วิธีสร้างบ้านอัจฉริยะโดยใช้โมดูลรีเลย์ควบคุม Arduino - แนวคิดเกี่ยวกับระบบอัตโนมัติในบ้าน: 15 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

ในโครงการบ้านอัตโนมัตินี้ เราจะออกแบบโมดูลรีเลย์บ้านอัจฉริยะที่สามารถควบคุมเครื่องใช้ในบ้านได้ 5 เครื่อง โมดูลรีเลย์นี้สามารถควบคุมได้จากมือถือหรือสมาร์ทโฟน รีโมท IR หรือรีโมททีวี สวิตช์แบบแมนนวล รีเลย์อัจฉริยะนี้ยังสามารถตรวจจับอุณหภูมิห้องและแสงแดดเพื่อเปิดและปิดพัดลมและหลอดไฟ

รีเลย์อัจฉริยะนี้มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

1. เครื่องใช้ในบ้านที่ควบคุมโดย Bluetooth มือถือ

2. เครื่องใช้ภายในบ้านควบคุมด้วยรีโมททีวี (อินฟราเรด)

3. เครื่องใช้ในบ้านควบคุมโดยเซ็นเซอร์อุณหภูมิและความชื้นโดยอัตโนมัติ

4. เครื่องใช้ในบ้านที่ควบคุมโดย Dark Sensor

5. แสดงการอ่านค่าอุณหภูมิและความชื้นสด

6. เครื่องใช้ในบ้านที่ควบคุมด้วยสวิตช์แบบแมนนวล

7. Inbuilt Arduino เพื่อให้สามารถอัปโหลดโค้ด Arduino ไปยังโมดูลรีเลย์ได้

เสบียง

ส่วนประกอบที่จำเป็นสำหรับโครงการบ้านอัจฉริยะ:

1. ไมโครคอนโทรลเลอร์ ATMEGA328P

2. โมดูลบลูทูธ HC05

3. เซ็นเซอร์ DHT11

4. จอแสดงผล OLED (128 X 32)

5. 1738 ตัวรับสัญญาณอินฟราเรด

6. PC817 ออปโตคัปเปลอร์ (5 no)

7. BC547 ทรานซิสเตอร์ NPN (5 no)

8. 1N4007 ไดโอด (5 ไม่ใช่)

9. 1N4001 ไดโอด (1 ไม่ใช่)

10. ไฟ LED 5 มม. (6 ไม่ใช่)

11. ตัวเก็บประจุ 22pF (2 ไม่ใช่)

12. 100nF (104) ตัวเก็บประจุ (1 ไม่ใช่)

13. ตัวเก็บประจุ 100uF (1 ไม่ใช่)

14. ตัวต้านทาน 220 โอห์ม (10 ไม่มี) (R6 ถึง R10)

15. ตัวต้านทาน 1k (7 ไม่ใช่) (R1 ถึง R5)

16. ตัวต้านทาน 10k (8 ไม่ใช่)

17. 2k (1no) & 4.7k (1no) ตัวต้านทาน

18. LDR (1 ไม่ใช่)

19. คริสตัล 16MHz, 20. ปุ่มกด (8 ไม่ใช่)

21. รีเลย์ 5V (5 ไม่ใช่)

22. จัมเปอร์ (2no), คอนเนคเตอร์, ฐานไอซี

23. FTDI 232 USB เข้ากับบอร์ดอินเตอร์เฟสแบบอนุกรมหรือ Arduino UNO

24. PCB

ขั้นตอนที่ 1: แผนภาพวงจร

นี่คือแผนภาพวงจรที่สมบูรณ์สำหรับโครงการระบบอัตโนมัติภายในบ้านนี้ ฉันได้อธิบายวงจรในวิดีโอสอนแล้ว

ฉันใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ATMEGA328P เพื่อควบคุมโมดูลรีเลย์ 5 ช่องสัญญาณ ฉันได้เชื่อมต่อโมดูล HC05 Bluetooth, ตัวรับสัญญาณ IR 1738 เพื่อควบคุมรีเลย์จาก Bluetooth และรีโมทอินฟราเรด และเซ็นเซอร์อุณหภูมิและความชื้น DHT11 และ LDR เพื่อควบคุมรีเลย์โดยอัตโนมัติ

ในวงจรนี้เราสามารถใช้รีเลย์ทั้ง 5V หรือ 12V ได้ แต่เราต้องเปลี่ยนตัวต้านทานตามที่ระบุไว้ในวงจร

ขั้นตอนที่ 2: สร้างวงจรบน Breadboard สำหรับการทดสอบ

ก่อนออกแบบ PCB ก่อน ฉันได้ทำวงจรบนเขียงหั่นขนมเพื่อทดสอบ ระหว่างการทดสอบ ฉันได้อัปโหลดภาพร่าง Arduino ไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์ Atmega328P โดยใช้ USB กับบอร์ดอินเทอร์เฟซแบบอนุกรม (FTDI232) จากนั้นพยายามควบคุมรีเลย์ด้วย Bluetooth, รีโมททีวี, เซ็นเซอร์อุณหภูมิ, LDR เป็นต้น

