EnvSmart: 7 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:16

EnvSmart és un projecte desenvolupat per a pessoa auxiliar amb mobilitat reduïda a les tarees de dia a dia, com per exemple no control de il·luminació i aparells electrònics tais com a televisió, condicionament i TV a Cabo. O gerenciamento desses equipamentos serà fet un pelo usuari através de la seva interfície senzilla en un telèfon intel·ligent amb sistema operatiu Android.

O projecto foi construído usando dosas placas Arduino Nano que trocam informações entre si, onde uma placa funciona com o servidor web possuindo um endereço IP inside da rede operante, já a segona placa funciona com a client sent responsable de receber as informationções do server e accionar cada aparell específic.

O projecto tem o objectiu ajudar a pesses a executar aquelles que são tarefas simples per qualquer pessoa, mas para uma pessoa com mobilitat reduzida acaba se tornando complexa. Assim, possibilita essas pessoas a terem uma imersão maior ao ambiente e se sentirem mais independentes.

Pas 1: Sobre O EnvSmart

O EnvSmart surgiu como uma necessidad de fornecer maior independencia as pessoas que té mobility reduzida, a plataforma foi tota construïda com o auxiliar de uma pessoa cadeirante e que tem dificuldade em realizar algumas tarefas do dia, com o simples ato d'alterar o canal da televisió ou simplesmente accionar uma lâmpada.

Acima é possível ver a tela do aplicativo de control de todo o sistema do EnvSmart construído para sistemas Android, através dele podemos controlar o sistema de ar-condicionado, televisão, tv a cabo e toda iluminação, além de poder criar cenas prontas para o ambiente e facilitar ainda mais a gestão do ambiente.

A figura também mostra as duas placas Arduinos juntas com um módulo relé, um módulo NFC, um leitor de cartão SD e por fim o LED emissor. O roteador é o responsável por connectar o sistema ao Servidor Web e permitir o usuário ter uma porta de acesso para gerir o sistema.

Pas 2: Desenvolupament d'aplicacions de control

Una plataforma criada per controlar tot o sistema es va desenvolupar per a sistemes de smartphones Android. Foram criados botões com um tamanho grande de forma que uma pessoa com mobilitat reduzida consiga utilizá-la sem dificuldades, além de a plataforma sem bem simples e intuitiva.

Per al desenvolupament de l'aplicatiu s'ha utilitzat o programari Android Studio que és un ambient de desenvolupament integrat per desenvolupar per a una plataforma Android.

Pas 3: Equipaments Utilitzats i Funcionament

Acima tenim una imatge amb equipaments que foram utilitzats per al desenvolupament de EnvSmart. A ideia na utilação de dois arduinos foi principalmente devido a limitação de memória de programa dessa plataforma, então foi separado em duas parts, onde o primer arduino funciona com un servidor recebent as informationções do usuário e transmitindo para o arduino cliente que fica responsável por gerenciar tots els dispositius connectats a ele.

Com o EnvSmart o usuari irá controlar a iluminação do sistema de duas formes, a first é através de cartão NFC, onde o usuari cadeirante ao approximar a cadeira de roda ao leitor NFC acionará as luzes específicas anteriormente escolhidas, eo mesmo irá ocorrer ao sair do ambiente que automaticamente irá apagar todas as lâmpadas. A segona forma de control és per meio do aplicativo de celular que contém algumas funcions específiques per facilitar encara més a la vida de l'usuari, per exemple no control d'equipaments com a televisió, on o ordre final només serà enviat al final dos trets digitals del canal deixat, no tendo problema per o usuari o temps d’espera entre cada dígit.

O cartão SD é o responsável pelo armazenamento de todos os códigos de aparelhos que utilizam o infravermelho para comunicarem. O módulo de cartão SD està lligat a un arduino através del protocol SPI que serà explicat més abaixo.

Pas 4: Protocol de comunicació

Per a una comunicació entre dues plaques Arduinos va ser utilitzat o protocol UART com a auxiliar de biblioteca SoftwareSerial que té com a objectiu emular les funcionalitats de HardwareSerial. El protocol UART utilitza el pinyó de transmissió (Tx - Pino D5) i el receptor del pinó (RX - Pino D4). Per ser uma comunicação assíncrona és definit um BaudRate que defineix uma velocitat de recepció i enviament, nesse cas definit com a 9600 bps.

Per a una comunicació entre usuari i EnvSmart va ser utilitzat a una arquitectura Ethernet que és uma Rede de Área Local (LAN) i utilitzant un model TCP / IP implementat en biblioteca EtherCard on es defineix a porta de comunicació, o endereç IP i o MAC do dispositivo. Na camada d'aplicació da pilha TCP / IP es construído o pacote de dados tanto para envio quant para recebimiento usando o HTTP através del método GET.

O protocolo de comunicação entre arduino e o módulo de Cartão SD é o SPI (Serial Peripheral Interface) que també és un protocol de comunicació serial, perem, diferent del protocol UART és implementat de forma síncrona. Os pinos para a comunicacion entre dispositivos SPI são definidos como MOSI (Mestre para Escravo), MISO (Escravo para Mestre), SCK (Clock) responsável pelo sincronismo e CS seleciona o escravo ativo.

Pas 5: Biblioteques

Foram utilizades algumas bibliotecas prontas for fazer o sistema funcionar. Una biblioteca EtherCard (https://github.com/jcw/ethercard) és un controlador per a un xip ENC28J60 no es troba cap escut ethernet, i on està format a un TCP / IP explicat anteriorment. A biblioteca SD (https://github.com/adafruit/SD) is a responsável per fazer a comunicação entre arduino e o cartão SD. Una biblioteca IRRemote (https://github.com/z3t0/Arduino-IRremote) és una resposta per emetre o comandar infravermelho. A biblioteca PN532 (https://github.com/adafruit/Adafruit-PN532) is quem faz a interação entre o módulo NFC e o arduino. Per fim, a biblioteca SoftwareSerial quq emem emula a comunicação serial de forma a parecer uma HardwareSerial.

Pas 6: Telas Da Comunicação Serial

Acima tenim as imagens da tela da comunicação serial do servido e do client, nela podem ver as informações de troca de mensagens entre os dois módulos microcontroladores, na primera vemos o servidor enviando uma mensagem contendo o equipamento a ser acionado junto al sinal que deseja que seja realitzat. Na segona imagem tem o client recebendo a informação enviada pelo server e respondendo com o valor do estado atual das lâmpadas e em seguida podem ver essa informationç no módulo server.

Podem visualitzar també quan el mòdul del client és rebut o assenyalat per accionar o infravermellar-lo, que imprimeixo seguint una línia de cartró SD que conté o assenyala.

Pas 7: Montagem Feu EnvSmart

Acima estão all as conexões realizadas na montagem do EnvSmart, onde se puede ver como são conectados os componentes através do protocolo SPI e I2C citados anteriormente. O sistema é tot alimentado com uma fonte de 9V e 1A ligada nas conexões Vin e GND de cada arduino nano.