Умный дом с arduino

Ардуино умный дом и интернет: пример подключения

Всем привет! С вами снова Артем Лужецкий и очередной материал в направлении умных домов. Чтобы связать наши проекты с интернетом можно использовать 10-ки способов, но мы пока остановимся на модуле, о котором я еще говорил еще в самой первой статье, ESP 8266. Arduno UNO не может работать с интернетом. Обычная плата без дополнений и модулей не может передавать информацию на расстоянии.

Но с помощью UART интерфейса на Arduino мы можем получать информацию, обрабатывать ее и отправлять данные обратно. С помощью него, UNO может работать с Bluetooth и Wi-fi модулями, которые уже и дают нашей системе дополнительные функции.

Давайте поговорим об интернете поподробнее. Я думаю, вы знаете, что интернет — это не магия и не просто радиоволны, а гигантская сеть между тысячами различных устройств с помощью беспроводной связи.

Сайты, с которыми мы каждый день сталкиваемся — это информация, переданная нам с сервера. Весь тот текст, картинки, анимация – все это хранится на сервере, пока клиент, мы, не захочет, чтобы ему передали эту информацию.

Вы можете узнать, что такое IP, TCP, HTTP, GET – запрос в интернете, если вам в дальнейшем будет не понятно.

Но это все не будет работать без связи нашей платы с сайтами и приложениями. Есть два решения, подключится к другому сайту (серверу), который будет обрабатывать информацию полученную либо от самой платы, либо от пользователя, чтобы управлять приборами на расстоянии или создать свой сервер, где будет лежать лично наш написанный сайт. Мы все это попробуем сделать в будущем.

Передача данных от Ардуино

Сначала мы заставим нашу ардуину передавать данные на отдельный сайт, который будет изображать данные, полученные с датчиков ардуино. Для этого прекрасно подойдет сайт для интернет вещей – dweet.io

Это сайт может отображать график изменения температуры, света, влажности, все что имеет изменение по времени.

Попробуем на него передавать данные изменения температуры нашей комнаты.

Можно обойтись без создания собственного ключа, и в коде (где нужно вставить ключ), можно записать все что угодно и сайт все равно вам выведет на экран график изменения отправленных данных по времени. Но для того, чтобы в дальнейшем создать сеть онлайн устройств, придется более серьезно отнестись к данному сайту.

На главной странице можно посмотреть возможные варианты работы данного сайта

Также создать свой аккаунт и сеть ключей для разных устройств, чтобы вы могли не беспокоится за безопасность данных и могли из любого устройства узнать, что происходит в вашем доме.

Схема подключения

Разберем электрическую схему подключения esp 8266. Нам потребуется только пины Rx, Tx, Gnd и Vcc. Данный модуль питается от 3,3 вольт.

И общую электрическую схему, в которой нам пригодится ардуино, esp и термистор.

Код проекта

Итак, приступим наконец-то к проекту. Основная часть нашего проекта будет в коде. Для библиотеки по использованию нашего модуля предусмотрено пара новых функций (ссылку на библиотеку можно найти в первой статье):

1. ESP8266 wifi(Serial) – Подключаем esp8266 через Serial соединение.
2. wifi.joinAP(a,b); – Подключение к wifi, где а – это название точки доступа, а b – пароль к этой точки доступа.
3. wifi.createTCP(a,b) – Открытие TCP соединения, где “a” – DNC сайта (www.dweet.io), а “b” – сетевой порт (порт 80).
4. wifi.send(a,b) – отправляем данные, где “a” – данные в массиве (строка с-стиля), а “b” – общее количество отправленных байтов.
5. wifi.releaseTCP() – Закрытие TCP соединения.

1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435

#include “ESP8266.h” //  для работы с esp8266#include //  чтобы добавить больше пинов UART#include // чтобы высчитать логарифм#define SSID     “Arduino” //  имя вашего wi-fi#define PASSWORD  “12345678” //пароль вашего wi-fi#define Thermistor_PIN A0 //  пин подключения термистораSoftwareSerial mySerial(2, 3); // пины подключения по UARTESP8266 wifi(mySerial); // говорим esp8266, что она будет работать через пины UARTString name = “MyEyse”; // ваш ключ от сайта dweet.iovoid setup() {  Serial.begin(9600); // открываем serial соединение  if (wifi.joinAP(SSID, PASSWORD)) { // если мы подключились к нашей сети    Serial.println(“https://dweet.io/follow/” + name); // пишем в мониторе порта адресс сайта  } else {    Serial.println(“Wi-Fi connection error”); // в случае, если мы не подключимся к сети, нам выдадут ошибку  }}void loop() {  float volt_temp = 1023.0 / analogRead(Thermistor_PIN) – 1.0; // высчитываем температуру  float temperatur = 1.0 / ( -log(volt_temp) / 3977.0 + 1.0 / 295.0 ) – 273.0;  if (wifi.createTCP(“www.dweet.io”, 80)) { // если нам удалось создать TCP соединение    String data = “GET /dweet/for/” + name + “?”; // создаем переменную data  в виде строки (заполняем GET-запрос)    data += “temperatur_C=” + String(temperatur) + ” HTTP/1.1 “;    data += “Host: dweet.io “; // закрываем GET-запрос в строке    wifi.send(data.c_str(), data.length()); // отправляем данные в массиве (строка с-стиля) и общее количество байтов    wifi.releaseTCP(); // закрываем TCP соеденение  } else {    Serial.println(“create TCP error”); // в случае, если мы не создали TCP соеденение, нам выдадут ошибку  }  delay(1000); // ждем секунду (dweet.io обрабатывает данные 1 секунду, нет смысла отправлять данные раньше)}

Итоговый результат

Если код вы записали правильно, с правильным паролем и именем от вашего wifi, который исправно работает, то в монитор порта будет отправлена ссылка, которую необходимо вставить в адресную строку браузера. Изображение должно выглядеть так

А теперь вы можете подключить ардуино к источнику питания и убрать провод подключения ардуино – компьютер. И узнавать температуру в вашем доме, находясь на другом конце города. Все зависит только от вашей фантазии.

