ระบบอัตโนมัติภายในบ้านที่ง่ายที่สุดโดยใช้ Bluetooth, สมาร์ทโฟน Android และ Arduino: 8 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

สวัสดีทุกคน,

โปรเจ็กต์นี้เป็นข้อมูลเกี่ยวกับการสร้างอุปกรณ์ระบบอัตโนมัติภายในบ้านที่เรียบง่ายที่สุดโดยใช้ Arduino และโมดูลบลูทูธ อันนี้ง่ายมากที่จะสร้างและสามารถสร้างได้ภายในไม่กี่ชั่วโมง ในเวอร์ชันของฉันที่ฉันกำลังอธิบายอยู่นี้ ฉันสามารถควบคุมเครื่องใช้ในบ้านได้ถึง 4 เครื่องโดยใช้สมาร์ทโฟน Android ของฉัน มาดูรายการวัสดุและเครื่องมือที่จำเป็นกัน

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุและเครื่องมือที่จำเป็น

• 1. Arduino Pro Mini (ลิงก์ไปยังร้านค้า)
• 2. โมดูลบลูทูธ HC 05 (ลิงก์ไปยังร้านค้า)
• 3. 5V 4 Channel Relay Module (ลิงค์ไปที่ร้าน)
• 4. แหล่งจ่ายไฟ 5V
• 5. ส่วนหัวชายและหญิง
• 6. Perfboard (ฉันแนะนำให้ทำ PCB แต่ถ้าคุณต้องการทำวิธีที่ง่ายกว่า perfboard จะดีกว่า)

รายการเครื่องมือ

• 1. ชุดบัดกรี
• 2. ปืนกาว
• 3. สมาร์ทโฟน Android
• 4. ไขควง
• 5. เครื่องปอกสายไฟ ฯลฯ:

นั่นคือทั้งหมดที่เราต้องการ…

ขั้นตอนที่ 2: รหัส

ดาวน์โหลด Arduino IDE จากที่นี่

รหัสนี้ใช้ softwareserial.h เพื่อกำหนดค่าพิน rx และ tx ใน Arduino พิน rx และ tx เหล่านี้เชื่อมต่อกับพิน tx และ rx ของโมดูล HC 05 Bluetooth ตามลำดับ

โมดูลบลูทู ธ รับข้อมูลจากอุปกรณ์ Android ที่จับคู่และทริกเกอร์รีเลย์ตามข้อมูลที่ได้รับ

ตัวอย่างเช่น ในรหัสของฉัน หากข้อมูลที่ได้รับเป็นอักขระ "A" รีเลย์ 1 จะถูกเปิดใช้งาน และหากข้อมูลที่ได้รับเป็นอักขระ "B" รีเลย์ 1 จะถูกปิด

ในทำนองเดียวกัน รีเลย์ทั้งหมดสามารถเปิด/ปิดได้โดยใช้คำสั่งบลูทูธ ดูรหัสสำหรับความคิดเห็นโดยละเอียด

EEPROM

EEPROM ย่อมาจาก Electronically Erasable Programmable Read Only Memory ซึ่งใช้ในที่นี้เพื่อเก็บสถานะของรีเลย์ (ON/OFF) ดังนั้นในกรณีที่ไฟดับเมื่อคอนโทรลเลอร์ถูกรีเซ็ต รีเลย์ทั้งหมดที่ถูกเปิดไว้จะ กลับมาที่ตำแหน่ง ON หลังจากที่ไฟฟ้าขึ้นมา ดังนั้นเมื่อใดก็ตามที่รีเลย์เปิดอยู่ ตัวแปรที่เก็บไว้ในที่อยู่ใน EEPROM จะเปลี่ยนค่าเป็น 1 และเมื่อใดก็ตามที่ปิดอยู่ ตัวแปรเดียวกันจะเปลี่ยนเป็น 0 รีเลย์แต่ละตัวมีตัวแปรที่กำหนดให้เก็บสถานะไว้ใน EEPROM ดังนั้นในตอนต้นของโค้ด สิ่งแรกที่เราทำคือเริ่มต้นรีเลย์ตามค่าที่เก็บไว้ใน EEPROM

หากคุณใช้ Arduino Pro mini คุณจะต้องมีตัวแปลง USB เป็น TTL เพื่อถ่ายโอนโค้ดไปยัง Arduino

ขั้นตอนที่ 3: แอปพลิเคชัน Android

ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น ไมโครคอนโทรลเลอร์จะทริกเกอร์รีเลย์แต่ละตัวตามข้อมูลที่ได้รับผ่านโมดูล Bluetooth จากอุปกรณ์ Android ดังนั้นเราจึงต้องการแอปพลิเคชัน Android เพื่อส่งข้อมูลเหล่านี้ไปยัง HC 05

ฉันสร้างแอปพลิเคชันที่กำหนดเองโดยใช้ผู้ประดิษฐ์แอป MIT ฉันได้แนบ 'เค้าโครงบล็อก' ของแอปพลิเคชันของฉันเป็น PDF ที่นี่เพื่อใช้อ้างอิงสำหรับผู้ที่จะสร้างแอปของตนเองโดยใช้ App Inventor

MIT App Inventor

หากคุณไม่ต้องการสร้างแอปให้ยุ่งยาก คุณสามารถดาวน์โหลดแอปพร้อมใช้งาน (ใช้งานได้เฉพาะกับโค้ดที่ฉันแนบด้านบนเท่านั้น) จากลิงก์ด้านล่าง

