Arduino Home Energy Saver: 5 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

คุณกำลังสร้างระบบพลังงานในบ้านซึ่งมีไว้เพื่อตรวจสอบพลังงานในบ้านของคุณเพื่อลดค่าไฟฟ้าและค่าสาธารณูปโภคอื่นๆ ในรุ่นนี้ อุปกรณ์ของคุณจะสามารถตรวจสอบอุณหภูมิของบ้านและปรับให้เหมาะสมได้ ตรวจดูว่าประตูหรือหน้าต่างเปิดทิ้งไว้หรือไม่ เพื่อประหยัดความร้อนและเครื่องปรับอากาศ และอนุญาตให้ผู้ใช้ควบคุมด้วยตนเอง ความสว่างของไฟในบ้านของคุณ มาเริ่มกันเลย!

ขั้นตอนที่ 1: ชิ้นส่วนและวัสดุ

คุณจะต้องใช้ชิ้นส่วนที่หลากหลายเพื่อให้ระบบนี้สมบูรณ์ ก่อนอื่น คุณจะต้องมีชุดเริ่มต้น Sparkfun Redboard ซึ่งขับเคลื่อนโดย Arduino ชุดอุปกรณ์นี้และฮาร์ดแวร์ภายในจะเป็นที่ที่คุณตั้งค่าระบบทั้งหมด ประการที่สอง คุณจะต้องมีสำเนา MATLAB บนเดสก์ท็อปหรือแล็ปท็อปของคุณ รวมทั้งกล่องเครื่องมือที่จำเป็นทั้งหมดเพื่อให้เข้ากันได้กับ Redboard ในการดำเนินการดังกล่าว ให้เปิด MATLAB บนแท็บหน้าแรกของ MATLAB ในเมนูสภาพแวดล้อม เลือกโปรแกรมเสริม รับแพ็คเกจการสนับสนุนฮาร์ดแวร์ เลือก "แพ็คเกจการสนับสนุน MATLAB สำหรับฮาร์ดแวร์ Arduino" และดาวน์โหลดแพ็คเกจการสนับสนุนฮาร์ดแวร์ Arduino

ส่วนอื่นๆ ที่คุณต้องการจะรวมอยู่ในแพ็คเกจ Sparkfun Redboard คุณจะต้องใช้สายไฟ, LED หนึ่งดวง, ตัวต้านทาน, ไดโอด, องค์ประกอบเพียโซ (ลำโพง), เซ็นเซอร์อุณหภูมิ, ทรานซิสเตอร์, โฟโตรีซีสเตอร์ และมอเตอร์กระแสตรง โชคดีที่พบชิ้นส่วนเหล่านี้ทั้งหมดในชุดเริ่มต้นของคุณ

ขั้นตอนที่ 2: การตั้งค่าการควบคุมแสงของคุณ

ในระบบนี้ ไฟ LED จะเป็นไฟบ้านของเรา สิ่งที่แนบมาคือรูปภาพของวงจรที่จำเป็นสำหรับคุณในการตั้งค่าตัวควบคุม LED บน Redboard ของคุณ ในสถานการณ์สมมตินี้ คุณจะไม่ต้องการชิ้นส่วนสีน้ำเงินบนวงจร

รหัสต่อไปนี้จะตั้งค่าการควบคุมไฟ LED ของคุณ เมื่อรันโค้ด เมนูจะปรากฏขึ้น ให้ผู้ใช้เลือกความสว่างระหว่างสูง กลาง ต่ำ หรือปิด รหัสจะตั้งค่า LED ให้มีระดับความสว่างหรือความมัวบางระดับ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณเลือก นี่จะเป็นการวนซ้ำที่ไม่สิ้นสุด

ไฟ %%

ตัวเลือก = เมนู ('คุณต้องการให้ไฟของคุณสว่างแค่ไหน', 'สูง', 'ปานกลาง', 'ต่ำ', 'ปิด')

ถ้าเลือก == 1

writePWMVoltage (a, 'D10', 5)

elseif ตัวเลือก == 2

writePWMVoltage (a, 'D10', 3)

elseif ตัวเลือก == 3

writePWMVoltage (a, 'D10', 1)

elseif ตัวเลือก == 4

writePWMVแรงดัน(a, 'D10', 0)

