Com fer una casa intel·ligent fent servir el mòdul de relé de control Arduino - Idees per a la domòtica: 15 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

En aquest projecte de domòtica, dissenyarem un mòdul de relés domèstic intel·ligent que pugui controlar 5 electrodomèstics. Aquest mòdul de relé es pot controlar des de mòbils o telèfons intel·ligents, control remot IR o control remot de TV, interruptor manual. Aquest relé intel·ligent també pot detectar la temperatura ambient i la llum solar per encendre i apagar el ventilador i la bombeta.

Aquest relé intel·ligent té les funcions següents:

1. Electrodomèstics controlats per Bluetooth mòbil

2. Electrodomèstics controlats per control remot de TV (infraroig)

3. Electrodomèstics controlats automàticament per sensor de temperatura i humitat

4. Electrodomèstics controlats per Dark Sensor

5. Mostra la lectura LIVE de temperatura i humitat.

6. Electrodomèstics controlats amb interruptors manuals

7. Arduino incorporat perquè el codi Arduino es pugui carregar al mòdul de retransmissió.

Subministraments

Components necessaris per als projectes Smart Home:

1. Microcontrolador ATMEGA328P

2. Mòdul Bluetooth HC05

3. Sensor DHT11

4. Pantalla OLED (128 X 32)

5. Receptor d'infrarojos del 1738

6. Optocoplador PC817 (5 no)

7. Transistors NPN BC547 (5 no)

8. Diodes 1N4007 (5 no)

9. Diodo 1N4001 (1 no)

10. LEDs de 5 mm (6 no)

11. Condensadors de 22pF (2 no)

12. 100nF (104) Condensador (1 no)

13. Condensador 100uF (1 no)

14. Resistències de 220 ohms (10 no) (R6 a R10)

15. Resistències 1k (7 no) (R1 a R5)

16. 10k resistències (8 no)

17. Resistència de 2 k (1 no) i 4,7 k (1 no)

18. LDR (1 no)

19. Cristall de 16 MHz, 20. Botons de pressió (8 no)

21. Relés de 5V (5 no)

22. Jumper (2no), connectors, base IC

23. FTDI 232 USB a placa d’interfície sèrie o Arduino UNO

24. PCB

Pas 1: diagrama del circuit

Aquest és l’esquema de circuits complet d’aquest projecte domòtic. He explicat el circuit al vídeo del tutorial.

He utilitzat el microcontrolador ATMEGA328P per controlar el mòdul de relé de 5 canals. També he connectat el mòdul Bluetooth HC05, el receptor IR 1738 per controlar els relés des del Bluetooth i el comandament a distància per infraroig. I sensor de temperatura i humitat DHT11 i LDR per controlar el relé automàticament.

En aquest circuit, podem utilitzar relés de 5V o 12V, però hem de canviar les resistències en conseqüència tal com s’esmenta al circuit.

Pas 2: feu el circuit a la taula de pa per provar-los

Abans de dissenyar el PCB primer he realitzat el circuit a la taula de proves per provar-lo. Durant les proves, he penjat l’esbós d’Arduino al microcontrolador Atmega328P mitjançant una placa d’interfície USB a sèrie (FTDI232) i després he intentat controlar els relés amb Bluetooth, control remot de TV, sensor de temperatura, LDR, etc.

També he assignat tots els pins del microcontrolador que s’utilitzaven en aquest circuit.

Pas 3: mode diferent del mòdul de relés intel·ligents

En aquest projecte Smart home podem controlar el mòdul de relés en diferents modes:

1. Mode Bluetooth

2. Mode infraroig

3. Mode automàtic

4. Mode manual

Podem canviar el mode fàcilment amb el botó CMODE i SMODE instal·lat al PCB.

Per canviar el mode:

1. Premeu el botó CMODE.

2. A continuació, premeu el botó SMODE per seleccionar el mode.

3. Després de seleccionar de nou el mode, premeu el botó CMODE.

Pas 4: mode controlat per Bluetooth

Aquí utilitzarem el mòdul Bluetooth HC05 i l’aplicació Bluetooth Arduino de la botiga de jocs per controlar el mòdul de retransmissió des del telèfon intel·ligent. Podeu utilitzar altres aplicacions, però heu de modificar el codi en conseqüència.

Com que el nivell lògic de l'HC05 és de 3,3 volt, però per al microcontrolador el nivell lògic és de 5 volt. Així que he utilitzat un divisor de voltatge amb resistència de 2k i 4.7k mentre connectava RX de l'HC05 a TX de l'Atmega328P.

