Inteligentný dom založený na ovládačoch Arduino: dizajn a organizácia kontrolovaného priestoru
Vývoj automatizačných nástrojov viedol k vytvoreniu komplexných systémov, ktoré zlepšujú kvalitu ľudského života.Mnoho známych výrobcov elektroniky a softvérových prostredí ponúka hotové štandardné riešenia pre rôzne objekty.
Dokonca aj neskúsený používateľ môže vytvoriť nezávislé projekty a zostaviť „inteligentný dom“ pomocou Arduina tak, aby vyhovoval jeho potrebám. Hlavná vec je pochopiť základy a nebáť sa experimentovať.
V tomto článku sa pozrieme na princíp tvorby a hlavné funkcie automatizovanej domácnosti založenej na zariadeniach Arduino. Zvážime aj typy použitých dosiek a hlavné moduly systému.
Obsah článku:
Vytváranie systémov na platforme Arduino
Arduino je platforma pre vývoj elektronických zariadení s automatickým, poloautomatickým alebo manuálnym ovládaním. Je vyrobený podľa princípu dizajnéra s jasne definovanými pravidlami interakcie medzi prvkami. Systém je otvorený, čo umožňuje výrobcom tretích strán podieľať sa na jeho vývoji.
Klasika «inteligentný dom» pozostáva z automatických blokov, ktoré vykonávajú nasledujúce funkcie:
- zbierať potrebné informácie prostredníctvom senzorov;
- analyzovať údaje a prijímať rozhodnutia pomocou programovateľného mikroprocesora;
- implementovať rozhodnutia prijaté vydávaním príkazov rôznym zariadeniam.
Platforma Arduino je dobrá práve preto, že nie je viazaná na konkrétneho výrobcu, ale umožňuje spotrebiteľovi vybrať si komponenty, ktoré mu vyhovujú. Ich výber je obrovský, takže zrealizujete takmer akýkoľvek nápad.
Odporúčame pozrieť si to najlepšie inteligentné zariadenia pre domácnosť.
Okrem rozmanitosti pripojených zariadení pridáva rozmanitosť programovacie prostredie implementované v C++. Používateľ môže nielen využívať vytvorené knižnice, ale aj programovať reakciu komponentov systému na vznikajúce udalosti.
Prvky hlavnej dosky
Hlavným prvkom „inteligentného domu“ je jedna alebo viac centrálnych (materských) dosiek. Sú zodpovedné za interakciu všetkých prvkov. Až po identifikácii úloh, ktoré je potrebné vyriešiť, môžete začať vyberať hlavný uzol systému.
Základná doska kombinuje nasledujúce prvky:
- Mikrokontrolér (procesor). Jeho hlavným účelom je výstup a meranie napätia v portoch v rozsahu 0-5 alebo 0-3,3 V, ukladanie dát a vykonávanie výpočtov.
- Programátor (nie všetky dosky ho majú). Pomocou tohto zariadenia sa do pamäte mikrokontroléra zapíše program, podľa ktorého bude „inteligentná domácnosť“ fungovať. K počítaču, tabletu, smartfónu alebo inému zariadeniu sa pripája pomocou USB rozhrania.
- Regulátor napätia. Na napájanie celého systému je potrebné 5 voltové zariadenie.
Pod značkou Arduino sa vyrába niekoľko modelov dosiek.Líšia sa od seba tvarovým faktorom (veľkosťou), počtom portov a kapacitou pamäte. Na základe týchto ukazovateľov musíte vybrať vhodné zariadenie.
Existujú dva typy portov:
- digitálny, ktoré sú na tabuli označené písmenami "d";
- analógový, ktoré sú označené písmenom "a".
Vďaka nim mikrokontrolér komunikuje s pripojenými zariadeniami. Každý port môže pracovať na prijímaní signálu aj na jeho odosielaní. Digitálne porty označené „pwm“ sú určené na vstup a výstup signálu PWM (pulzne šírková modulácia).
