Arduino mājas enerģijas taupīšana: 5 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:55

Jūs veidojat mājas enerģijas sistēmu, kas ir paredzēta, lai uzraudzītu jūsu māju enerģiju, lai samazinātu elektrības un citus komunālos maksājumus. Šajā modelī jūsu ierīce varēs pārbaudīt jūsu mājas temperatūru un attiecīgi to pielāgot, pārbaudīt, vai nav atvērtas durvis vai logi, lai ietaupītu uz apkuri un gaisa kondicionēšanu, un ļaut lietotājam manuāli kontrolēt gaismas spilgtums jūsu mājās. Sāksim!

1. darbība: detaļas un materiāli

Lai pabeigtu šo sistēmu, jums būs nepieciešamas dažādas detaļas. Pirmkārt un galvenokārt, jums būs nepieciešams Sparkfun Redboard sākuma komplekts, ko darbina Arduino. Šis komplekts un tajā esošā aparatūra būs vieta, kur iestatīsit visu sistēmu. Otrkārt, jums būs nepieciešama MATLAB kopija uz jūsu galddatora vai klēpjdatora, kā arī visas nepieciešamās instrumentu kastes, lai tā būtu saderīga ar Redboard. Lai to izdarītu, atveriet MATLAB. Cilnes MATLAB sākumlapas vides izvēlnē atlasiet Papildinājumi Iegūt aparatūras atbalsta paketes Atlasiet "MATLAB atbalsta pakotne Arduino aparatūrai" un lejupielādējiet Arduino aparatūras atbalsta pakotni.

Pārējās nepieciešamās detaļas ir iekļautas Sparkfun Redboard iepakojumā. Jums būs nepieciešami vadi, viens gaismas diode, rezistori, diode, pjezo elements (skaļrunis), temperatūras sensors, tranzistors, fotorezistors un līdzstrāvas motors. Par laimi, visi šie gabali ir atrodami jūsu sākuma iepakojumā.

2. darbība. Gaismas vadības ierīču iestatīšana

Šajā sistēmā LED gaisma būs mūsu mājas apgaismojums. Pievienots shēmas attēls, kas nepieciešams, lai iestatītu LED vadību savā Redboard. Šajā scenārijā jums nevajadzēs ķēdes zilo gabalu.

Šis kods ļaus jums kontrolēt LED gaismu. Palaižot kodu, tiks parādīta izvēlne, kas ļaus lietotājam izvēlēties spilgtumu starp augstu, vidēju, zemu vai izslēgtu. Atkarībā no tā, ko izvēlaties, kods LED iestatīs noteiktu spilgtuma vai blāvuma līmeni. Šī būs bezgalīga cilpa.

%% gaismas

izvēle = izvēlne ('Cik spilgtas gaismas jūs vēlētos?', 'Augsta', 'Vidēja', 'Zema', 'Izslēgta')

ja izvēle == 1

writePWMVoltage (a, 'D10', 5)

elseif izvēle == 2

writePWMVoltage (a, 'D10', 3)

elseif izvēle == 3

writePWMVoltage (a, 'D10', 1)

elseif izvēle == 4

writePWMVoltage (a, 'D10', 0)

beigas

3. darbība: durvju un logu signalizācijas uzstādīšana

Pirmā pievienotā shēma parādīs, kā savā Redboard ierīcē uzstādīt nelielu skaļruni. Šis skaļrunis darbosies kā brīdinājums, lai informētu lietotāju, ka viņa mājas logs vai durvis ir atstātas atvērtas vairāk nekā 10 sekundes. Šajā shēmā tiek izmantoti vadi, pjezo elements un 3 vadi.

Otrā pievienotā ķēde ir fotorezistera. Tas spēj noteikt, vai apkārtne ir tumša vai gaiša. Gaismas iedarbība ļaus MATLAB kodam uzzināt, vai durvis ir atvērtas vai aizvērtas, un pārraidīs informāciju pjezo elementam, liekot tai izdot skaņu. Šajā shēmā jums nebūs jāpiestiprina gaismas diode, purpursarkanais vads vai rezistors pa labi.

Šis kods nolasīs gaismas daudzumu no fotoreaktora, pēc tam apturiet kodu, lai redzētu, vai durvis nav atvērtas ilgāk par 10 sekundēm. Tas atkal nolasīs fotorezistoru, pēc tam liks pjezo skaņot, ja gaismas līmenis joprojām ir pārāk augsts.

%% Fotorezistors

kamēr 0 == 0

photov = readVoltage (a, 'A1')

ja fotov> 4

pauze (10)

photov = readVoltage (a, 'A1')

ja fotov> 4

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

pārtraukums

beigas

beigas

beigas

4. darbība. Temperatūras sensoru iestatīšana

Pirmā pievienotā ķēde iestatīs jūsu temperatūras sensoru. Tādējādi tiks apkopoti temperatūras dati no jebkuras vietas, kur atrodas jūsu sistēma. Tā nosūtīs šo informāciju MATLAB.

Nākamā pievienotā ķēde izveido līdzstrāvas motoru. Šis motors darbojas kā ventilators. Ja temperatūras sensora rādījumi ir pārāk augsti, ventilators ieslēgsies un mēģinās atdzist māju.

Šis kods ļaus temperatūras sensoram nolasīt datus noteiktā laika periodā. Šis kods ir iestatīts, lai cilpotu cauri 100 reizēm, bet to var viegli pielāgot, lai cilpa būtu daudzkārt, tāpēc sensors var darboties visu dienu. Apkopojot temperatūras datus, kods pārbauda, vai temperatūra kādreiz pārsniedz noteikto temperatūru. Ja tas notiek, ventilators automātiski ieslēdzas. Kad iestatītais laiks beigsies, tiks izveidots grafiks, kas parāda temperatūru visā laika periodā, ko varat analizēt, lai pielāgotu jūsu mājas apkuri un gaisa kondicionēšanu.

%%Temperatūras sensors

temp =

reizes =

jo i = 1: 100

v = lasīt spriegumu (a, 'A0')

tempC = (v-0,5).*100

tempF = 9/5.* tempC + 32

ja tempF> 75

writeDigitalPin (a, 'D9', 1)

beigas

temps = [temps, tempF]

reizes = [reizes, es]

sižets (laiki, temps)

xlabel ('Laiks (sekundes)')

ylabel ('Temperatūra (F)')

title ('Mājas temperatūra laika gaitā')

beigas

5. darbība. Secinājums

Jūs esat gatavs! Izbaudiet savu jauno mājas enerģijas taupītāju un noteikti izmantojiet to savā labā!