Arduino умный дом: Умный дом на Arduino своими руками на Mega 2560

Содержание

Умный дом на Arduino своими руками: описание и принципы работы

Arduino — готовая платформа для управления различными сопрягаемыми электронными устройствами, контроллер простыми словами, в основе которой лежит плата с собственной памятью, процессором и программным обеспечением. Разработана она была в 2005г., и ориентирована на непрофессиональных пользователей, которые с её помощью могут создавать простые автоматизированные системы управления. В том числе возможно построить на Arduino систему умный дом, интегрировав в данную среду различные датчики и электронные устройства.

Описание контроллера Arduino

Программная составляющая контроллера Arduino состоит из бесплатно распространяемой оболочки, обладающей простым, понятным на интуитивном уровне интерфейсом IDE. Программирование на ней можно осуществлять с платформ Windows, Linux и MacOSX. В оболочке уже имеется весь набор для загрузки программ сразу в контроллер, поэтому при работе с ней не требуется специальный программатор.

Для загрузки достаточно соединить плату Arduino с ПК или ноутбуком через USB-порт, после чего произвести загрузку нужной программы на устройство. При желании можно прошить загрузчик и самостоятельно: оболочка IDE позволяет поддерживать многие недорогие программаторы. Подсоединить их можно через штыревые выходы, специально предназначенные для внутреннего программирования:

  • AVR через разъём ICSP
  • ARM через JTAG.

Аппаратная составляющая платформы монтируется из печатных плат, выпускающихся как официальным обладателем товарного знака, так и многими другими производителями. На сегодня в продаже насчитывается свыше 20 разновидностей плат-контроллеров, которые могут сопрягаться между собой специальными разъёмами в виде своеобразного сэндвича. Большинство современных устройств типа Arduino используют следующие контроллеры:

  • Atmel-AVR.
  • ATmega-328.
  • ATmega-168.
  • ATmega-2560.
  • ATmega-32U4.
  • ATTiny-85.

Перечисленные микроконтроллеры работают на частоте 8 или 16 мегагерц. К плате контроллера возможно подключение различных электронных компонентов – датчиков, светодиодных осветителей, передающих устройств и т.д. Благодаря этому, Arduino удобно использовать для самостоятельного проектирования и сборки системы «умный дом».

Принцип работы системы Arduino

Получение и передача данных контроллером производится через порты. Всего на стандартной плате насчитывается свыше десятка различных портов, число которых можно увеличить присоединив ещё один такой же контроллер. Все порты Arduino делятся на два типа, для присоединения различных приборов:

  • Аналоговые.
  • Цифровые.

    Схема подключения Arduino

Инициировать работу аналоговых портов следует, использовав в загружаемой программе pin-Mode-функцию:

  1. Выбираем номер нужного пина.
  2. Выставляем режим «Приём данных» (OUTPUT) или «Передача данных» (INPUT).

Широтноимпульсные цифровые модуляторы (ШИМ) имеют более интеллектуальный интерфейс, позволяющий им как принимать, так и передавать нужные данные. На плате ШИМ-порты обозначаются тильдой (~) или аббревиатурой PWM. При подключении к плате-контроллеру внешних датчиков и приборов следует учитывать и технические показатели портов. Они способны выдавать:

  • 5 вольт напряжения.
  • 0,02 ампера силы тока.

Если использовать в качестве питающего элемента для платы батарейки или АКБ напряжением свыше 12 вольт, возможен её перегрев и выход из строя. При снижении питающего напряжения до 6-7 вольт наоборот, на выходе порта может оказаться меньше 5В, что, в свою очередь, вызовет сбои в работе. Собранные в единый комплекс устройства, детекторы и датчики передают информацию на процессор Arduino, а оттуда, через подключенный модуль GPS или GSM, отправляется на компьютер или иное управляющее устройство с установленным софтом, принимающее решение о выдаче определённой команды. Это может быть включение-отключение бытового прибора, либо передача данных на мобильное устройство владельца дома.

Проект под систему для разных зон квартиры

Прежде чем приступить к сборке электронной системы следует составить план проекта умного дома на Arduino. Для примера возьмём небольшой дом, и попробуем составить схему работы «умного комплекса». Итак, нам необходимо в разных зонах обеспечить интеллектуальное функционирование разных приборов.