Pred zakúpením dosky je preto potrebné aspoň približne odhadnúť mieru jej zaťaženia na rôznych zariadeniach. To vám umožní určiť požadovaný počet portov všetkých typov.
Malo by byť zrejmé, že systém inteligentnej domácnosti nemusí byť nevyhnutne pripojený k riadiacej jednotke založenej na jednej základnej doske. Funkcie, ako napríklad zapnutie umelého osvetlenia v miestnej časti v závislosti od dennej doby a udržiavanie rezervy vody v zásobníku, sú navzájom nezávislé.
Z hľadiska zabezpečenia spoľahlivosti elektronického systému je lepšie oddeliť nesúvisiace úlohy do rôznych blokov, čo koncept Arduino uľahčuje implementáciu. Ak skombinujete veľa zariadení na jednom mieste, môže dôjsť k prehriatiu mikroprocesora, konfliktu softvérových knižníc a ťažkostiam pri hľadaní a odstraňovaní softvérových a hardvérových chýb.
Každý mikroprocesor je vybavený tromi typmi pamäte:
- Flash pamäť. Hlavná pamäť, kde je uložený programový kód správy systému. Malú časť (3-12%) zaberá vstavaný bootloader program.
- SRAM. RAM, kde sú uložené dočasné dáta potrebné pre chod programu. Vyznačuje sa vysokou prevádzkovou rýchlosťou.
- EEPROM Pomalšia pamäť, kde sa dajú ukladať aj dáta.
Hlavný rozdiel medzi typmi pamäte na ukladanie dát je v tom, že po vypnutí napájania sa informácie zaznamenané v SRAM stratia, ale zostanú v EEPROM. Neprchavý typ má ale aj nevýhodu – obmedzený počet cyklov zápisu. Na to treba pamätať pri vytváraní vlastných aplikácií.
Na rozdiel od použitia Arduina v robotike väčšina úloh inteligentnej domácnosti nevyžaduje veľa pamäte ani pre programy, ani pre ukladanie informácií.
Typy dosiek na zostavenie inteligentného domu
Pozrime sa na hlavné typy dosiek, ktoré sa najčastejšie používajú pri montáži systémov inteligentnej domácnosti.
Pohľad #1 - Arduino Uno a jeho deriváty
Najčastejšie používané dosky v systémoch inteligentných domácností sú Arduino Uno a Arduino Nano. Majú dostatočnú funkčnosť na riešenie typických problémov.
Hlavné parametre Arduino Uno Rev3:
- procesor: ATMega328P (8 bitov, 16 MHz);
- počet digitálnych portov: 14;
- z toho s funkciou PWM: 6;
- počet analógových portov: 6;
- flash pamäť: 32 KB;
- SRAM: 2 KB;
- EEPROM: 1 KB.
Nie je to tak dávno, čo bola vydaná modifikácia - Uno Wi-Fi, ktorá obsahuje integrovaný modul ESP8266, ktorý vám umožňuje vymieňať si informácie s inými zariadeniami pomocou štandardu 802.11 b/g/n.
Rozdiel medzi Arduino Nano a jeho väčším náprotivkom je v tom, že nemá vlastnú napájaciu zásuvku 12 V. Je to robené pre dosiahnutie menšej veľkosti zariadenia, čo umožňuje jeho jednoduché ukrytie na malom priestore. Aj pre tieto účely je štandardné USB pripojenie nahradené čipom s mini-USB káblom. Arduino Nano má v porovnaní s Uno o 2 viac analógových portov.
Existuje ďalšia modifikácia dosky Uno - Arduino Mini. Je ešte menší ako Nano a oveľa ťažšie sa s ním pracuje. Po prvé, nedostatok portu USB spôsobuje problém s firmvérom, pretože na to budete musieť použiť prevodník USB-Serial Converter. Po druhé, táto doska je náročnejšia, pokiaľ ide o napájanie - je potrebné zabezpečiť rozsah vstupného napätia 7-9 V.
Z vyššie popísaných dôvodov sa doska Arduino Mini zriedka používa na prevádzku inteligentnej domácnosti. Zvyčajne sa používa buď v robotike alebo pri realizácii hotových projektov.
