ประหยัดพลังงาน 3000: 7 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

Adrien Green, Huy Tran, Jody Walker

การใช้คอมพิวเตอร์ Raspberry Pi และ Matlab เป็นวิธีที่ง่ายและมีประสิทธิภาพในการช่วยให้เจ้าของบ้านลดการใช้พลังงานลง ส่วนที่ดีที่สุดเกี่ยวกับ Energy Saver 3000 คือการตั้งค่าและใช้งานง่ายมาก จุดประสงค์หลักของ Energy Saver 3000 คือเพื่อให้เจ้าของบ้านสามารถติดตามค่าพลังงานของพวกเขาเพื่อดูว่าพวกเขาใช้จ่ายไปเท่าใด และเพื่อให้เจ้าของบ้านสามารถปิดไฟในบ้านจากระยะไกลได้ด้วยการกดปุ่มเพียงปุ่มเดียว

ขั้นตอนที่ 1: อะไหล่ที่ใช้

1: คอมพิวเตอร์ Raspberry Pi

2: เขียงหั่นขนม

3: สายจัมเปอร์

4: ปุ่มกด

5: ไฟ LED ขนาดเล็ก

6: 330 โอห์ม 10 Kohm และตัวต้านทาน 300 โอห์ม

7: สายเคเบิลอีเธอร์เน็ต

8: ตาแมวแสง

ขั้นตอนที่ 2: คำชี้แจงปัญหา

โครงการของเราคือการออกแบบเครื่องประหยัดพลังงานที่บ้านโดยใช้คอมพิวเตอร์ Raspberry Pi และ MATLAB เป้าหมายของเราคือการสร้างระบบที่อนุญาตให้ผู้ใช้ติดตามค่าพลังงานเพื่อดูว่าสามารถลดการใช้พลังงานได้หรือไม่ นอกจากนี้เรายังต้องการให้ผู้ใช้สามารถปิดไฟในขณะที่ไม่อยู่ได้ด้วยการกดปุ่ม ในการทำเช่นนี้ เราได้ต่อโฟโตเซลล์เพื่อตรวจจับเมื่อเปิดไฟ หากไฟสว่าง โปรแกรม MATLAB จะคำนวณว่าเปิดไฟมานานแค่ไหน และใช้พลังงานและเงินไปเท่าใดตั้งแต่เปิดเครื่อง

ขั้นตอนที่ 3: ตั้งค่า

ต่อสายเขียงหั่นขนมตามที่แสดงในภาพด้านบน

ขั้นตอนที่ 4: รหัส MATLAB สำหรับควบคุมโฟโตเซลล์

ฟังก์ชั่น control_light()rpi = raspi();

เขียนDigitalPin(rpi, 12, 1)

เวลา = 0

ผลรวม = 0

เวลา = 0

ราคา = 0

หลอดไฟ = 100/1000;% กิโลวัตต์

สำหรับผม = 1:2

tic

ในขณะที่จริง

x = readDigitalPin(rpi, 13)

ถ้า x == 1

เขียนDigitalPin(rpi, 19, 1)

elseif x == 0

เขียนDigitalPin(rpi, 19, 0)

ทอค;

เวลา = เวลา + toc

kWh = toc * bulb

ดอลลาร์ = 0.101

ราคา = kWh * ดอลลาร์

ต้นทุนรวม = ต้นทุนรวม + ต้นทุน

X = linspace(เวลา, เวลา, 10)

Y = linspace(ต้นทุน ผลรวม 10)

เวลา = เวลา

ต้นทุน = ผลรวม

disp(['เปิดไฟสำหรับ ', num2str(toc), ' ชั่วโมง ค่าใช้จ่าย = $', num2str(cost)])

พล็อต (X, Y, 'b') ชื่อ ('ค่าใช้จ่ายเมื่อเวลาผ่านไป')

xlabel('เวลา (ชั่วโมง)')

ylabel('ต้นทุน ($Dollars)')

เดี๋ยว

หยุดพัก

จบ

จบ

หยุดชั่วคราว(5)

tic

ในขณะที่จริง

x = readDigitalPin(rpi, 13)