ฉันได้แมปพินไมโครคอนโทรลเลอร์ทั้งหมดที่ใช้ในวงจรนี้ด้วย

ขั้นตอนที่ 3: โหมดต่างๆ ของโมดูลรีเลย์อัจฉริยะ

ในโครงการบ้านอัจฉริยะนี้ เราสามารถควบคุมโมดูลรีเลย์ในโหมดต่างๆ ได้:

1. โหมดบลูทูธ

2. โหมดอินฟราเรด

3. โหมดอัตโนมัติ

4. โหมดแมนนวล

เราสามารถเปลี่ยนโหมดได้อย่างง่ายดายด้วยปุ่ม CMODE และ SMODE ที่ติดตั้งบน PCB

วิธีเปลี่ยนโหมด:

1. กดปุ่ม CMODE

2. จากนั้นกดปุ่ม SMODE เพื่อเลือกโหมด

3. หลังจากเลือกโหมดอีกครั้งแล้ว ให้กดปุ่ม CMODE

ขั้นตอนที่ 4: โหมดควบคุมด้วยบลูทูธ

ที่นี่เราจะใช้โมดูล Bluetooth HC05 และแอพ Bluetooth Arduino จาก play store เพื่อควบคุมโมดูลรีเลย์จากสมาร์ทโฟน คุณสามารถใช้แอพอื่นได้ แต่คุณต้องแก้ไขโค้ดตามนั้น

เนื่องจากระดับลอจิกของ HC05 คือ 3.3 โวลต์ แต่สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ ระดับลอจิกคือ 5 โวลต์ ดังนั้นฉันจึงใช้ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าที่มีตัวต้านทาน 2k และ 4.7k ในขณะที่เชื่อมต่อ RX ของ HC05 กับ TX ของ Atmega328P

ขั้นตอนที่ 5: โหมดควบคุมด้วยอินฟราเรด

ที่นี่เราจะใช้เครื่องรับอินฟราเรด 1738 เพื่อควบคุมโมดูลรีเลย์จากรีโมททีวี คุณสามารถใช้รีโมทอินฟราเรดใดก็ได้ แต่คุณต้องรับรหัส Hex ตามลำดับของปุ่มรีโมทและแก้ไขรหัสตามนั้น

คุณสามารถอ้างถึงวิดีโอที่ฝังไว้ ซึ่งฉันได้อธิบายวิธีรับรหัสฐานสิบหกจากปุ่มรีโมตทีวีอย่างง่ายดาย

คุณสามารถใช้ปุ่มที่ไม่ได้ใช้จากรีโมทเพื่อควบคุมโมดูลรีเลย์

ขั้นตอนที่ 6: โหมดควบคุมอุณหภูมิและแสง

ในโหมดอัตโนมัติ โมดูลรีเลย์อัจฉริยะนี้สามารถควบคุมได้ด้วยอุณหภูมิห้องและแสงแดดที่กำหนดไว้ล่วงหน้า มีเซ็นเซอร์อุณหภูมิและความชื้น DHT11 ตรวจจับอุณหภูมิและความชื้นทุกๆ 5 วินาที

เมื่ออุณหภูมิข้ามค่าอุณหภูมิสูงสุดที่กำหนดไว้ล่วงหน้าที่กล่าวถึงในรหัส Arduino รีเลย์ 1 และรีเลย์ 2 จะเปิดขึ้น

เมื่ออุณหภูมิต่ำกว่าค่าอุณหภูมิต่ำสุดที่กำหนดไว้ล่วงหน้าที่กล่าวถึงในโค้ด Arduino รีเลย์ 1 และรีเลย์ 2 จะปิดลง

การควบคุม LDR

ติดตั้ง LDR บน PCB เพื่อตรวจจับแสงโดยรอบ มันทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์มืด

เมื่อระดับความสว่างต่ำกว่าค่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้า Relay 3 และ Relay 4 จะเปิดขึ้น

เมื่อระดับความสว่างข้ามค่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้า Relay 3 และ Relay 4 จะปิดลง

โปรดดูวิดีโอแบบฝังที่ด้านบนเพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้น

ขั้นตอนที่ 7: โหมดแมนนวล

โมดูลรีเลย์สามารถควบคุมได้ด้วยตนเองจากปุ่มกดที่ติดตั้งบน PCB

มีปุ่มกด 5 ปุ่ม S1, S2, S3, S4, S5 เพื่อเปิดและปิดรีเลย์1, รีเลย์2, รีเลย์3, รีเลย์4, รีเลย์5 ตามลำดับ