Pohľad #2 - Arduino Leonardo a Micro
Doska Arduino Leonardo je podobná ako Uno, no o niečo výkonnejšia. Ďalšou zaujímavosťou tohto modelu je, že je po pripojení k počítaču identifikovaný ako klávesnica, myš alebo joystick. Preto sa často používa na vytváranie originálnych herných zariadení a simulátorov.
Hlavné parametre Arduino Leonardo sú nasledovné:
- procesor: ATMega32u4 (8 bitov, 16 MHz);
- počet digitálnych portov: 20;
- z toho s funkciou PWM: 7;
- počet analógových portov: 12;
- flash pamäť: 32 KB;
- SRAM: 2,5 KB;
- EEPROM: 1 KB.
Ako vidno zo zoznamu parametrov, Leonardo má viac portov, čo umožňuje tento model zaťažiť väčším počtom senzorov.
Aj pre Leonarda existuje miniatúrny analóg s úplne identickými vlastnosťami s názvom Micro. Nemá 12V napájanie a namiesto plnohodnotného USB vstupu je tu čip pre mini-USB kábel.
Modifikácia Leonarda s názvom Esplora je čisto herný model a nie je vhodná pre potreby „inteligentnej domácnosti“.
Pohľad #3 – Arduino 101, Arduino Zero a Arduino MKR1000
Niekedy si prevádzka inteligentných domácich systémov implementovaných na báze Arduina vyžaduje veľký výpočtový výkon, ktorý 8-bitové mikrokontroléry nedokážu poskytnúť. Úlohy, ako je rozpoznávanie hlasu alebo obrazu, si vyžadujú rýchly procesor a značné množstvo pamäte RAM pre takéto zariadenia.
Na riešenie takýchto špecifických problémov sa používajú výkonné dosky, ktoré fungujú podľa konceptu Arduino. Počet portov, ktoré majú, je približne rovnaký ako počet dosiek Uno alebo Leonardo.
Arduino 101, jedna z najľahšie použiteľných a zároveň výkonných dosiek, má nasledujúce vlastnosti:
- procesor: Intel Curie (32 bit, 32 MHz);
- flash pamäť: 196 KB;
- SRAM: 24 KB;
- EEPROM: nie.
Doska je navyše vybavená funkcionalitou BLE (Bluetooth Low Energy) s možnosťou jednoduchého pripojenia hotových riešení, ako je snímač srdcového tepu, príjem informácií o počasí za oknom, odosielanie textových správ atď. V zariadení je integrovaný aj gyroskop a akcelerometer, ktoré sa však využívajú najmä v robotike.
Ďalšia podobná doska, Arduino Zero, má nasledujúce ukazovatele:
- procesor: SAM-D21 (32 bit, 48 MHz);
- flash pamäť: 256 KB;
- SRAM: 32 KB;
- EEPROM: nie.
Charakteristickým rysom tohto modelu je prítomnosť vstavaného debuggera (EDBG). S jeho pomocou je oveľa jednoduchšie nájsť chyby pri programovaní dosky.
Arduino MKR1000 je ďalší model vhodný pre vysokovýkonné výpočty. Má mikroprocesor a pamäť podobnú Zero. Jeho hlavným rozdielom je prítomnosť integrovaného Wi-Fi čipu s protokolom 802.11 b/g/n a kryptočipu s podporou algoritmu SHA-256 na ochranu prenášaných dát.
Pohľad č. 4 - Mega rodinné modely
Niekedy je potrebné použiť veľké množstvo senzorov a ovládať značné množstvo zariadení. Je to potrebné napríklad pre automatickú prevádzku distribuovaných klimatizačných systémov, ktoré udržujú určitú teplotu pre jednotlivé zóny.
Pre každú lokálnu oblasť je potrebné sledovať hodnoty dvoch teplotných snímačov (druhý sa používa ako kontrolný) a v súlade s algoritmom nastaviť polohu klapky, ktorá určuje objem vstupujúceho teplého vzduchu.