ถ้า x == 1

เขียนDigitalPin(rpi, 19, 1)

elseif x == 0

เขียนDigitalPin(rpi, 19, 0)

ทอค;

เวลา = เวลา + toc

kWh = toc * bulb

ดอลลาร์ = 0.101

ราคา = kWh * ดอลลาร์

sumcost = ต้นทุน + ต้นทุน

X = linspace(เวลา, เวลา, 10)

Y = linspace(ต้นทุน ผลรวม 10)

เวลา = เวลา

ต้นทุน = ผลรวม

disp(['เปิดไฟสำหรับ ', num2str(toc), ' ชั่วโมง ค่าใช้จ่าย = $', num2str(cost)])

พล็อต (X, Y, 'g')

title('ต้นทุนเมื่อเวลาผ่านไป')

xlabel('เวลา (ชั่วโมง)')

ylabel('ต้นทุน ($Dollars)')

เดี๋ยว

หยุดพัก

จบ

จบ

หยุดชั่วคราว(5)

จบ

ขั้นตอนที่ 5: รหัส MATLAB สำหรับปิดไฟ

ฟังก์ชั่น button_controlv1()

rpi = raspi();

คอนดิ = 1;

ในขณะที่ % จริงจะสร้างลูปไม่สิ้นสุดเพื่อให้โค้ดทำงานต่อไป

ปุ่ม = readDigitalPin(rpi, 6); % อ่านค่าการกดปุ่มบนพิน 6

ถ้าปุ่ม == 0

condi = condi + 1

จบ

ถ้า mod(condi, 2) == 0

เขียนDigitalPin(rpi, 17, 0)

h = msgbox('คุณปิดไฟ:)') waitfor(h);

หยุดพัก

จบ

ถ้า mod(condi, 2) == 1

เขียนDigitalPin(rpi, 17, 1)

จบ

จบ

ขั้นตอนที่ 6: รหัส MATLAB สำหรับเปิดไฟ

ฟังก์ชั่น button_controlv2()

rpi = raspi();

คอนดิ = 2;

ในขณะที่ % จริงจะสร้างลูปไม่สิ้นสุดเพื่อให้โค้ดทำงานต่อไป

ปุ่ม = readDigitalPin(rpi, 6); % อ่านค่าการกดปุ่มบนพิน 6

ถ้าปุ่ม == 0

condi = condi + 1

จบ

ถ้า mod(condi, 2) == 0

เขียนDigitalPin(rpi, 17, 0)

จบ

ถ้า mod(condi, 2) == 1

เขียนDigitalPin(rpi, 17, 1)

h = msgbox('คุณเปิดไฟแล้ว:(')

รอ (h);

หยุดชั่วคราว(10)

หยุดพัก

จบ

จบ

ขั้นตอนที่ 7: รหัส MATLAB สำหรับ GUI

ฟังก์ชัน EnergySaver3000()

imgurl='https://clipart-library.com/images/pc585dj9i.jpg';

imgfile='Lightbulb.jpg'; urlwrite (imgurl, imgfile);

imgdata= imread (imgfile);

h=msgbox('ยินดีต้อนรับสู่ Energy Saver 3000!', '', 'กำหนดเอง', imgdata);

รอ (h);

ล้าง h;

ในขณะที่จริง

iprogram=menu('คุณต้องการเรียกใช้โปรแกรมใด', 'เครื่องคิดเลขบิล', 'การควบคุมแสง');

ถ้า iprogram==1

control_light() h=msgbox('เสร็จสิ้น!!!')

ปิดทั้งหมด

Elseif

iprogram==2

จบ

ล้าง h;

ichoice=menu('การควบคุมแสง', 'เปิด', 'ปิด', 'ไม่เป็นไร');

ถ้า ichoice == 1

button_controlv2()

h=msgbox('เสร็จแล้ว!!!')

elseif ichoice ==2

button_controlv1()

h=msgbox('เสร็จแล้ว!!!')

elseif ichoice==3

h=msgbox('คุณไม่ได้ทำอะไรเลย:(') waitfor(h);

h=msgbox('เสร็จแล้ว!!!')

จบ

รอ (h);

จบ

จบ