В следующий раз попробуем разобрать еще один проект, который поможет больше раскрыть все возможности интернет модуля. В дальнейшем попробуем создать свой сервер и сайт, а также поговорим о соединении с соцсетями. Увеличить возможности сделать ваш дом умным. Удачи!

Автор – Артем Лужецкий

Источник: https://ArduinoPlus.ru/arduinon-umnii-dom-i-internet/

​Arduino Home, умный дом на Arduino, Часть #2

Делаем умный дом на Arduino: с чего начать?

Создание умного дома своей головой и своими руками – это очень занимательный процесс. Пока вы будете заниматься его разработкой и настройкой, вам предстоит пополнить свою копилку знаний во многих областях: электронике, схемотехнике, программировании и многих других.

Первую часть из цикла статей читайте здесь

Если вы мастер на все руки и отличный самоучка, то процесс пойдет быстрее, если же нет – то придется немножко попотеть.

Сама идея базирования умного дома на платформе микроконтроллера не нова и не так сложна, как может показаться на первый взгляд. Данный цикл статей не призван научить вас повторить такой же проект у себя дома, а имеет цель рассказать основные принципы на которых строится умный дом со всеми его составляющими: контроллером, исполнительными устройствами, модулями коммутации и т.д.

Все существующие системы умного дома имеют собственные контроллеры и собственные функции, подчеркивающие их отличие от конкурентов, но принцип работы всегда остается примерно одинаковым.

Таким образом вы сможете самостоятельно повторить данный проект, а в дальнейшем сделаете это на другой платформе, так как часто мощностей одной только Arduino вам будет не хватать, и вы начнете рассматривать иные варианты.

В зависимости от выбранного вами контроллера будет меняться уровень необходимых знаний для настройки и взаимодействия между собой всех компонентов системы (имеется ввиду язык программирования, на котором будет написан код для загрузки в контроллер).

Официально самые первые умные дома появились еще в 1978 году и самой первой их функцией была возможность управлять освещением: плавно менять уровень освещенности в лампочках в зависимости от времени суток или рода деятельности. Все это производилось при помощи регуляторов напряжения – диммеров. Благодаря их повсеместному использованию росла энергоэффективность в домах (экономия электроэнергии достигала уровня в 20-30%).

Уже в дальнейшем появилось множество датчиков, которые позволяли контролировать различные величины и процессы в доме, например, температуру, влажность, содержание вредных веществ (пыли или углекислого газа).

Датчики выполняют роль мониторинга. Сигналы с них передаются на контроллер, где происходит обработка полученной информации и отправка соответствующих команд исполнительным устройствам (клапаны, таймеры, модули реле, приводы).

Простым примером здесь служит система “климат-контроль”: датчик температуры зафиксировал, что показатель температуры и влажности воздуха в помещении превышает допустимое значение – сигнал с этой информацией передается на контроллер, который решает включить исполнительное устройство, отвечающее за включение/выключение вентилятора. Вентилятор будет работать до тех пор, пока данные с датчика температуры не будут приведены в норму.

Умный дом имеет очень много возможностей и функций, и только от вас зависит, что именно будет в вашей собственной системе.

Отвечая на вопрос “С чего начать?” нужно определиться с тем, каков набор функций, который вы будете использовать для своих нужд и целей.

После этого нужно составить список компонентов, которые необходимо приобрести.

Для удобства разделим их на несколько групп:

1. Контроллер

С этим мы уже определились – будем использовать Arduino.

Для новичков это идеальный вариант: открытая среда разработки, множество примеров и исходников в открытом доступе, библиотеки, упрощающие разработку, и несложный язык программирования (в Arduino используется wiring, представляющий собой упрощенный C++ . О том, насколько легко его понять говорит тот факт, что Arduino занимаются даже ученики начальных классов в школах робототехники).

2. Сервер

О том, что это такое уже рассказывалось в первой части цикла. Повторимся – сервер связывает контроллер с исполнительными устройствами, обеспечивая обмен сигналами между ними. Конечно, сервер может и не понадобиться, если вы используете проводной способ связи между всеми модулями системы.

Сервер необходим для управления умным домом посредством удаленного доступа.

Платформа Arduino напрямую работать удаленно с другими устройствами не может (иными словами не может передавать информацию на расстоянии), поэтому ей необходимо дополнение, работающее с интернетом.

Отличный вариант – подключение к плате Arduino платы расширения Ethernet Shield (интернет шилд). Подключение происходит через UART интерфейс. Начинающим с ним будет работать довольно просто, поскольку в него встроена библиотека, упрощающая написание кода и работу с шилдом. Другим, но чуть более сложным вариантом будет взаимодействие Arduino с отдельным Wi-Fi модулем на базе ESP8266.

3. Устройства мониторинга и анализа

Как уже было сказано ранее, количество данного типа устройств зависит от того, какие именно задачи будет выполнять ваш умный дом. Разберем несколько примеров.

• Контроль за оптимальным режимом температуры

Для этой цели вам понадобятся хорошие датчики температуры. Могу порекомендовать датчики Dallas DS18B20. Они обладают достаточной для комнатных условий точностью (точнее, чем датчики семейства DHT), быстродействием и способны показывать температуру как в фаренгейтах, так и в цельсиях. Они будут считывать информацию о текущей температуре и передавать данные на Arduino.