และมีปุ่ม RESET เพื่อปิดรีเลย์ทั้งหมดในคราวเดียว

ฉันได้อธิบายการทำงานของวงจรในวิดีโอสอนแล้ว

ขั้นตอนที่ 8: การออกแบบ PCB

เนื่องจากฉันจะใช้วงจรทุกวัน ดังนั้นหลังจากทดสอบคุณสมบัติทั้งหมดของโมดูลรีเลย์อัจฉริยะบนเขียงหั่นขนม เราสามารถเริ่มออกแบบ PCB ได้

คุณสามารถดาวน์โหลดไฟล์ PCB Gerber ของโครงการระบบอัตโนมัติภายในบ้านได้จากลิงค์ต่อไปนี้:

drive.google.com/uc?export=download&id=180s0bidnq6u6ilYs4vcLQwcjJ2zMrFZP

ขั้นตอนที่ 9: สั่งซื้อ PCB

หลังจากดาวน์โหลดไฟล์ Garber แล้ว คุณสามารถสั่งซื้อ PCB. ได้อย่างง่ายดาย

1. เยี่ยมชม https://jlcpcb.com และลงชื่อเข้าใช้ / ลงทะเบียน

2. คลิกที่ปุ่ม QUOTE NOW

3 คลิกที่ปุ่ม "เพิ่มไฟล์ Gerber ของคุณ" จากนั้นเรียกดูและเลือกไฟล์ Gerber ที่คุณดาวน์โหลด

ขั้นตอนที่ 10: อัปโหลดไฟล์ Gerber และตั้งค่าพารามิเตอร์

4. ตั้งค่าพารามิเตอร์ที่ต้องการ เช่น ปริมาณ สี PCB ฯลฯ

5. หลังจากเลือกพารามิเตอร์ทั้งหมดสำหรับ PCB แล้ว ให้คลิกที่ปุ่ม SAVE TO CART

ขั้นตอนที่ 11: เลือกที่อยู่จัดส่งและโหมดการชำระเงิน

6. พิมพ์ที่อยู่จัดส่ง

7. เลือกวิธีการจัดส่งที่เหมาะกับคุณ

8. ส่งคำสั่งซื้อและดำเนินการชำระเงิน

คุณยังสามารถติดตามคำสั่งซื้อของคุณได้จาก JLCPCB.com

PCB ของฉันใช้เวลา 2 วันในการผลิตและมาถึงภายในหนึ่งสัปดาห์โดยใช้ตัวเลือกการจัดส่งของ DHL PCB บรรจุมาอย่างดีและคุณภาพดีในราคาที่เหมาะสม

ขั้นตอนที่ 12: ประสานส่วนประกอบทั้งหมด

หลังจากนั้นประสานส่วนประกอบทั้งหมดตามแผนภาพวงจร

จากนั้นเชื่อมต่อไมโครคอนโทรลเลอร์ atmega328P, HC05 และเซ็นเซอร์ทั้งหมด

ขั้นตอนที่ 13: ตั้งโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์

1. เชื่อมต่อ USB เข้ากับบอร์ดอินเทอร์เฟซแบบอนุกรม (FTDI232)

2. ดาวน์โหลดร่าง Arduino (ที่แนบมา)

3. เลือกบอร์ด Arduino UNO และ PORT ที่เหมาะสม จากนั้นอัปโหลดรหัส

ขั้นตอนที่ 14: เชื่อมต่อเครื่องใช้ในบ้าน

เชื่อมต่อเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน 5 เครื่องตามแผนภาพวงจร โปรดใช้มาตรการป้องกันความปลอดภัยที่เหมาะสมในขณะที่ทำงานกับไฟฟ้าแรงสูง

ต่อแหล่งจ่ายไฟ DC 5Volt เข้ากับ PCB ตามที่แสดงในวงจร (ฉันใช้ที่ชาร์จมือถือเครื่องเก่าของฉัน)

ขั้นตอนที่ 15: ในที่สุด

เปิดแหล่งจ่ายไฟ 110V / 230V และแหล่งจ่ายไฟ 5V DC

ตอนนี้คุณสามารถควบคุมเครื่องใช้ในบ้านของคุณได้อย่างชาญฉลาด

ฉันหวังว่าคุณจะชอบโครงการบ้านอัตโนมัตินี้ ฉันได้แบ่งปันข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับโครงการนี้

ฉันจะขอบคุณมากถ้าคุณแบ่งปันความคิดเห็นอันมีค่าของคุณ นอกจากนี้หากคุณมีคำถามใด ๆ โปรดเขียนในส่วนความคิดเห็น

นอกจากนี้คุณยังสามารถเยี่ยมชมเว็บไซต์ของเราสำหรับโครงการดังกล่าวเพิ่มเติม:

สำหรับโครงการดังกล่าวเพิ่มเติม โปรดติดตาม TechStudyCell ขอบคุณ & Happy Learning.