף מגדיר את מנוע ה- DC. המנוע הזה פועל כמאוורר. אם קריאות חיישן הטמפרטורה גבוהות מדי, המאוורר יופעל וינסה לקרר את הבית שלך.

הקוד הבא יאפשר לחיישן הטמפרטורה לקרוא נתונים לאורך פרק זמן מוגדר. קוד זה מוגדר לולאה 100 פעמים, אך ניתן להתאים אותו בקלות ללולאה הרבה יותר פעמים, כך שהחיישן יכול לפעול לאורך כל היום. כשהוא אוסף נתוני טמפרטורה, הקוד בודק אם הטמפרטורה עולה פעם על הטמפרטורה שנקבעה. אם כן, המאוורר יופעל אוטומטית. כאשר כמות הזמן שנקבעה מסתיימת, היא תייצר עלילה שתספר לך את הטמפרטורה לאורך כל פרק הזמן שתוכל לנתח על מנת להתאים את החימום והמיזוג בבית שלך.

%%חיישן טמפרטורה

זמני =

פעמים =

עבור i = 1: 100

v = readVoltage (a, 'A0')

tempC = (v-0.5).*100

tempF = 9/5.* tempC + 32

אם tempF> 75

writeDigitalPin (a, 'D9', 1)

סוֹף

temps = [temps, tempF]

פעמים = [פעמים, אני]

עלילה (זמנים, זמניות)

xlabel ('זמן (שניות)')

ylabel ('טמפרטורה (F)')

title ('טמפרטורת הבית שלך לאורך זמן')

סוֹף

שלב 5: מסקנה

אתה מוכן! תהנה מחוסך האנרגיה הביתי החדש שלך, והקפד להשתמש בו לטובתך!