  • Вход на придомовую территорию следует обеспечить автоматическим включением освещения в тёмное время, при подходе хозяев к дому, также при выходе из дома, при открывании двери. Потребуются: датчик движения и датчик открытия двери.
  • Прихожая квартиры — при движении  вдоль прохожей должно автоматически включаться освещение. Потребуются: датчик движения.
  • Санузел. Автоматическое включение электрической водонагревательной установки при приходе домой хозяев. Вытяжка и освещение в санузле включается при открытии двери. Потребуются: датчик движен
    ия и открытия двери.
  • Кухня. Освещение включается при входе жильца в помещение.
  • При включении варочной плиты должна одновременно запускаться вытяжка. Потребуются реле для установки на питающую проводку электроплиты и датчик присутствия.
  • Жилые комнаты. Автоматическое включение света, регулировка температуры электроконвекторами в зимнее время и кондиционерами летом. Потребуются детектор присутствия, датчик температуры и освещённости.

Установка системы: основные шаги

Основная задача – правильно подключить датчики к плате-контроллеру. Прежде всего, потребуется установить модуль Ethernet ENC28J60, предназначенный для объединения различных умных устройств в единую локальную сеть. Остальные детекторы соединяются с платформой либо посредством проводов (витых пар) со стандартными разъёмами, либо по беспроводной связи. В последнем случае потребуется присоединить к плате модули GPS или GSM.

Также потребуется написать программу для каждого прибора в оригинальной оболочке IDE. Это сделать не так уж сложно даже начинающему пользователю, поскольку оболочка имеет текстовый редактор, менеджером проектов и устройствами заливки программных кодов. Программа пишется на упрощённом языке C++. Сохраняется каждая из составленных программ в памяти с расширением (ino).

Платформа Arduino на сегодня обрела такую популярность, что начинающему пользователю зачастую вовсе не обязательно самостоятельно писать программы к ней. В интернет-сети имеется огромное количество бесплатных программ и целых библиотек, и для управления умными устройствами и датчиками. В качестве примера можно испольовать  этот сайт.

Визуализировать управление «умным домом» на Arduino можно при помощи мобильного устройства или компьютера с установленной на них программой, которую можно найти и скачать бесплатно. При её установке, на дисплее устройства будет отображаться каждый подключённый к системе  интеллектуальный прибор.

Чтобы получать данные от «умного дома» на Arduino в удалённом режиме, рекомендуется скачать в сети уже разработанное бесплатное приложение. Пошагово весь процесс установки программы выглядит так:

  • На смартфон закачивается файл SmartHome.apk. с Google Play.
  • Файл с приложением размещается в «менеджере файлов» и выставлением галочки активируется действие «Установить».
  • По окончании установки программу нужно будет активировать и настроить под передающие устройства, подключённые к плате-контроллеру.

Материалы, необходимые для сборки

Сегодня множество фирм занимается разработкой и изготовлением самых разных приборов, интегрируемых с платформой Arduino. Для систем «умный дом» имеются следующие устройства, совместимые с данной платой:

  • Климатические сенсоры, отслеживающие температуру и влажность воздуха как в помещении, так и снаружи.
  • Датчики уровня освещённости, отвечающие за автоматическое включение ламп. При использовании устройств способных плавно менять уровень освещения по мере наступления темноты, нужно применять светодиоды. Обычные лампы накаливания или люминесцентные светильники не предназначены для подобных перепадов напряжения.
  • Пространственные сенсоры, оснащённые гироскопом и компасом. Позволяют отслеживать перемещение какого-либо предмета в отсутствие хозяев.
  • Датчики движения, действующие на основе фотоэлементов, ультразвука, или ИК-излучения.
  • Аварийные детекторы – пожарные датчики, сенсоры протечки воды, утечки газа.
  • Датчики-размыкатели открытия дверей и окон.
  • Вентили-клапана для удалённого перекрытия газовых и водяных магистралей.