Ak je na chate viac ako 10 takýchto zón, tak na ovládanie celého systému je potrebných viac ako 30 portov. Samozrejme, môžete použiť niekoľko dosiek typu Uno pod spoločnou kontrolou jednej z nich, čo však vytvára ďalšie ťažkosti s prepínaním. V tomto prípade je vhodné použiť modely rodiny Mega.
Doska Arduino Mega je založená na celkom jednoduchom 8-bitovom 16 MHz mikroprocesore aTMega1280.
Má veľké množstvo pamäte:
- flash pamäť: 128 KB;
- SRAM: 8 KB;
- EEPROM: 4 KB.
Jeho hlavnou výhodou je však prítomnosť mnohých portov:
- počet digitálnych portov: 54;
- z toho s funkciou PWM: 15;
- počet analógových portov: 16.
Táto doska má dve moderné odrody:
- Mega 2560 je založený na mikroprocesore aTMega2560, ktorý sa vyznačuje veľkým množstvom flash pamäte - 256 KB;
- Mega ADK je okrem mikroprocesora aTMega2560 vybavený USB rozhraním s možnosťou pripojenia k zariadeniam na báze operačného systému Android.
Model Arduino Mega ADK má jednu vlastnosť. Pri pripájaní telefónu k vstupu USB je možná nasledujúca situácia: ak telefón potrebuje nabíjanie, začne ho „ťahať“ z dosky. Preto existuje ďalšia požiadavka na zdroj elektriny - musí poskytnúť prúd 1,5 ampéra. Pri napájaní cez batérie treba s týmto stavom počítať.
Due je ďalším modelom od Arduina, ktorý kombinuje výkon mikroprocesora s veľkým počtom portov.
Jeho vlastnosti sú nasledovné:
- procesor: Atmel SAM3X8E (32 bit, 84 MHz);
- počet digitálnych portov: 54;
- z toho s funkciou PWM: 12;
- počet analógových portov: 14;
- flash pamäť: 512 KB;
- SRAM: 96 KB;
- EEPROM: nie.
Analógové kontakty tejto dosky môžu pracovať ako v obvyklom 10-bitovom rozlíšení pre Arduino, ktoré je vyrobené pre kompatibilitu s predchádzajúcimi modelmi, tak aj v 12-bitovom, čo vám umožňuje prijímať presnejší signál.
Vlastnosti interakcie modulov cez porty
Všetky moduly, ktoré budú pripojené k doske majú minimálne tri výstupy. Dva z nich sú silové vodiče, t.j. „zem“, ako aj napätie 5 alebo 3,3 V. Tretí vodič je logický. Prenáša dáta do portu. Na pripojenie modulov sa používajú špeciálne vodiče zoskupené v skupinách po 3, ktoré sa niekedy nazývajú prepojky.
Keďže modely Arduino majú zvyčajne iba 1 napäťový port a 1-2 uzemňovacie porty, na pripojenie niekoľkých zariadení budete musieť buď spájkovať drôty alebo použiť kontaktné dosky.
Spájkovanie je spoľahlivejšie a používa sa v zariadeniach, ktoré sú vystavené fyzickému nárazu, ako sú riadiace dosky pre roboty a kvadrokoptéry. Pre inteligentnú domácnosť je lepšie použiť vývojové dosky, pretože je to jednoduchšie ako pri inštalácii, tak aj pri vyberaní modulu.
Niektoré modely (napríklad Arduino Zero a MKR1000) majú prevádzkové napätie 3,3 V, takže ak sa na porty použije vyššia hodnota, doska sa môže poškodiť. Všetky informácie o napájaní nájdete v technickej dokumentácii k zariadeniu.
Prídavné dosky (štíty)
Na zvýšenie možností základných dosiek sa používajú Shields - ďalšie zariadenia, ktoré rozširujú funkčnosť. Vyrábajú sa pre špecifický tvarový faktor, ktorý ich odlišuje od modulov, ktoré sú pripojené k portom. Štíty sú drahšie ako moduly, ale práca s nimi je jednoduchšia. Sú vybavené aj hotovými knižnicami s kódom, čo urýchľuje vývoj vlastných ovládacích programov pre inteligentnú domácnosť.