• Содержание углекислого газа в помещении.

Используйте датчики газа, чтобы мониторить состояние качества воздуха.

4. Исполнительные устройства

Название говорит само за себя. В умных домах они предназначаются для выполнения полученных от контроллера команд. Пример также приводил на страницах этой статьи: если температура превысит норму, то Arduino (в нашем случае) отдает команду исполнительному устройству (в данном случае им может быть твердотельное реле) включить кондиционер или вентилятор для ее установления на заданном уровне.

Также в зависимости от того, какие задачи вы хотите поручить вашему умному дому, зависит и приобретение вами соответствующих исполнительных устройств. Опять же напишу для примера: различные приводы можно использовать для автоматического открытия окон, а клапаны для регулирования уровня подачи воды.

5. Компоненты для коммутации (обеспечивают взаимодействие всех составляющих умного дома)

К таковым можно отнести различные провода, перемычки, предохранители, выключатели и многое другое.

Поэтому прежде, чем начинать разработку умного дома, внимательно продумайте какие компоненты вам нужны, на базе какого контроллера вы будете реализовывать это и уложитесь ли вы в бюджет.

На этом вторая часть нашего цикла статей про умный дом подошла к концу. Всем спасибо за внимание, продолжение следует…

Данная статья является собственностью Amperkot.ru. При перепечатке данного материала активная ссылка на первоисточник, не закрытая для индексации поисковыми системами, обязательна.

Источник: https://amperkot.ru/blog/arduino-smarthome-part-2/

Ардуино для проекта “Умный дом”. Работа и особенности установки

Если коротко описать принцип действия Ардуино, то все очень просто. Например, при реализации проекта «Умный дом», это устройство работает следующим образом. По всему дому в определенных местах расставлены датчики, которые реагируют на внешнюю обстановку, и передают информацию на микропроцессор, который принимает решение.

Микропроцессор может быть соединен с компьютером, планшетом, ноутбуком, или смартфоном. Программы для ардуино можно легко скачать в интернете. Все комплектующие, разъемы производители выполняют стандартными, для любых подключений. Рассмотрим подробнее, как можно реализовать «Умный дом».

Проектирование «Умного дома»

Техника с каждым годом все глубже проникает в нашу жизнь. Без электроники уже невозможно представить повседневную жизнь, так как техника делает ее намного интереснее и проще.

Любой человек, который имеет хотя бы основные знания электротехники, может самостоятельно изготовить какое-либо полезное для дома устройство. Если в вашей квартире или доме установлены специальные считывающие информацию датчики, которые еще и выполняют различные функции, то это и есть «умный дом».

На практике не все так красиво и волшебно, как в фантастических фильмах, где роботы готовят утренние завтраки, стирают белье и делают в доме уборку. Реальные компьютеры еще далеки от подобного уровня развития.

Датчики «умного дома» всего лишь могут выполнять следующие функции:

• Автоматическое управление бытовыми устройствами. Система сама подключает и отключает чайник, телевизор, микроволновку и другие устройства.
• Обеспечивать пожарную безопасность. Система подает сигнал хозяину о возникновении возгорания, наличия дыма в помещении. В более сложных системах включается не только сигнализация, но и автоматически вызывается пожарная охрана и другие необходимые службы.
• Контроль погоды. Система контролирует и подает сигнал об изменениях погодных условий на улице. Это помогает человеку правильно планировать свой день.
• Контроль климатических условий в помещении. Устройство работает совместно с приборами отопления, вентиляции и другими климатическими устройствами. Ее принцип действия заключается в автоматическом увеличении или уменьшении температуры, влажности и т.д., в зависимости от настройки программы.
• Контроль проникновения на территорию жилого помещения. Система взаимосвязана с датчиками движения, и способна автоматически запирать дверные замки, определять точное число людей, находящихся в помещении.
• Контроль потребления электрической энергии путем автоматического подключения и отключения приборов освещения. В более сложных вариантах систем, осуществляется отключение освещения как с пульта управления, так и автоматическое полное отключение света, при отсутствии хозяина дома.

Квалифицированных специалистов, занимающихся обустройством таких умных домов, не так уж и много. Их услуги стоят немалых денег. Однако эту работу вполне можно выполнить самостоятельно.

Вся система состоит из датчиков и контроллеров. Например, для контроля температуры в комнате, установлен датчик, который реагирует на понижение температуры ниже запрограммированного уровня. В этом случае микропроцессор автоматически включает нагревательные устройства. Аналогичные датчики располагают по всему дому, которые выполняют различные функции.

Система контроля достаточно надежна, и редко выходит из строя. В нее заложен открытый программный код, имеется возможность соединения с компьютером. В заводских настройках в микропроцессор заложено несколько стандартных программ. Однако, код этих программ можно легко изменять, и даже заменять на свои собственные проекты.

 Работа системы ардуино

Датчики передают информацию на компьютер по беспроводной связи. Эти данные обрабатываются с помощью специальной программы. Далее, подается команда на исполнение определенных действий. Центральную плату можно приобрести или собрать самостоятельно. Все разъемы на плате являются стандартизованными, что облегчает сборку системы.

Необходимые комплектующие

Для самостоятельной сборки потребуются следующие инструменты и комплектующие:

Наборы для аналогичных систем лучше покупать в сертифицированных магазинах, так как использование поддельных элементов очень опасно. Необходимые программы для настройки системы без труда можно найти в интернете.

Датчики необходимо приобрести такие, которые будут соответствовать контролируемым ими параметрам.

Особенности установки ардуино

В системе умного дома целесообразно использовать только энергосберегающие лампы, лучше всего светодиодные. Применение обычных ламп не допускается, так как устройство не рассчитано на такую нагрузку.