При необходимости этот список можно дополнить другими устройствами – микрофонами, моторчиками с сервоприводами, звуковой и световой сигнализацией. В целом же, платформа Arduino для непрофессиональных электронщиков, решивших самостоятельно собрать систему «умный дом».

Дерзай! Набор Arduino «УМНЫЙ ДОМ», Книга Джереми Блума + Arduino Uno + набор компонентов

Описание

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».

Технические параметры

Техническая документация

Умный дом на базе Arduino. Большой набор + КНИГА

✔Контроллер
x1 Arduino Uno R3+кабель USB

✔ Элементы коммутации
x1 Плата макетная беспаечная [400 контактов], 8,5х5,5 см
x 10 Провода с разъемами “папа-папа” 10 см
x10 Провода с разъемами “папа-папа” 20 см
x20 Провода с разъемами “папа-мама” 10 см
x40 Провода с разъемами “папа-мама” 20 см
x10 Провода с разъемами “мама-мама”, 20 см

✔Резисторы, потенциометры
x10 Резистор 10 кОм
x10 Резистор 220 Ом

✔ Кнопки
x3 Кнопки тактовые 12х12×5 мм

✔ Светодиоды, дисплей
x8 Светодиоды цветные 5 мм
x1 Светодиод с проводами и держателем 5 мм (красный)
x1 Светодиод с проводами и держателем 5 мм (зеленый)
x1 Светодиод RGB с общим катодом
x1 ЖК -дисплей 1602 с модулем I2C
x1 Светодиодная матрица 8*8

✔Датчики
x1 Модуль датчика света SVG KY-018
x1 Датчик звука KY-038
x1 Датчик движения HC-SR501
x1 Датчик углекислого газа MQ-135 FC-22
x1 Датчик температуры и влажности DHT11
x1 Датчик температуры TMP36 (аналоговый)
x1 УЗ приемопередатчик HC-SR04
x1 Датчик пламени
x1 Датчик влажности почвы
x1 Датчик уровня воды
x1 Фоторезистор
x1 Потенциометр 10 кОм

✔Модули
x1 Модуль реле одноканальный
x1 Модуль Bluetooth HM-10
x1 Модуль RFID RC522
x1 Модуль расширителя PCF8574
x1 Модуль зуммера 5 В

✔Дополнительно
x1 Серводвигатель TowerPro SG90 9G
x1 Вертикальный микронасос 3-6 В
x1 Трубочка диаметром 6 мм, длиной 0,5 м
x1 Динамик 8 Ом 40 мм

✔ Питание
x1 Блок питания 9 В 1 А
x1 Отсек для 4 батареек АА
x4 Батарейки AA 1,5 В
1 Клипса для батарейки 9 В

✔Детали корпуса домика
x5 Стены
x1 Пол
x1 Козырек
x1 Дверь с ручкой и элементы крепления
x1 Механизм открывания двери

✔Крепление
x78 Болты и гайки
x10 Втулки D7 3×3
x30 Хомуты 100 мм

✔ Инструменты
x1 Отвертка

✔Книга, руководство
1x Блум Дж. Изучаем Arduino: инструменты и методы технического волшебства. – СПб.: БХВ-Петербург – 336 с.
x1 Руководство к набору

Набор «Ардуино — умный дом»

Набор «Ардуино — умный дом» содержит все необходимое для разработки полезных проектов по автоматизации жилища с использованием платы «Ардуино»: платформу «Ардуино уно», макетную плату, электронные компоненты и краткое руководство. С помощью набора легко научиться работать с монитором порта, подключать светодиоды, пьезоизлучатель, фоторезистор, датчики звука, движения и газа, управлять домашними электроприборами через модуль реле. Комплект позволяет самостоятельно разработать универсальную сигнализацию, автоматизацию освещения для растений домашнего сада, управление освещением в квартире, включение устройств по «секретным хлопкам» и создать «умный дом». Руководство содержит пошаговое описание выполнения экспериментов и проектов с помощью электронных компонентов, представленных в наборе «Ардуино — умный дом». 