ขั้นตอนที่ 4: คำแนะนำสำหรับแอพ Android

คุณต้องจับคู่โมดูลบลูทูธ HC-05 กับอุปกรณ์ Android ของคุณก่อนจึงจะสามารถใช้ในแอปได้

ขั้นตอนที่ 1: เปิดการตั้งค่าบลูทูธของอุปกรณ์และค้นหาอุปกรณ์ใหม่ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไฟ LED บนโมดูล HC05 กะพริบอย่างต่อเนื่อง (โหมดจับคู่)

ขั้นตอนที่ 2: เลือก HC 05 (หรือคุณจะเห็นที่อยู่ที่ลงท้ายด้วย "C" ดังแสดงในรูปภาพ)

ขั้นตอนที่ 3: ป้อน PIN "1234" แล้วกดตกลง

ขั้นตอนที่ 4: เปิดแอป "Wiz Smart Home" แล้วคลิกปุ่มบลูทูธที่ด้านบนของหน้าจอ

ขั้นตอนที่ 5: เลือก "HC 05" จากรายการ

ขั้นตอนที่ 6: ใช้สวิตช์ตามลำดับเพื่อเปิด/ปิดรีเลย์ 1, 2, 3, 4

ขั้นตอนที่ 7: คลิก Master เพื่อเปิด/ปิดรีเลย์ทั้งหมดได้ในคลิกเดียว

ขั้นตอนที่ 5: วงจร

• พิน 11 ของ Arduino ถึง TX พินของโมดูล HC-05
• พิน 10 ของ Arduino ถึง RX พินของโมดูล HC-05
• GND ของ HC-05 ถึง GND ใน Arduino
• Vcc ของ HC-05 ถึง Vcc (5v) ใน Arduino
• Vcc ของ Relay Module เป็น Vcc (5v) ใน Arduino
• GND ของโมดูลรีเลย์ไปยัง GND ใน Arduino
• พิน 2 ของ Arduino ถึง R1 ของโมดูลรีเลย์
• พิน 4 ของ Arduino ถึง R2 ของโมดูลรีเลย์
• พิน 6 ของ Arduino ถึง R3 ของโมดูลรีเลย์
• พิน 8 ของ Arduino ถึง R4 ของโมดูลรีเลย์
• จ่ายไฟ 5-v ให้กับพินพินของ Arduino
• พิน 12 และ 13 คือพินสำหรับไฟแสดงสถานะเพาเวอร์และไฟ LED แสดงสถานะ Bluetooth ตามลำดับ

แค่นั้นแหละสำหรับอุปกรณ์

เพื่อควบคุมไฟหลัก ให้เชื่อมต่อหน้าสัมผัส "ปกติเปิด" ของรีเลย์แต่ละตัวข้ามสวิตช์ตามลำดับของเครื่องใช้ในบ้านที่คุณต้องการควบคุม (หรือ) วนสายไฟสดผ่านหน้าสัมผัส "NO" ของรีเลย์ทั้งหมด และเชื่อมต่อสายนำของอุปกรณ์เข้ากับหน้าสัมผัส "NO" อื่นของรีเลย์ตามลำดับ

ขั้นตอนที่ 6: การออกแบบ PCB

นี่เป็นวงจรที่ง่ายมาก คุณสามารถบัดกรีมันบนบอร์ดแบบต่อได้ในเวลาไม่นาน แต่ถ้าคุณยังต้องการสร้าง PCB ฉันกำลังแนบการออกแบบ PCB ที่ฉันสร้างโดยใช้ Proteus 8 Pro รุ่นของฉันยังมีชุดควบคุมแรงดันไฟฟ้าตามที่แสดงในรูปภาพ

ขั้นตอนที่ 7: การประกอบส่วนประกอบ

ฉันใช้โครงของคอมพิวเตอร์เครื่องเก่า SMPS เพื่อทำเคสสำหรับอุปกรณ์ของฉัน จะดีกว่าถ้าออกแบบเคสแบบกำหนดเองตามความต้องการของคุณโดยใช้ Fusion 360 หรือซอฟต์แวร์การออกแบบ 3D อื่นๆ และพิมพ์การออกแบบ 3D เพื่อให้โปรเจ็กต์ของคุณดูเท่สุดๆ ฉันพิมพ์ฉลากและวางลงบนกล่อง SMPS เพื่อเติมเต็มความว่างเปล่า ฉันเจาะรูในนั้นแล้วซ่อมที่ผนังข้างแผงสวิตช์ สายไฟถูกซ่อนไว้โดยใช้ท่อพลาสติกขนาดเล็กที่นำไปสู่แผงสวิตช์

ขั้นตอนที่ 8: ผลลัพธ์

วิดีโอที่โพสต์ที่นี่แสดงการทำงานของอุปกรณ์เมื่อคุณใช้งานครั้งแรก คุณต้องจับคู่อุปกรณ์เพียงครั้งเดียว! หลังจากนั้น เพียงเปิดบลูทูธ เชื่อมต่อและใช้งานแบบไร้สายได้เลย!

หวังว่าคุณจะสนุกกับการอ่านคำแนะนำนี้ หากคุณมีคำถามใดๆ สามารถถามได้ที่นี่ หรือส่งอีเมลมาที่ [email protected] เรายินดีที่จะช่วยเหลือคุณ

ขอบคุณ…!!!:)

รองชนะเลิศใน Bluetooth Challenge