Proto a senzorové štíty
Tieto dva štandardné štíty nepridávajú žiadne špeciálne funkcie. Používajú sa na kompaktnejšie a pohodlnejšie pripojenie veľkého množstva modulov.
Proto Shield je z hľadiska portov takmer úplná kópia originálu a do stredu modulu môžete prilepiť vývojovú dosku. To uľahčuje zostavenie konštrukcie. Takéto doplnky existujú pre všetky dosky Arduino plnej dĺžky.
Ak je však veľa zariadení (viac ako 10), je lepšie použiť drahšie spínacie dosky Sensor Shield.
Nemajú bradboard, ale všetky portové kolíky sú samostatne napájané a uzemnené. To vám umožní vyhnúť sa zamotaniu do drôtov a prepojok.
Táto doska má tiež konektory pre jednoduché pripojenie niekoľkých modulov: Bluetoots, SD karty, RS232 (COM-port), rádio a ultrazvuk.
Pripojenie pomocnej funkcie
Štíty s integrovanou funkcionalitou sú navrhnuté tak, aby riešili zložité, ale typické problémy. Ak potrebujete implementovať originálne nápady, je lepšie vybrať vhodný modul.
Motorový štít. Je určený na riadenie otáčok a otáčania motorov s nízkym výkonom. Originálny model je vybavený jedným čipom L298 a dokáže poháňať dva jednosmerné motory alebo jedno servo súčasne. K dispozícii je tiež kompatibilná časť tretej strany, ktorá má dva čipy L293D s možnosťou ovládať dvakrát toľko jednotiek.
Reléový štít. Často používaný modul v systémoch inteligentnej domácnosti. Doska so štyrmi elektromechanickými relé, z ktorých každé umožňuje prechod prúdu so silou až 5A. To stačí na automatické zapínanie a vypínanie kilowattových zariadení alebo osvetľovacích vedení určených pre striedavý prúd 220 V.
LCD štít. Umožňuje zobraziť informácie na vstavanej obrazovke, ktorú možno upgradovať na TFT zariadenie. Toto rozšírenie sa často používa na vytváranie meteostaníc s údajmi o teplote v rôznych obytných priestoroch, prístavbách, garážach, ako aj o teplote, vlhkosti a rýchlosti vetra vonku.
Štít na zaznamenávanie údajov. Hlavnou úlohou modulu je zaznamenávať dáta zo senzorov na plnoformátovú SD kartu do 32 Gb s podporou súborového systému FAT32. Ak chcete nahrávať na kartu micro SD, musíte si zakúpiť adaptér.Tento štít môže byť použitý ako úložisko informácií, napríklad pri nahrávaní dát z DVR. Vyrába americká spoločnosť Adafruit Industries.
Štít SD karty. Jednoduchšia a lacnejšia verzia predchádzajúceho modulu. Mnoho výrobcov vyrába takéto rozšírenia.
Ethernetový štít. Oficiálny modul na pripojenie Arduina k internetu bez počítača. Nechýba slot pre micro SD kartu, ktorá umožňuje nahrávať a odosielať dáta cez World Wide Web.
Wi-Fi štít. Umožňuje bezdrôtovú výmenu informácií s podporou režimu šifrovania. Slúži na pripojenie k internetu a zariadeniam, ktoré je možné ovládať cez Wi-Fi.
GPRS štít. Tento modul zvyčajne slúži na komunikáciu medzi inteligentnou domácnosťou a jej majiteľom prostredníctvom mobilného telefónu prostredníctvom SMS správ.
Moduly inteligentnej domácnosti
Prepojenie modulov od výrobcov tretích strán a možnosť pracovať s nimi pomocou vstavaného programovacieho jazyka je hlavnou výhodou otvoreného systému Arduino oproti „značkovým“ riešeniam inteligentnej domácnosti. Hlavná vec je, že moduly majú popis prijímaných alebo vysielaných signálov.