После подготовки проекта и приобретения всех комплектующих, можно начинать подключение всех элементов в систему. Все подключения выполняются строго по схеме. Все контакты и соединения необходимо изолировать.

1. Инсталляция кода программы.
2. Настройка программы для применяемого планшета или компьютера.
3. Настройка портов на модуле связи.
4. Проверка работоспособности.
5. Корректировка кода программы (при необходимости).

Для используемого вами гаджета в интернете скачивают специальную программу, которую затем устанавливают. Скачивать рекомендуется из официальных источников, во избежание сбоев в работе программы. После установки программы компьютер или планшет перезагружают.

Программа должна показывать информацию с датчиков, расположенных в разных помещениях. При необходимости настройки программы можно изменять.

Настройка роутера

На модуле связи (роутере) необходимо открыть порт. Это делается следующим образом:

1. Открыть свойства роутера.
2. Указать IP-адрес устройства.
3. Открыть 80 порт.
4. На новый адрес присвоить доменное имя.
5. Произвести тестирование работы всей системы.

Для подобных проектов нецелесообразно применять открытый тип IP-адреса, так как такую систему могут взломать хакеры через интернет, и нарушить функционирование системы.

Такие системы «умных домов» способны значительно экономить электрическую энергию. Основным этапом является правильный выбор сертифицированных комплектующих, в противном случае нет гарантии качественной работы системы. Для системы существует большое множество готовых программных кодов. Это позволяет легко самостоятельно собрать такую систему.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/slabotochnye-seti/oborudovanie/arduino-dlia-proekta-umnyi-dom/

«Умный» дом на платформе Arduino – как сделать своими руками?

Содержание

• 1 Составление проекта Arduino
• 2 Какие решения предлагает Arduino
• 3 Визуализация «умного дома» и расширение возможностей на Ардуино
• 4 Дистанционное управление «умным» домом

Arduino — популярная платформа для создания автоматики своими руками. Она подходит для изготовления автоматики в сельском хозяйстве, в рекламной деятельности, в сфере игровых развлечений и других видах деятельности.

Можно ли изготовить на платформе Arduino систему «умного» дома своими руками? Стоит рассмотреть и этот вопрос подробно, на примере одного проекта.

Начальные условия

Необходимо сделать автоматику в однокомнатном доме. Всего в доме пять зон: крыльцо, прихожая, санузел, кухня и комната проживания. На крыльце есть свет, который хозяева включают в тёмное время суток при входе или выходе из дома. В прихожей свет включается, когда хозяева приходят или уходят из дома. В санузле находится бойлер для нагрева воды, а также система вентиляции и освещения.

На кухне и в комнате в зимнее время включаются нагревательные приборы — электрические конвекторы. На кухне есть вытяжка, которая включается при приготовлении пищи. Также в доме установлена пара рекуператоров: на кухне и в комнате.

Составление проекта Arduino

• Крыльцо. Здесь необходимо сделать включение света при приближении хозяина к дому в тёмное время суток. Также необходимо сделать автоматическое включение света при открывании входной двери при выходе из дома.
• Прихожая. Автоматическое включение света при наступлении тёмного времени суток и обнаружения движения. В ночное время включаться должна маломощная лампочка, чтобы резким светом не будить других проживающих.
• Санузел. Нагревание воды в бойлере происходит в зависимости от того, обнаруживает ли автоматика нахождение в доме хозяина. Сам бойлер снабжён внутренним выключателем электричества — при достижении водой предельной температуры он отключается. Когда заходит человек в санузел, то необходимо автоматически включать вытяжку и свет.
• Кухня. Свет на кухне включается и выключается вручную. Но имеется возможность выключения света при фиксации длительного отсутствия движения. При готовке пищи автоматически включается вытяжка.
• Комната. В комнате, как и на кухне свет включается вручную, но при фиксации отсутствия движения есть возможность автоматического выключения света.

Отопительные приборы и рекуперация воздуха. Отопительные приборы работают на поддержание заданной температуры в доме.

При фиксации отсутствия хозяина, минимальная поддерживаемая температура снижается на определённое количество градусов. Как только происходит фиксация присутствия хозяина в доме, автоматически нижний порог переключается в нормальный режим поддержки температуры. Рекуперация воздуха происходит при фиксации присутствия хозяина, но не реже чем 10 минут в час.

Какие решения предлагает Arduino

Как видно из данной постановки задач нам, кроме платы Arduino, понадобятся: датчики движения, датчики открывания двери, датчики температуры и освещённости. Для включения электрических приборов нам могут понадобиться реле. В качестве датчика фиксации открытия двери может быть применён обычный геркон. Все датчики можно купить для платы Arduino.

Так как количество датчиков достаточно большое для такого маленького дома, то для платформы Arduino существуют платы расширения. Всё, что необходимо, это правильно подключить датчики к прибору и написать программу, которая будет являться «сердцем» «умного» дома.

Прошить плату Arduino легко с помощью специальной программы, которая выпускается для любой операционной системы, а также кабеля USB. Не нужно никаких программаторов, как в случае разработки автоматики на микроконтроллерах.

Программа, которая прошивается в Arduino, пишется на языке Си. Безусловно, есть ограничения на количество байт этой программы. Для реализации поставленной задачи объёма памяти вполне хватит.

Визуализация «умного дома» и расширение возможностей на Ардуино

Безусловно, для визуализации процессов «умного» дома можно было бы использовать ЖК-дисплей, любые цифровые табло. Но всё-таки, для «умного» дома это не является хорошим решением.

Для визуализации процессов и состояний автоматики на платформе Arduino лучше всего использовать отдельный сервер обработки состояний. Этот сервер может быть реализован на программной технологии Node.js, позволяющей реализовать любой сервер, в том числе и для обработки состояний платы Arduino.