В комплект входит популярная книга Джереми Блума «Изучаем „Ардуино““. Инструменты и методы технического волшебства», помогающая изучить основы использования популярной микроконтроллерной платформы «Ардуино». В книге рассказывается, как собрать готовое устройство, анализировать электрические схемы, читать технические описания и выбирать подходящие детали для собственных проектов. Джереми Блум делится с читателями передовым опытом в области программирования и проектирования устройств, а также фрагментами кода и схемотехническими решениями. Материал книги ориентирован на применение несложных и недорогих комплектующих для экспериментов в домашних условиях.

Состав набора:
— платформа «Ардуино уно»;
— макетная плата «Брэдборд» 8,5 × 5,5 см;
— 21 провод «Мама — папа»;
— 5 проводов «Папа — папа»;
— ЮСБ-кабель;
— датчик звука;
— датчик движения HC-SR501;
— датчик углекислого газа MQ-135;
— тактовая кнопка;
— потенциометр;
— фоторезистор;
— модуль реле × 4;
— пьезоизлучатель;
— красный светодиод;
— зеленый светодиод;
— синий светодиод;
— желтый светодиод;
— 10 резисторов 220 Ом;
— резистор 10 кОм;
— руководство пользователя;
— книга «Изучаем „Ардуино““. Инструменты и методы технического волшебства».

Дерзай! Наборы по электронике. УМНЫЙ ДОМ.Набор для экспериментов с контроллером Arduino + книга. 14+

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 Руководстве

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

Комплектация

  • x1 Arduino Uno + кабель USB
  • x1 Макетная плата Breadboard 8,5х5,5 см
  • x1 Датчик звука
  • x1 Датчик движения HC-SR501
  • x1 Датчик углекислого газа MQ-135
  • x1 Модуль реле 4х
  • x2 Светодиоды красные
  • x2 Светодиоды зеленые
  • x2 Светодиоды синие
  • x2 Светодиоды желтые
  • x1 Потенциометр
  • x1 Фоторезистор VT90N2
  • x1 Пьезоизлучатель («пьезопищалка»)
  • x2 Кнопки тактовые
  • x8 Резисторы 220 Ом
  • x1 Резисторы 10 кОм
  • x20 Провода «мама-папа»
  • x20 Провода «папа-папа»
  • x1 Руководство пользователя

Как сделать умный дом на Ардуино своими руками: подключение периферии и программирование

1. Понятие Интернета вещей для Умного дома

Умный дом – это жилой  дом, организованный для  удобства проживания людей при помощи различных высокотехнологичных устройств.
Умный дом понимает  конкретные ситуации, происходящие в здании, и соответствующим образом на них реагирует по  заранее выработанным алгоритмам. Подробнее …

2. Обзор набора Интернета вещей для Умного дома

Откроем наш набор и рассмотрим его содержимое. Самый главный компонент любой «умной» системы – его контроллер. Контроллер предназначен для получения информации и управления «умным» домом. В нашем наборе два контроллера! Это плата Arduino Mega и модуль NodeMcu v3 Lua WI-FI ESP8266 Ch440. Вы можете выбрать любой из них. Подробнее …

3. Установка программного обеспечения

Разработка собственных приложений на базе плат, совместимых с архитектурой Arduino, осуществляется в официальной бесплатной среде программирования Arduino IDE. Среда предназначена для написания, компиляции и загрузки собственных программ в память микроконтроллера. Подробнее …

4.1. Подключение датчика влажности и температуры DHT11 (DHT22)

Плата модуля содержит основные компоненты: датчик температуры и относительной влажности DHT22 в белом корпусе, светодиод индикации питания и вилка соединителя. Внутри DHT22 небольшая плата с компонентами: емкостным датчиком влажности, терморезистором, имеющим отрицательную характеристику и микроконтроллером. Подробнее …

4.2. Подключение цифровой датчика температуры DS18B20 (RI002)

Для измерения температуры «умного» дома в набор включен датчик температуры RI002. Это хорошо известный цифровой датчик температуры DS18B20 водонепроницаемом корпусе из нержавейки. Приемущества водонепроницаемого корпуса – возможность измерить температуру в неблагоприятной для микросхем среде: в почве, на дожде или даже в аквариуме. Подробнее …

