Arduino Home Energy Saver: 5 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Rakennat kodin energiajärjestelmää, jonka tarkoituksena on valvoa kotisi energiaa sähkön ja muiden sähkölaskujen vähentämiseksi. Tässä mallissa laitteesi voi tarkistaa talosi lämpötilan ja säätää sitä vastaavasti, tarkistaa, onko ovia tai ikkunoita jätetty auki, jotta säästetään lämmityksessä ja ilmastoinnissa, ja sallii käyttäjän manuaalisen hallinnan kotisi valojen kirkkaus. Aloitetaan!

Vaihe 1: Osat ja materiaalit

Tarvitset erilaisia osia tämän järjestelmän täydentämiseksi. Ensinnäkin tarvitset Sparkfun Redboard -aloituspakkauksen, jonka voimanlähteenä on Arduino. Tämä sarja ja sen sisällä oleva laitteisto on koko järjestelmän asennuspaikka. Toiseksi tarvitset kopion MATLABista työpöydälle tai kannettavaan tietokoneeseen sekä kaikki tarvittavat työkalupakit, jotta se olisi yhteensopiva Redboardin kanssa. Voit tehdä tämän avaamalla MATLABin. Valitse MATLAB Home -välilehden Ympäristö-valikon Lisäosat Hanki laitteistotukipaketteja Valitse "MATLAB-tukipaketti Arduino-laitteistoon" ja lataa Arduino-laitteiston tukipaketti.

Muut tarvitsemasi osat sisältyvät Sparkfun Redboard -pakettiin. Tarvitset johdot, yhden LED -valon, vastukset, diodin, pietsoelementin (kaiuttimen), lämpötila -anturin, transistorin, valoresistorin ja tasavirtamoottorin. Onneksi kaikki nämä osat löytyvät aloituspakkauksestasi.

Vaihe 2: Valosäätimien määrittäminen

Tässä järjestelmässä LED -valo on kotivalomme. Liitteenä on kuva piiristä, joka tarvitaan LED -ohjaimen asentamiseen Redboardillesi. Tässä skenaariossa et tarvitse piirin sinistä kappaletta.

Seuraava koodi määrittää LED -valon hallinnan. Kun käytät koodia, näyttöön tulee valikko, jonka avulla käyttäjä voi valita kirkkauden korkean, keskikokoisen, matalan tai pois päältä. Valitsemastasi koodista riippuen LED asettaa kirkkauden tai himmennyksen tietylle tasolle. Tästä tulee ääretön silmukka.

%% valoa

choice = menu ('Kuinka kirkkaat haluat valot?', 'Korkea', 'Keskikokoinen', 'Matala', 'Pois')

jos valinta == 1

writePWMVoltage (a, 'D10', 5)

muu vaihtoehto == 2

writePWMVoltage (a, 'D10', 3)

muu vaihtoehto == 3

writePWMVoltage (a, 'D10', 1)

muu vaihtoehto == 4

writePWMVoltage (a, 'D10', 0)

loppuun

Vaihe 3: Ovi- ja ikkunahälytyksen asettaminen

Ensimmäinen liitetty piiri näyttää, kuinka voit asentaa pienen kaiuttimen Redboardiin. Tämä kaiutin toimii hälytyksenä ilmoittaakseen käyttäjälle, että hänen kotinsa ikkuna tai ovi on jätetty auki yli 10 sekunniksi. Tämä piiri käyttää johtoja, pietsoelementtiä ja 3 johtoa.

Toinen liitetty piiri on valoresisteri. Tämä voi kertoa, onko ympäröivä alue tumma vai vaalea. Valoaltistus ilmoittaa MATLAB -koodille, onko ovi auki tai kiinni, ja välittää tiedot pietsoelementille ja käskee sen antamaan äänen. Tässä piirissä sinun ei tarvitse kiinnittää LED -valoa, violettia lankaa tai vastusta oikealle.

Seuraava koodi lukee valosäteilyn valomäärän ja keskeyttää sitten koodin tarkistaakseen, onko ovi auki yli 10 sekunnin ajan. Se lukee valovastuksen uudelleen ja kertoo pietson summerille, jos valotaso on edelleen liian korkea.

%% Valovastus

kun taas 0 == 0

photov = readVoltage (a, 'A1')

jos photov> 4

tauko (10)

photov = readVoltage (a, 'A1')

jos photov> 4

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

tauko

loppuun

loppuun

loppuun

Vaihe 4: Lämpötila -anturien asentaminen

Ensimmäinen liitetty piiri asettaa lämpötila -anturin. Tämä kerää lämpötilatietoja järjestelmästäsi riippumatta. Se lähettää nämä tiedot MATLABille.

Seuraava liitetty piiri asettaa tasavirtamoottorin. Tämä moottori toimii tuulettimena. Jos lämpötila -anturin lukemat ovat liian korkeat, tuuletin käynnistyy ja yrittää jäähdyttää kotiasi.

Seuraavan koodin avulla lämpötila -anturi voi lukea tietoja tietyn ajan. Tämä koodi on asetettu kiertämään 100 kertaa, mutta voidaan helposti säätää silmukkaa monta kertaa, joten anturi voi toimia koko päivän. Kerätessään lämpötilatietoja koodi tarkistaa, ylittääkö lämpötila koskaan asetetun lämpötilan. Jos näin on, tuuletin käynnistyy automaattisesti. Kun asetettu aika päättyy, se tuottaa käyrän, joka kertoo lämpötilan koko ajan, jonka voit analysoida talosi lämmityksen ja ilmastoinnin säätämiseksi.

%%Lämpösensori

lämpötila =

kertaa =

i = 1: 100

v = lukujännite (a, 'A0')

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

tempF = 9/5.* tempC + 32

jos lämpötila> 75

writeDigitalPin (a, 'D9', 1)

loppuun

temps = [temps, tempF]

kertaa = [kertaa, minä]

juoni (ajat, lämpötilat)

xlabel ('Aika (sekuntia)')

ylabel ('Lämpötila (F)')

title ('Kotisi lämpötila ajan mittaan')

loppuun

Vaihe 5: Johtopäätös

Olet valmis! Nauti uudesta kodin energiansäästäjästä ja muista käyttää sitä hyväksesi!