Node.js используется для решения задач Интернета вещей, поэтому для визуализации автоматики «умного» дома он точно подойдёт. Достаточно создать сервер и обработчик на языке JavaScript, и можно будет отображать результат в браузере компьютера или планшета.

В качестве «железа» сервера можно использовать микрокомпьютер Raspberry Pi или обычный стационарный компьютер или ноутбук. При этом расширяются возможности самой системы автоматизации.

Если на плате Arduino ограниченный объём физической памяти, то на сервере этот объём ничем не ограничен. Саму программу сервера можно написать так, что она будет полностью управлять платформой Arduino.

Например, можно расширить функционал нашего «умного» дома и приблизить его к умному дому без кавычек. Есть возможность написать такой алгоритм, который будет вести статистику нахождения хозяина в доме и его возвращение домой.

Если хозяин обычно возвращается домой в районе 17:30, то за час можно включить бойлер для нагрева воды.

Также, ориентируясь на это время, можно заранее включить отопительные приборы, чтобы возвращение было уже в тёплый дом, а не в тот, где температура ниже на 10 градусов из-за экономии электричества в отсутствии хозяев.

Программа может понять когда хозяева обычно ложатся спать и заранее переставать греть воду, так как ею уже никто не будет пользоваться до утра. И таких нюансов может быть множество. Именно внешний компьютер может дать продвинутые «мозги» контроллеру на Arduino, который превратится больше в исполнительный механизм.

Дистанционное управление «умным» домом

Как уже упоминалось выше, с помощью сервера на Node.js можно связать вещи друг с другом. Это касается и визуализации процессов автоматики дома в Интернете через облачные сервисы. Это один способ управления своим домом через Интернет. Можно включить бойлер или отопительные приборы вручную заранее перед приездом в дом.

Другой способ — это получение данных и управление «умным» домом на платформе Arduino с помощью SMS и MMS сообщений. Ведь далеко не всегда может быть Интернет под рукой.

И, если включение какого-либо прибора может быть не критичным, то получение сообщения о протечке воды может оказаться просто необходимым.

И здесь, на помощь в разработке своими руками полнофункционального «умного» дома на платформе Arduino может прийти плата Edison компании Intel.

И что же мы получаем?

Как видно, Arduino — это не просто плата для разработки каких-то простых устройств автоматики. На платформе Arduino можно легко создать своими руками даже автоматику «умного» дома. При этом нет необходимости переплачивать деньги за устройства от компании Simens, которые дороги и обойдутся в 5-10 раз дороже Arduino.

Arduino можно подключить к компьютеру и получить визуализацию процессов на экране монитора или планшета. Автоматикой «умного» дома на платформе Arduino можно управлять через Интернет или с помощью SMS и MMS сообщений. На Arduino можно создавать своими руками достаточно сложные устройства.

Источник: http://presstile.ru/umnyj-dom/ymnyi-dom-na-platforme-arduino-kak-sdelat-svoimi-rykami.html

Проектирование и организация собственного «умного дома” с помощью arduino

Мир не стоит на месте. Техника проникает в жизнь людей. С каждым днём все сложнее представить себе повседневность без электроники. И если раньше все это было доступно только состоятельным людям, то теперь техника находится в каждом доме и делает жизнь проще и интересней.

К слову, сейчас любой человек, обладая базовыми знаниями, может собрать самостоятельно любое приспособление, которое в будущем может стать полезным в повседневной жизни.

Интернет полон тематических сайтов и форумов, фото и видео мастер-классов, советов и инструкций. Вот так и создаются устройства, которые способствуют более лёгкой и приятной жизни.

Если дом или квартира оснащена специальными датчиками, которые считывают ту или иную информацию и выполняют определённые функции, такой дом можно назвать «умным».

«Умный» дом — что это?

Возможно, в фантастических фильмах о будущем, многие уже встречали подобное строение. Красивая просторная квартира, в которой все автоматизировано. Компьютер будит семью по утрам, готовит завтраки, занимается стиркой и глажкой одежды, а также поддерживает чистоту в дому. Проще говоря — исполняет роль горничной-повара и даже больше.

В реальности все, конечно, не так волшебно и красочно. Нынешние машины и компьютеры ещё не достигли такого уровня развития. Поэтому функции современного «умного» дома ограничены. К примеру, датчики могут контролировать:

• Включение-выключение света.
• Расход энергии.
• Температуру.
• Влажность в доме.

Профессиональных компаний, которые занимаются строительством и обустройством «умных» домов, очень мало. К тому же их слуги довольно дорогие и по карману только узкому кругу потребителей. Но, это вовсе не повод отказывать себе в обустройстве комфортной жизни в собственном доме. Ведь можно сделать «умный дом» своими руками.

Технология сборки

«Умный дом» — это всего лишь контроллеры с датчиками, основной целью которых является считывание информации и, исходя из этого, выполнение соответствующих команд. К примеру, контроль температуры в помещении.

Если в комнате температура падает ниже ранее установленного уровня, то система автоматически включает обогрев комнаты. Это только один из примеров функций «умного дома».

Подобные контрольные датчики установлены по всему дому и выполняют самые разнообразные функции.

Итак, как сделать свой дом «умным»? Что для этого нужно? Для начала нужно заняться закупкой необходимых контроллеров, которые будет необходимо запрограммировать и наладить.

На первый взгляд все достаточно просто, но на самом деле могут возникнуть проблемы с эксплуатацией самой системы, для сборки и управления которой необходимы определённые знания.

Поэтому компания Arduino постаралась максимально упростить свою систему, с которой может справиться даже ребёнок.

Что такое система Arduino ?