4.3. Подключаем датчик влажности почвы

Домашний уют — это атмосфера тепла в вашей квартире, желание возвращаться туда после трудного дня. Уют и комфорт в вашем доме оказывают непосредственное влияние на ваше самочувствие и настроение. Необходимое условие в создании уюта имеет использование комнатных цветов. Они доступны каждому из нас и при этом лучше любой мебели помогут создать уют и комфорт, и как ни что другое просто вдохнуть в ваш дом чистую энергию. Подробнее …

4.4. Как подключить датчик уровня воды

Одна из главных задач умного дома — заботиться о своей сохранности, не допускать взломов, пожаров, затоплений, и прочих повреждений. Вот о защите от протечек и затопления мы сегодня и поговорим. Точнее сказать, пока только об обнаружении протечек. Подробнее …

4.5. Определение концентрации углеводородных газов с помощью датчика MQ-2

Одна из самых важных задач в вопросе безопасности умного дома –обнаружение утечки газа. Для того, чтобы плата Arduino успешно решала задачи такого рода, нужно подключить к ней датчик газа MQ-2. Датчик MQ-2 определит концентрацию углеводородных газов (пропан, метан, н-бутан), дыма (взвешенных частиц, являющихся результатом горения) и водорода в окружающей среде. Датчик можно использовать для обнаружения утечек газа и задымления. Подробнее …

4.6. Определение концентрации угарного газа с помощью датчика MQ-7

Основным источником выделения угарного гоза СО, является сгорание углеродного топлива при недостаточном количестве кислорода. Углерод «не догорает» и вместо углекислого газа CO2, в атмосферу выбрасывается угарный газ CO. Источником СО в доме, при неправильной эксплуатации, могут выступать дровяные печи, газовые конфорки, газовые котлы и прочая отопительная техника, работающая на углеродном топливе. В выхлопе бензинового двигателя автомобиля содержание СО может быть до 3%. Подробнее …

4.7. Подключение модуля датчика огня

Модуль датчика огня Flame Sensor позволяет фиксировать наличие пламени или другого источника огня в прямой видимости перед собой.
Датчик имеет 4 контакта (питание, земля, аналоговый вывод и цифровой вывод, срабатывание которого (выдачу сигнала HIGH) можно настроить с помощью потенциометра).Номинальное напряжение питания – 5 В. Сенсор определяет наличие огня в углу чувствительности 60°. Показания представляются в виде аналогового сигнала. Подробнее …

4.8. Подключение датчика присутствия HC-SR501

Рассмотрим еще один датчик, связанный с обеспечением безопасности для умного дома. Это модуль датчика присутствия HC-SR501 на основе пироэлектрического эффекта. Состоит из самого PIR-датчика (Pyroelectric (Passive) InfraRed sensor) и схемы управления. Такие датчики часто используются в охранных системах и в быту для обнаружения движения в помещении. Подробнее …

5. Отображение показаний и индикация состояний датчиков

Данные, получаемые с датчиков, мы выводили в монитор последовательного порта Arduino. Смотреть показания датчиков через последовательный порт не совсем удобно, нам необходимы более удобные устройства для отображения данных. Подробнее …

5.1. Дисплей TFT 2.4″ Shield 240×320

В качестве экрана для отображения показаний с датчиков мы будем использовать 2.4″ Shield 240×320. Основное применение дисплея – отображение простой графики и символьных данных с использованием 16 цветов. Подробнее …

5.2. Вывод показаний датчиков на TFT 2.4″ Shield 240×320 для Arduino MEGA

Подключим TFT Shield к Arduino MEGA. Для использования библиотеки SWTFT с платой Arduino Mega, необходимо внести изменения в файл SWTFT.cpp . Подробнее …

5.3. Светодиодная индикация и звуковая сигнализация  о критических параметрах датчиков для Arduino MEGA

Введем светодиодную индикацию и звуковую сигнализацию, чтобы информировать вас о наступлении неблагоприятных климатических условиях или условиях, представляющих опасность для дома (пожар, утечка газов). Подробнее …

5.4. Расширение цифровых портов для NodeMCU ESP8266 с помощью микросхемы MCP23017

Использование микросхемы MCP23017 позволит расширить количество цифровых контактов модуля NodeMCU на 16 и позволит организовать светодиодную индикацию и звуковую сигнализацию о критических параметрах датчиков. Подробнее …