Spôsoby získavania informácií
Vstup informácií je možné vykonať cez digitálne alebo analógové porty. Závisí to od typu tlačidla alebo snímača, ktorý prijíma informáciu a prenáša ju na dosku.
Signál do mikroprocesora môže poslať osoba, ktorá na to používa dve metódy:
- Stlačenie tlačidla (klávesy). Logický vodič v tomto prípade smeruje k digitálnemu portu, ktorý dostane hodnotu „0“ pri uvoľnení tlačidla a „1“, ak je stlačené.
- Otáčanie uzáveru otočného potenciometra (rezistora). alebo posunutím páky motora. V tomto prípade ide logický vodič do analógového portu. Napätie prechádza cez analógovo-digitálny prevodník, po ktorom dáta idú do mikroprocesora.
Tlačidlá sa používajú na spustenie udalosti, napríklad zapnutie a vypnutie svetiel, kúrenia alebo vetrania. Otočné gombíky slúžia na zmenu intenzity – zvýšenie alebo zníženie jasu svetla, hlasitosti zvuku alebo rýchlosti otáčania lopatiek ventilátora.
Senzory sa používajú na automatické určenie parametrov prostredia alebo pôvodu udalosti.
Pre prevádzku inteligentnej domácnosti sú najžiadanejšie tieto typy:
- Zvukový senzor. Digitálne verzie tohto zariadenia sa používajú na aktiváciu udalosti pomocou tlieskania alebo hlasu. Analógové modely umožňujú rozpoznať a spracovať zvuk.
- Svetelný senzor. Tieto zariadenia môžu pracovať vo viditeľnom aj infračervenom rozsahu. Ten môže byť použitý ako požiarny výstražný systém.
- Teplotný senzor. Rôzne modely sa používajú pre interiér a exteriér, pretože vonkajšie sú lepšie chránené pred vlhkosťou. Na drôte sú aj vzdialené zariadenia.
- Senzor vlhkosti vzduchu. Do interiéru je vhodný model DHT11, do exteriéru drahší DHT22. Obe zariadenia môžu tiež poskytovať údaje o teplote. Pripojte sa k digitálnemu portu.
- Senzor tlaku vzduchu. Analógové barometre od spoločnosti Bosh sa osvedčili ako dobre fungujúce s doskami Arduino: bmp180, bmp280. Meria aj teplotu.Model bme280 možno nazvať meteorologickou stanicou, pretože poskytuje aj dodatočnú hodnotu vlhkosti.
- Senzory pohybu a prítomnosti. Používajú sa na bezpečnostné účely alebo na automatické zapínanie svetiel.
- Dažďový senzor. Reaguje na vstup vody na jeho povrch. Môže sa použiť aj na spustenie alarmu pri netesnostiach vo vodovodnom alebo vykurovacom okruhu.
- Snímač prúdu. Používajú sa na detekciu nefunkčných elektrických spotrebičov (vypálené žiarovky) alebo na analýzu napätia, aby sa zabránilo preťaženiu.
- Senzor úniku plynu. Používa sa na detekciu zvýšených koncentrácií propánu a reakciu na ne.
- Senzor oxidu uhličitého. Používa sa na stanovenie koncentrácie oxidu uhličitého v obytných miestnostiach a v špeciálnych miestnostiach, ako sú vínne pivnice, kde prebieha kvasenie.
Existuje oveľa viac rôznych senzorov pre špecifické úlohy, napríklad na meranie hmotnosti, rýchlosti prúdenia vody, vzdialenosti, vlhkosti pôdy atď.
Mnoho senzorov a senzorov je možné vyrobiť nezávisle pomocou jednoduchších komponentov. Bude to stáť menej. Na rozdiel od používania sériových zariadení však budete musieť tráviť čas kalibráciou.
Ovládanie zariadení a systémov
Okrem zberu a analýzy informácií musí „inteligentná domácnosť“ reagovať na vznikajúce udalosti. Prítomnosť pokročilej elektroniky na moderných domácich spotrebičoch vám umožňuje priamy prístup k nim pomocou Wi-Fi, GPRS alebo EtherNet. Systémy Arduino zvyčajne implementujú prepínanie medzi mikroprocesorom a špičkovými zariadeniami cez Wi-Fi.