Система компании Arduino – это платформа для разработки собственных программ комфорта. Система легка в управлении и редко даёт сбои или выходит из строя.

Система Arduino имеет открытый исходный код и возможность подключения при помощи USB-кабеля.

Изначально система имеет набор программ, установленных по умолчанию, но благодаря открытому типу исходного кода, можно инсталлировать собственные разработки.

Принцип работы Arduino

Как же работает система Arduino? Очень просто. Установленные по всему дому или квартире датчики считывают информацию об окружающей среде и передают все данные на компьютер, который самостоятельно принимает решения.

Функционировать эта система может на компьютере, ноутбуке, планшете или даже телефоне. Все программы для ардуино можно найти в свободном доступе. Все «железо» производитель делает максимально стандартизированным под системные разъёмы.

Функции системы Arduino

Система ардуино для проекта «умного дома» должна выполнять следующие функции:

• Контроль расхода электроэнергии. В упрощённом варианте система самостоятельно включает и выключает освещение. В более продвинутом варианте система не только выключает освещение после сигнала пульта, но и полностью отключает освещение, если хозяин отсутствует в помещении.
• Контроль всех входов и выходов помещения. Система ардуино контролирует датчики движения, может автоматически блокировать или закрывать двери, считывает точное количество людей в помещении.
• Температурный контроль помещения. Система ардуино тесно взаимосвязана с вентиляцией, отоплением и другими климатическими системами. Принцип работы достаточно простой: система автоматически понижает или повышает температуру и другие показатели, что зависит от предварительно заданных параметров.
• Контроль окружающей среды. Система внимательно следит и оповещает о температуре за окном, осадках (дождь, снег, туман). Это необходимо для того, чтобы человек более рационально планировал свой рабочий день, так как в дождевую погоду на работу добираться сложнее.
• Пожарная безопасность. В упрощённом варианте система оповещает хозяина о пожаре, наличие дыма в воздухе. В более продвинутом варианте система не только включает оповещение, но и может вызывать соответствующие службы спасения.
• Автоматическое управление техникой. «Умная система» самостоятельно включает и выключает музыкальные приборы, телевизор, чайник и другие технические приборы.

Несмотря на набор разнообразных функций, существуют несколько важных причин, отталкиваясь от которых потребители отдают своё предпочтение именно Arduino.

Преимущества

• Цена.
• Качество.
• Удобство.
• Простота монтажа и проекта в целом.
• Низкая стоимость в случае поломки или выхода из строя отдельных комплектующих.
• Доступность программного обеспечения.

Источник: https://elektro.guru/elektrika-v-kvartire/montazh/proekt-umnyy-dom-na-arduino.html

Умная дача

Комплексное обеспечение функционирования дачи (загородного поместья), состоящего из нескольких строений: дома, бани, котельной, беседки, зимнего сада, аква-комплекса с прудом и водопадом и т. д.

Управление всем оборудованием, таким, как обогрев помещений, тёплые полы, освещение, жалюзи, ролл-шторы, климат, полив растений, наполнение водоёмов, контроль потребления электроэнергии, охрана, оповещение по SMS и т. д.

Оборудование

В проекте, в основном, используются контроллеры Arduino Mega 2560, которые отличаются небольшой ценой, низким энергопотреблением и широкими возможностями по подключению датчиков и актуаторов (исполнительных устройств), а также, в сочетании с операционной системой AMS, и развитым веб-интерфейсом.

Использование Arduino Mega это не догма, всё определяется практической целесообразностью и на различных участках проекта могут быть использованы и другие проводные и беспроводные контроллеры из широкой номенклатуры, входящей в экосистему AMS: Due, 101, M0, ESP8266, ESP32, Sonoff, RobotDyn Mega+ESP и т. д.

В будущем планируется перевод парка управляющих контроллеров на базу AMS Home, которая сейчас находится в разработке. Этот контроллер устанавливается на DIN-рейку и имеет промышленный дизайн.

Кроме Arduino Mega в проекте используются:

• Платы сетевого интерфейса Ethernet Shield
• Модули для беспроводной 2,4 ГГц связи nRF24L01
• Цифровые датчики температуры DS18B20
• Датчики влажности воздуха DHT22
• Датчики потребления электроэнергии PZEM-004T
• Датчики освещённости
• Датчики влажности почвы
• Датчики уровня воды
• Сервоприводы управления жалюзи
• Двигатели управления ролл-шторами
• Электромагнитные реле для коммутации нагрузок 220 вольт
• Электронные тиристорные ключи
• GPRS Shield для посылки и приёма управляющих SMS
• и прочее оборудование

Идеология

Идеологически проект «Умная дача» можно назвать «распределённым компьютером».

Что это значит? Это значит, что управление всем оборудованием осуществляется небольшими (дешёвыми и потребляющими мало энергии) контроллерами, объединёнными в единую систему и обладающие каждый собственным сервером и веб-интерфейсом.

Для пользователя система выглядит как один компьютер или скорее как один веб-сайт на страницах которого выводится нужная информация и присутствуют элементы управления всеми функциями «Умной дачи».

Такая архитектура позволяет достичь большой устойчивости и живучести системы. При выходе из строя какого-либо отдельного контроллера пропадает только его функционал, всё остальное оборудование продолжает работать в штатном режиме. Это выгодно отличает данное решение от централизованных систем, в которых при выходе из строя управляющего компьютера оказывается парализованным весь «умный дом».

Технологии

В проекте используются оригинальные программные и аппаратные AMS технологии. Это сделано не из принципиальных соображений, просто в сторонних технологиях не возникло нужды, экосистема AMS покрывает все потребности проекта.

С другой стороны, AMS поддерживает множество сторонних технологий, таких, как беспроводное управление nooLite, модули Sonoff и т. п. и при желании подобные технологии могут быть легко интегрированы в проект.

