Penjimat Tenaga Rumah Arduino: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Anda sedang membina Sistem Tenaga Rumah yang bertujuan untuk memantau tenaga kediaman anda untuk mengurangkan elektrik dan bil utiliti lain. Dalam model ini, peranti anda akan dapat memeriksa suhu rumah anda dan menyesuaikannya dengan sewajarnya, periksa untuk melihat apakah ada pintu atau tingkap yang dibiarkan terbuka untuk menjimatkan pemanasan dan penyaman udara, dan membenarkan kawalan manual pengguna terhadap kecerahan lampu di rumah anda. Mari kita mulakan!

Langkah 1: Bahagian dan Bahan

Anda memerlukan pelbagai bahagian untuk menyelesaikan sistem ini. Pertama sekali, anda memerlukan kit starter Sparkfun Redboard, yang dikuasakan oleh Arduino. Kit dan perkakasan di dalamnya akan menjadi tempat anda menyiapkan keseluruhan sistem. Kedua, anda memerlukan salinan MATLAB di desktop atau komputer riba anda, serta semua kotak alat yang diperlukan untuk menjadikannya serasi dengan Redboard. Untuk melakukannya, buka MATLAB. Pada tab Laman Utama MATLAB, di Menu Lingkungan, pilih Add-Ons Dapatkan Pakej Sokongan Perkakasan Pilih "Pakej Sokongan MATLAB untuk Perkakasan Arduino" dan muat turun Pakej Sokongan Perkakasan Arduino.

Selebihnya bahagian yang anda perlukan dimasukkan dalam pakej Sparkfun Redboard. Anda memerlukan wayar, satu LED, perintang, dioda, elemen piezo (pembesar suara), sensor suhu, transistor, fotoresistor, dan Motor DC. Nasib baik, semua kepingan ini terdapat dalam pek permulaan anda.

Langkah 2: Sediakan Kawalan Cahaya Anda

Dalam sistem ini, lampu LED akan menjadi lampu rumah kita. Terlampir adalah gambar litar yang diperlukan untuk anda menyiapkan kawalan LED pada Papan Merah anda. Dalam senario ini, anda TIDAK akan memerlukan potongan biru di litar.

Kod berikut akan menetapkan kawalan anda terhadap lampu LED. Semasa menjalankan kod, menu akan muncul, yang memungkinkan pengguna untuk memilih kecerahan antara tinggi, sederhana, rendah, atau mati. Bergantung pada apa yang anda pilih, kod tersebut akan menetapkan LED menjadi tahap kecerahan atau malap tertentu. Ini akan menjadi gelung tanpa batas.

%% lampu

pilihan = menu ('Seberapa terang anda mahu lampu anda?', 'Tinggi', 'Medium', 'Rendah', 'Mati')

jika pilihan == 1

tulisPWMVoltage (a, 'D10', 5)

pilihan lain jika == 2

tulisPWMVoltage (a, 'D10', 3)

pilihan lain jika == 3

tulisPWMVoltage (a, 'D10', 1)

pilihan lain jika == 4

tulisPWMVoltage (a, 'D10', 0)

akhir

Langkah 3: Menyiapkan Penggera Pintu dan Tingkap

Litar terpasang pertama akan menunjukkan kepada anda cara memasang pembesar suara kecil di Redboard anda. Pembesar suara ini akan bertindak sebagai amaran untuk memberitahu pengguna bahawa tingkap atau pintu di rumah mereka telah dibiarkan terbuka lebih dari 10 saat. Litar ini menggunakan wayar, elemen piezo, dan 3 wayar.

Litar terpasang kedua adalah dari photoresister. Ini dapat mengetahui sama ada kawasan sekitarnya gelap atau terang. Pendedahan cahaya akan memberitahu kod MATLAB jika pintu terbuka atau tertutup, dan akan menyampaikan maklumat tersebut ke elemen piezo, memintanya untuk mengeluarkan suara. Dalam litar ini, anda TIDAK perlu memasang LED, wayar ungu, atau perintang ke kanan.

Kod berikut akan membaca jumlah cahaya dari photoresister, kemudian berhenti sebentar untuk melihat apakah pintu dibiarkan terbuka lebih dari 10 saat. Ia akan membaca semula photoresistor, kemudian memberitahu piezo untuk berdengung jika tahap cahaya masih terlalu tinggi.

%% Fotoresistor

sementara 0 == 0

photov = readVoltage (a, 'A1')

jika photov> 4

berhenti seketika (10)

photov = readVoltage (a, 'A1')

jika photov> 4

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

rehat

akhir

akhir

akhir

Langkah 4: Menetapkan Sensor Suhu

Litar terpasang pertama akan menetapkan sensor suhu anda. Ini akan mengumpulkan data suhu dari mana sahaja sistem anda ditempatkan. Ia akan menghantar maklumat ini ke MATLAB.

Litar seterusnya yang dipasang memasang motor DC. Motor ini berfungsi sebagai kipas. Sekiranya bacaan sensor suhu terlalu tinggi, kipas akan menyala, dan berusaha menyejukkan rumah anda.

Kod berikut akan membolehkan sensor suhu membaca data dalam jangka masa yang ditetapkan. Kod ini ditetapkan untuk dilancarkan sehingga 100 kali, tetapi dapat dengan mudah disesuaikan untuk melingkar berkali-kali, sehingga sensor dapat berjalan sepanjang hari. Oleh kerana ia mengumpulkan data suhu, kod tersebut memeriksa untuk mengetahui apakah suhu pernah melebihi suhu yang ditetapkan. Sekiranya berlaku, kipas akan menyala secara automatik. Apabila jumlah masa yang ditetapkan berakhir, ia akan menghasilkan plot yang memberitahu anda suhu sepanjang jangka masa yang dapat anda analisa untuk menyesuaikan pemanasan dan penyaman udara di rumah anda.

%%Pengesan suhu

temp =

kali =

untuk i = 1: 100

v = bacaVoltage (a, 'A0')

tempC = (v-0.5). * 100

tempF = 9/5. * tempC + 32

jika tempF> 75

tulisDigitalPin (a, 'D9', 1)

akhir

temps = [temps, tempF]

kali = [kali, i]

plot (masa, temp)

xlabel ('Masa (saat)')

ylabel ('Suhu (F)')

tajuk ('Suhu Rumah Anda Sepanjang Masa')

akhir

Langkah 5: Kesimpulannya

Anda telah siap sedia! Nikmati penjimatan tenaga rumah baru anda, dan pastikan menggunakannya untuk keuntungan anda!