5.5. Светодиодная индикация и звуковая сигнализация  о критических параметрах датчиков для NodeMCU

Для светодиодной индикации будем использовать обычные светодиоды, которые подсоединим к микросхеме расширителя входов  MCP23017 (банку A выводы GPA0- GPA7). Для звуковой индикации будем использовать небольшой динамик. Подробнее …

6. Управление исполнительными устройствами

В нашем умном доме нам потребуются исполнительные устройсва для управление освещением умного дома, вентилятором для создания прохлады, увлажнителем для управления влажностью воздуха, помпой для полива растений, возможно для автоматического открытия/закрытия входных и гаражных дверей.
Рассмотрим организацию управления исполнительными устройствами нашего умного дома с контроллеров Arduino Mega и модуля NodeMCU. Подробнее …

6.1. Подключение блока реле для управления исполнительными устройствами

Для управления электроприборами пользуются различными клавишными выключателями и тумблерами. Чтобы управлять такими электроприборами с помощью микроконтроллера существует специальный тип выключателей — электромеханические реле. В набор ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ ДЛЯ УМНОГО ДОМА включен Relay Shield. Подробнее …

6.2. Подключение блока реле к плате Arduino MEGA

ассмотрим подключение Eelay Shield к плате Arduino MEGA.  Relay Shield мы будем использовать для включения/выключения света для освещения растений, вентилятора, насоса для полива растений. Включения/выключения вентилятора и помпы будет осуществляться в зависимости от значений температуры воздуха (вентилятор) и влажности почвы (мембранный вакуумный насос. Подробнее …

6.3. Отображение данных о статусе исполнительных устройств на экране дисплея и управление с помощью сенсора

В предыдущей главе мы рассматривали вывод данных, получаемых с датчиков на экран TFT 2.4″ Shield. Теперь нам необходимо на экран дисплея выводить и данные о состоянии исполнительных устройств, подключенных к реле. Для этого нам необходимо формировать другие экраны, а также главный экран. Как мы будем делать переходы между экранами? Подробнее …

6.4. Подключение блока реле к модулю NodeMCU

Теперь рассмотрим подключение Relay Shield к модулю NodeMCU.  Relay Shield мы будем использовать также – для включения/выключения света для освещения растений, вентилятора, насоса для полива растений. Светом будем управлять с помощью кнопки, включения/выключения вентилятора и помпы будет осуществляться в зависимости от значений температуры воздуха (вентилятор) и влажности почвы (мембранный вакуумный насос. Подробнее …

6.5. Управление блоком реле по ИК-каналу. Пример с модулем NodeMCU 

В набор включен инфракрасный пульт дистанционного управления с платой инфракрасного приёмника.
Это позволяет нам организовать управление исполнительными устройствами, подключенными к Relay Shield с помощью ИК пульта. После подключения ИК-приёмника необходимо узнать коды клавиш пульта, которые мы будем использовать для управления исполнительными устройствами. Подробнее …

6.6. Организация доступа в дом с помощью RFID-модуля для Arduino MEGA

Идентификация объектов производится по уникальному цифровому коду, который считывается из памяти электронной метки, прикрепляемой к объекту идентификации. Считыватель содержит в своем составе передатчик и антенну, и посылает в эфир электромагнитные сигналы определенной частоты. RFID-метки «отвечают» собственным сигналом, который содержит информацию об идентификационном номере данной метки и данные об объекте, оснащенном данной меткой. Подробнее …

7. Создание будильников для запуска исполнительных устройств по расписанию

В предыдущей главе мы рассмотрели управление исполнительными устройствами «умного дома» либо с помощью команд, отправляемых по нажатии кнопки или нажатии по кнопке на сенсорном дисплее, либо при наступлении определенных климатических параметров, данные о которых мы получаем с датчиков.
Но очень часто исполнительные устройства требуется включать/выключать по расписанию: включение освещения перед домом при наступлении сумерек, полив растений по расписанию, выключение наружного освещения днем и т.д. Подробнее …

7.1. Подключение модуля DS3231 к плате Arduino MEGA. Вывод времени на экран дисплея