Топология

Для связи между управляющими контроллерами применено самое простое и одновременно мощное решение — проводное Ethernet соединение. Это индустриальный стандарт, поддерживаемый множеством компаний, надёжное и проверенное временем решение.

Для тех случаев, когда по той или иной причине тянуть провода к оборудованию неудобно или невозможно, используется беспроводное nRF24 соединение между контроллерами, датчиками и актуаторами. В качестве протокола связи используется нативный AMS nRF24 стек, который обеспечивает контроль и гарантию доставки беспроводных пакетов.

Каждый крупный объект управления, такой, как Дом, Баня, Котельная, Зимний сад и т. д. имеет свой главный контроллер к которому по проводным и/или беспроводным nRF24 каналам подключено необходимое оборудование (датчики и актуаторы).

SMS сервер

В соответствии с системным подходом, в инфраструктуру «Умной дачи» введён отдельный SMS-сервер, который предназначен для обслуживания всех контроллеров сети.

Он обеспечивает приём тревожных и информационных сообщений от контроллеров и отсылку их на мобильный телефон(ы) владельца дачи.

Также возможен приём управляющих SMS команд с зарегистрированных телефонов и рассылка их по локальной сети контроллерам системы.

SMS-сервер это не единственный инфраструктурный сервер, возможно добавление и других специализированных серверов, например, сервера декоративно-информационной иллюминации, управляющий лентами и панно на умных светодиодах WS2812B, серверов бегущих строк, охранных серверов, серверов контроля доступа и т. д. и т. п.

Описание контроллеров сети

Далее будет дана информация по каждому из контроллеров «Умной дачи» и ссылка на страницу с подробным описанием каждого подпроекта. Каждый контроллер является полностью независимым и представляет собой отдельный проект.

Контроллер Дома

Это контроллер управляющий всем оборудованием в доме: поддержание необходимой температуры в помещениях, регулировка нагрева тёплых полов, управление светом, задание параметров в веб-интерфейсе и т. д.

Контроллер Бани

Это условное название, контроллер управляет не собственно баней, а всем оборудованием здания бани. Так же, как и в случае с «Домом», здесь осуществляется поддержание необходимой температуры в комнатах, управление нагревом тёплых полов, включение и выключение света, отображение информации и задание параметров в веб-интерфейсе и т. п.

Контроллер Котельной

Это контроллер, управляющий оборудованием котельной и, по совместительству, курятником и брудером. Этот же контроллер осуществляет сбор и визуализацию информации о среднесуточной температуре и энергопотреблении всего хозяйства.

Контроллер Зимнего сада

Это отдельный большой проект, который обеспечивает работу зимнего сада, полив растений и управление жалюзи и ролл-шторами в саду и прилегающем здании.

В связи с необходимостью подключения большого количества датчиков и реле полива растений и территориальной протяжённостью зимнего сада, используется не один контроллер Arduino Mega, а два, объединённые в одну систему по беспроводному nRF24 каналу.

Главный сервер

Источник: https://hi-lab.ru/arduino-mega-server/ams-pro/projects/smart-dacha

Система умный дом на arduino. Преимущества и возможности

Умный дом – автоматизированная система управления некоторым функциями, призванными облегчить и сделать комфортным быт владельца квартиры.

При использовании этих технологий, в том числе, созданных на базе Аrduino, свет включается в заданное время, например, в момент утреннего пробуждения, музыкальный центр играет любимые мелодии при входе в квартиру, кондиционер поддерживает необходимый режим.

Умный дом, созданный по технологиям Аrduino – это совершенно иное качество жизни, которое сегодня могут позволить себе многие.

Стандартными опциями для Умного дома будут:

• управление освещением;
• управление отопление, кондиционированием и вентиляцией;
• запорная автоматика дверей и ворот дома гаража;
• контроль за уровнем энергопотребления;
• системы безопасности, включающие и перекрытие газа при его утечке, и перекрытие воды при протечке, и вызов аварийных служб (пожарной, газовой) при диагностике любой опасной ситуации, включая проникновение в дом нежелательных лиц.

Этот перечень опций может быть расширен при разработке конкретного проекта. Создать собственную систему управления «Умный домом» на базе Аrduino можно на заказ, в компаниях, занимающихся этим направлением инжиниринга.

Некоторые даже проектируют управление Умным домом самостоятельно, благо технологии Аrduino позволяют, а комплектующие и программное обеспечение Ардуино вполне доступны по цене.

Но прежде всего, следует убедиться в том, что в определенной ситуации будут обеспечены все требования безопасности.

Часто систему Умного дома, созданную с использование программного обеспечения Аrduino, напрямую подключают к автоматическому управлению всем жилым комплексом (это правило касается современных домов), где сети электроснабжения гарантированно выдержат все нагрузки.

Из дополнительных бонусов следует учитывать то, что существующие сегодня технологии Умного дома дают возможность управлять ими дистанционно, с мобильного устройства. Кроме того, панели управления Умным домом Аrduino выглядят достаточно привлекательно и отлично сочетаются с интерьерами в силе хай-тек.

Разработать и внедрить собственный Умный дом поможет Аrduino.

Что такое Ардуино?

Тем, кто разбирается в программировании, это название не является незнакомым. Ардуино – это семейство микроконтроллеров, имеющих открытую архитектуру и программный код. За счет простоты и удобства программирования Аrduino широко используется во всем мире, причем во многих технических университетах именно на базе семейства Аrduino ведется обучение основам программирования.

Собрать собственную систему автоматики, используя Аrduino, несложно. Можно и заказать ее разработку у специалистов, но для тех, кто знаком с языками программирования, сложностей выполнение всего комплекса задач не составит.