จบ

ขั้นตอนที่ 3: การตั้งค่าการเตือนประตูและหน้าต่าง

วงจรแรกที่แนบมาจะแสดงวิธีตั้งค่าลำโพงขนาดเล็กบน Redboard ของคุณ ลำโพงนี้จะทำหน้าที่แจ้งเตือนผู้ใช้ว่าหน้าต่างหรือประตูบ้านถูกเปิดทิ้งไว้นานกว่า 10 วินาที วงจรนี้ใช้สายไฟ องค์ประกอบเพียโซ และสายไฟ 3 เส้น

วงจรที่แนบมาที่สองเป็นของ photoresister ซึ่งสามารถบอกได้ว่าบริเวณโดยรอบมืดหรือสว่าง การเปิดรับแสงจะทำให้รหัส MATLAB รู้ว่าประตูเปิดหรือปิดอยู่ และจะส่งข้อมูลไปยังองค์ประกอบเพียโซเพื่อบอกให้ส่งเสียง ในวงจรนี้ คุณไม่จำเป็นต้องต่อ LED, ลวดสีม่วง หรือตัวต้านทานไปทางขวา

รหัสต่อไปนี้จะอ่านปริมาณแสงจาก photoresister จากนั้นหยุดรหัสชั่วคราวเพื่อดูว่าประตูเปิดทิ้งไว้นานกว่า 10 วินาทีหรือไม่ มันจะอ่านโฟโตรีซีสเตอร์อีกครั้ง จากนั้นบอกให้พายโซส่งเสียงฉวัดเฉวียน ถ้าระดับแสงยังสูงเกินไป

%% โฟโตรีซีสเตอร์

ในขณะที่ 0==0

photov = readVoltage (a, 'A1')

ถ้า photov > 4

หยุดชั่วคราว(10)

photov = readVoltage (a, 'A1')

ถ้า photov >4

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

หยุดพัก

จบ

จบ

จบ

ขั้นตอนที่ 4: การตั้งค่าเซ็นเซอร์อุณหภูมิ

วงจรแรกที่แนบมาจะตั้งค่าเซ็นเซอร์อุณหภูมิของคุณ สิ่งนี้จะรวบรวมข้อมูลอุณหภูมิจากทุกที่ที่วางระบบของคุณ มันจะส่งข้อมูลนี้ไปยัง MATLAB

วงจรถัดไปที่แนบมาจะตั้งค่ามอเตอร์กระแสตรง มอเตอร์นี้ทำหน้าที่เป็นพัดลม หากเซ็นเซอร์อุณหภูมิอ่านได้สูงเกินไป พัดลมจะเปิดขึ้นและพยายามทำให้บ้านของคุณเย็นลง

รหัสต่อไปนี้จะช่วยให้เซ็นเซอร์อุณหภูมิอ่านข้อมูลตามระยะเวลาที่กำหนด รหัสนี้ถูกตั้งค่าให้วนซ้ำ 100 ครั้ง แต่สามารถปรับให้วนซ้ำได้หลายครั้งเพื่อให้เซ็นเซอร์ทำงานตลอดทั้งวัน ขณะรวบรวมข้อมูลอุณหภูมิ รหัสจะตรวจสอบเพื่อดูว่าอุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิที่ตั้งไว้หรือไม่ หากเป็นเช่นนั้น พัดลมจะเปิดขึ้นโดยอัตโนมัติ เมื่อระยะเวลาที่กำหนดสิ้นสุดลง จะสร้างแผนภาพที่บอกอุณหภูมิตลอดระยะเวลาที่คุณสามารถวิเคราะห์เพื่อปรับความร้อนและเครื่องปรับอากาศในบ้านของคุณ

%%เซ็นเซอร์อุณหภูมิ

อุณหภูมิ =

ครั้ง =

สำหรับ i=1:100

v = readVoltage (a, 'A0')

tempC = (v-0.5).*100

tempF = 9/5.* tempC + 32

ถ้า tempF > 75

writeDigitalPin(a, 'D9', 1)

จบ

อุณหภูมิ = [ชั่วคราว, tempF]

ครั้ง = [ครั้ง ผม]

พล็อต (ครั้ง, อุณหภูมิ)

xlabel('เวลา (วินาที)')

ylabel('อุณหภูมิ (F)')

title('อุณหภูมิบ้านของคุณเมื่อเวลาผ่านไป')

จบ

ขั้นตอนที่ 5: บทสรุป

คุณทุกชุด! เพลิดเพลินไปกับเครื่องประหยัดพลังงานในบ้านใหม่ของคุณ และอย่าลืมใช้มันให้เป็นประโยชน์!