Ak chcete použiť Arduino na zapnutie klimatizácie, keď je teplota v dome vysoká, blokovanie televízie a internetu v noci v detskej izbe alebo spustenie vykurovacieho kotla, keď prídu majitelia, musíte vykonať tri kroky:
- Nainštalujte modul Wi-Fi na základnú dosku.
- Nájdite neobsadené frekvenčné kanály, aby ste predišli konfliktu systému.
- Pochopte príkazy zariadenia a akcie programu (alebo použite hotové knižnice).
Okrem „komunikácie“ s počítačovými zariadeniami často vznikajú úlohy, ktoré zahŕňajú vykonávanie niektorých mechanických úkonov. K doske môžete pripojiť napríklad servopohon alebo malú prevodovku, ktorá bude z nej napájaná.
Ak je potrebné pripojiť výkonné zariadenia pracujúce z externého zdroja napájania, používajú sa dve možnosti:
- Zahrnutie do reléového obvodu.
- Pripojenie vypínača a triaku.
Zahrnuté v elektrickom obvode elektromagnetické alebo polovodičové relé zatvára a otvára jeden z vodičov podľa príkazu prichádzajúceho z mikroprocesora. Ich hlavnou charakteristikou je maximálny prípustný prúd (napríklad 40 A), ktorý môže prechádzať týmto zariadením.
Čo sa týka zapojenia výkonového vypínača (mosfetu) na jednosmerný prúd a triaku na striedavý prúd, majú nižší prípustný prúd (5-15 A), ale môžu plynulo zvyšovať záťaž. Práve na tento účel sú na doskách umiestnené PWM porty. Táto vlastnosť sa využíva pri regulácii jasu osvetlenia, rýchlosti ventilátora atď.
Pomocou relé a výkonových spínačov môžete plne automatizovať všetky elektrické obvody doma a spustiť generátor pri absencii prúdu. Preto je na báze Arduina možné realizovať autonómne poskytovanie bytu alebo budovy vrátane všetkých obzvlášť dôležitých funkcií - kúrenie, zásobovanie vodou, kanalizácia, vetranie a bezpečnostný systém.
Chcete, aby sa váš domov stal inteligentnejším, ale s programovaním pre „vás“? V tomto prípade odporúčame pozrieť sa na hotové riešenia od Xiaomi a Apple, ktoré sa ľahko inštalujú a konfigurujú aj pre začiatočníka. A môžete nastavovať príkazy a ovládať ich implementáciu aj zo svojho smartfónu.
Prečítajte si viac o inteligentnej domácnosti od Xiaomi a Apple v nasledujúcich článkoch:
- Xiaomi smart home: dizajnové prvky, prehľad hlavných komponentov a pracovných prvkov
- Inteligentný dom Apple: jemnosť organizovania domácich riadiacich systémov od spoločnosti Apple
Závery a užitočné video na túto tému
Príklad samostatne zostaveného základného obrobku pre „inteligentný dom“:
Otvorenosť platformy Arduino umožňuje použitie komponentov od rôznych výrobcov. Vďaka tomu je ľahké navrhnúť „inteligentný dom“ tak, aby vyhovoval potrebám používateľa. Ak teda máte aspoň menšie znalosti v oblasti programovania a pripájania elektronických zariadení, tento systém stojí za pozornosť.
Poznáte platformu Arduino v praxi a chcete sa podeliť o svoje skúsenosti s nováčikmi v tejto oblasti? Možno by ste chceli doplniť vyššie uvedený materiál o užitočné odporúčania alebo pripomienky? Svoje pripomienky píšte pod túto publikáciu.
Ak máte nejaké otázky týkajúce sa návrhu automatizovaného domáceho systému založeného na Arduine, opýtajte sa ich na našich odborníkov a ďalších návštevníkov stránok v bloku nižšie.