Для программирования используется очень простой язык, который так и называется – Arduino.

Он основан на C/C++, и сейчас Аrduino считается чуть ли не самым простым языком программирования, доступным даже новичкам, желающим создать свой Умный дом.

Фактически, Arduino – это способ при помощи программного обеспечения и периферии ля простого домашнего компьютера управлять реальным миром, находясь в виртуальном.

Разработка Умного дома на модулях Аrduino

Понятно, что программированием на Аrduino задача создания умного дома не ограничивается. Необходимо и материальное обеспечение, которое даст возможность компьютеру получать информацию из внешнего мира и передавать команды на устройства автоматического регулирования света, тепла и остальных параметров Умного дома. Первой покупкой станет сама платформа Ардуино. В ее задачи входит:

• обработка сигнала с радио пультов;
• обработка сигналов датчиков;
• передача команд в компьютер.

После того, как пользователь разберется в том, что ему необходимо из опций Умного дома и как реализовать технически, используя программные возможности Аrduino, те или иные задумки, ему придется приобретать:

1. Датчики давления (для водопроводных труб), радиации, температуры, газа;
2. Часы, позволяющие устанавливать время включения и выключения (минуты, дни, годы)
3. Всевозможные реле;
4. JPS;
5. Сенсорные экраны;
6. Устройство радиоуправления, работающие на 15 и 433 Мгц.;
7. Провода.

Информация от компьютера может передаваться как по радиоканалу, в случае с отдаленными периферийными объектами (при открывании ворот), так и по обычным проводам.

Для тех, кому нужно, чтобы Умный дом при помощи Аrduino контролировал и проникновение на территорию приусадебного участка или лестничной клетки, к периферии Аrduino потребуются дополнительно и камеры слежения.

Ардуино удивительно многофункционален, это оценят владельцы коттеджей, создающие свой Умный дом на территории и дома, и участка.

С его помощью можно реализовать не только стандартные функции, но и необычные, например, запрограммировать начало автоматического полива в теплицах при заданном снижении влажности, или автоматическое открывание калитки, если член семьи подходит к ней ближе, чем на метр. Фактически, контроллеры Ардуино представляют из себя электронное LEGO с неограниченным набором возможностей для программиста, желающего создать свой Умный дом.

Установка самой простой системы Умного дома на базе Аrduino с минимальным набором функций при помощи инжиниринговой компании обойдется в сумму, начинающуюся от 30 тысяч рублей, состоятельно запрограммировать и создать ее на Аrduino будет намного дешевле.

Обычный китайский датчик движения стоит в пределах 300 рублей, вся периферия для сложной системы обойдется не более, чем в 10 000 тысяч.

В Интернете можно найти массу рекомендаций тех, кто уже проходил этот путь и монтировал свой Умный Дом, используя возможности Аrduino.

Система умный дом на arduino. Преимущества и возможности Ссылка на основную публикацию

Источник: http://sovetyporemontu.ru/elektrika/umnyj-dom-na-arduino.html

Дерзай! Набор Arduino “УМНЫЙ ДОМ”, Книга Джереми Блума + Arduino Uno + набор компонентов

PartNumber: 978-5-9775-3588-5

Ном. номер: 9000273056

Набор Arduino “УМНЫЙ ДОМ” содержит всё необходимое для обучения и начала разработки собственных проектов с использованием платы Arduino Uno.

В комплект входит макетная плата, электронные компоненты, краткое руководство и популярная книга Джереми Блума «Изучаем Arduino: инструменты и методы технического волшебства», которая поможет вам изучить основы использования популярной микроконтроллерной платформы Arduino для разработки различных электронных устройств.

Комплектация набора:

1 x Arduino Uno; 1 x Макетная плата Breadboard 8.5х5.5 см; 1 x Датчик звука; 1 x Датчик движения HC-SR501; 1 x Датчик углекислого газа MQ-135; 1 x Модуль реле; 2 x Светодиоды красные; 2 x Светодиоды зеленые; 2 x Светодиоды синие; 2 x Светодиоды желтые; 1 x Потенциометр; 1 x Фоторезистор; 1 x Пьезопищалка; 2 x Кнопки; 8 x Резисторы 220 Ом; 1 x Резисторы 10 кОм; 15 x Провода мама-папа; 7 x Провода папа-папа; 1 x кабель USB; 1 x Руководство; 1 x Книга «Изучаем Arduino: инструменты и методы технического волшебства».

Вы научитесь:

– Работать с монитором порта; – Подключать светодиоды, пьезоизлучатель, фоторезистор, датчики звука, движения и газа; – Управлять домашними электроприборами через модуль реле.

Вы сможете создать готовые проекты:

– Универсальная сигнализация; – Автоматизация освещения для растений домашнего сада; – Управление освещением в квартире; – Включение устройств по «секретным хлопкам»; – «Умный дом».

О книге

Широко известная во всем мире книга Джереми Блума «Изучаем Arduino: инструменты и методы технического волшебства» поможет вам научиться работать с популярной микроконтроллерной платформой Arduino. Автор делится в этой книге передовым опытом в области программирования и проектирования устройств, а также фрагментами кода и схемотехническими решениями.

В отличие от большинства книг, посвященных Arduino, вы узнаете не только как собрать готовое устройство, но и как анализировать электрические схемы, читать технические описания, выбирать подходящие детали для собственных проектов. Материал книги ориентирован на применение несложных и недорогих комплектующих для экспериментов в домашних условиях.

О руководстве

Руководство содержит пошаговое описание выполнения экспериментов и проектов с помощью электронных компонентов, представленных в наборе «Умный дом».

Выберите регион, чтобы увидеть способы получения товара.

Источник: https://www.chipdip.ru/product0/9000273056