Рассмотрим подключение модуля часов реального времени DS3231 к плате Arduino MEGA.  Используем выводы Arduino MEGA 20 (SDA) и 21(SCL). Сначала добавим вывод времени на экран дисплея (главное меню). Для программирования нам понадобятся Arduino-библиотеки Wire (встроенная в Arduino IDE), Time и DS1307RTC. В цикле будем получать данные о текущем времени (часы, минуты) с модуля DS3231 и выводить на экран дисплея. Подробнее …

7.2. Добавление срабатывания устройств Умного дома  по будильнику (для Arduino MEGA)

После подключения модуля RTC, мы можем организовать запуск исполнительных устройств «умного дома» по расписанию. Для этого создадим объект, описывающий будильник. В цикле loop() нашего скетча добавим проверку наступления события по расписанию и необходимых действий при наступлении события.
Подробнее …

7.3. Подключение модуля DS3231 к модулю NodeMCU

Рассмотрим подключение модуля DS3231 к модулю NodeMCU. У нас в проекте есть устройство, подключенное к модулю NodeMCU по протоколу I2C – это микросхема расширителя входов  MCP2301. Подсоединяем к контактам NodeMCU D3 (GPIO0) – SCL и D4(GPIO2). Подробнее …

7.4. Добавление срабатывания устройств Умного дома  по будильнику (для NodeMCU)

После подключения модуля RTC, мы можем организовать запуск исполнительных устройств «умного дома» по расписанию. Для этого создадим объект, описывающий будильник. Подробнее …

  8. Организация подключения к сети Интернет с помощью модуля SIM800L

В предыдущих главе мы рассмотрели мы сделали большие шаги построения «умного дома» –  оснастили его датчиками и исполнительными устройствами и создали и обеспечили определенную степень автоматизации для создания комфорта и безопасности. Теперь пришло время сделать наш «умный дом» устройством IoT (Интернета вещей), чтобы получить доступ к нему для мониторинга и управления из любой точки мира по сети интернет. Организуем доступ контроллеров нашего дома к сети интернет. Подробнее …

9. Протокол MQTT – простой протокол для Интернета вещей

Наконец мы готовы к тому, чтобы устройства нашего «умного» дома стали устройствами Интернета вещей, что позволит получать данные с датчиков и управлять исполнительными устройствами нашего «умного дома» через интернет из любой точки мира. В качестве устройства управления удобнее всего использовать мобильный телефон. Нас интересует получение данных на телефон и управление исполнительными устройствами с телефона. Подробнее …

9.1. IoT Manager — управление Умным домом через мобильное приложение

IoT Manager – это мобильное приложение для телефонов и планшетов, совмещающего в себе табло для отображения данных с датчиков и пульт для управления исполнительными устройствами. Существуют версии для Android и iOS, которые можно скачать в GooglePlay и AppStore www.iotmanager.ru. Но прежде, чем скачивать приложение, определимся с брокером. В качестве брокеров выбираем сервис CloudMQTT.com (www.cloudmqtt.com), в котором можно создать бесплатный аккаунт. Подробнее …

9.2. Передача данных брокеру (тестовый пример)

IoTManager не только подписан на темы, но также выступает в роли publisher – публикует данные в темы. Это значения слайдеров и статус кнопки. Эти данные плата NodeMCU, подписанная в качестве subscriber на эти темы, может использовать для управления, подключенными к плате устройствами. Подробнее …

9.3. Публикация данных датчиков в темы брокера на примере NodeMCU

Рассмотрим подоробнее отправку данных с датчиков нашего умного дома брокеру. Будем отправлять брокеру данные с двух датчиков DHT22 и DS18B20. Правки осуществляем в скетче из предыдущей главы. Устанавливаем количество виджетов для отображения по количеству датчиков. Подробнее …

9.4. Управление из IoT Manager исполнительными устройствами на плате NodeMCU

В данной главе рассмотрим управление исполнительными устройствами, подключенными к NodeMCU, из мобильного приложения IoT Manager. В скетч для NodeMCU необходимо внести следующие изменения. Изменяем количество виджетов для отображения (увеличение на количество исполнительных устройств). Подробнее …