Pas 5: mode controlat per infrarojos

Aquí utilitzarem el receptor infraroig 1738 per controlar el mòdul de relé des del comandament del televisor. Podeu utilitzar qualsevol comandament a distància d’infrarojos, però heu d’obtenir els codis hexadecimals respectius dels botons del comandament i modificar-lo en conseqüència.

Podeu consultar el vídeo incrustat on he explicat com podeu obtenir fàcilment el codi hexadecimal des del botó del control remot del televisor.

Podeu utilitzar qualsevol botó no utilitzat del comandament a distància per controlar el mòdul de relé.

Pas 6: Mode controlat per la temperatura i la llum

En mode automàtic, aquest mòdul de relé intel·ligent es pot controlar mitjançant la temperatura ambient i la llum solar predefinides. Té un sensor de temperatura i humitat DHT11 que detecta la temperatura i la humitat després de cada interval de 5 segons.

Quan la temperatura creua el valor màxim predefinit de temperatura esmentat al codi Arduino, el relé 1 i el relé 2 s’encenen.

Quan la temperatura és inferior al valor de temperatura mínim predefinit esmentat al codi Arduino, el relé 1 i el relé 2 s'apagaran.

Control LDR

S'instal·la un LDR al PCB per detectar la llum ambiental. Actua com un sensor fosc.

Quan el nivell de brillantor es troba per sota del valor predefinit, el relé 3 i el relé 4 s'encenen.

Quan el nivell de brillantor creua el valor predefinit, el relé 3 i el relé 4 s’apagaran.

Consulteu el vídeo incrustat a la part superior per a una millor comprensió.

Pas 7: mode manual

El mòdul de relé també es pot controlar manualment des dels botons polsadors instal·lats al PCB.

Hi ha 5 polsadors S1, S2, S3, S4, S5 per activar i apagar el relé1, el relé2, el relé3, el relé4 i el relé5 respectivament.

I hi ha un botó RESET per apagar tots els relés alhora.

He explicat la funcionalitat del circuit al vídeo tutorial.

Pas 8: Dissenyar el PCB

Com que faré servir el circuit diàriament, així que després de provar totes les funcions del mòdul de relés intel·ligents a la placa, podem començar a dissenyar el PCB.

Podeu descarregar el fitxer PCB Gerber d’aquest projecte domòtic des del següent enllaç:

drive.google.com/uc?export=download&id=180s0bidnq6u6ilYs4vcLQwcjJ2zMrFZP

Pas 9: demaneu el PCB

Després de descarregar el fitxer Garber, podeu demanar fàcilment el PCB

1. Visiteu https://jlcpcb.com i inicieu la sessió / registreu-vos

2. Feu clic al botó CITA ARA.

3 Feu clic al botó "Afegeix el vostre fitxer Gerber". A continuació, navegueu i seleccioneu el fitxer Gerber que heu descarregat.

Pas 10: pengeu el fitxer Gerber i configureu els paràmetres

4. Definiu el paràmetre requerit, com ara la quantitat, el color del PCB, etc.

5. Després de seleccionar tots els paràmetres per a PCB, feu clic al botó DESA AL CARRET.

Pas 11: seleccioneu l'adreça d'enviament i el mode de pagament

6. Escriviu l'adreça d'enviament.

7. Seleccioneu el mètode d'enviament adequat per a vosaltres.

8. Envieu la comanda i procediu al pagament.

També podeu fer un seguiment de la vostra comanda des de JLCPCB.com

Els meus PCB van trigar 2 dies a fabricar-se i van arribar en una setmana amb l'opció de lliurament DHL. Els PCB estaven ben embalats i la qualitat era realment bona a aquest preu assequible.

Pas 12: Soldeu tots els components

Després d'això, soldeu tots els components segons el diagrama del circuit.

A continuació, connecteu el microcontrolador atmega328P, HC05 i tots els sensors.

Pas 13: programa el microcontrolador

1. Connecteu l'USB a la placa d'interfície sèrie (FTDI232).

2. Descarregueu l'esbós d'Arduino. (Adjunt)

3. Seleccioneu la placa Arduino UNO i el PORT adequat. A continuació, pengeu el codi.

Pas 14: connecteu els electrodomèstics

Connecteu els 5 electrodomèstics segons el diagrama del circuit. Preneu les precaucions de seguretat adequades mentre treballeu amb alta tensió.

Connecteu el subministrament de corrent continu de 5 volts a la PCB com es mostra al circuit. (He utilitzat el meu antic carregador de mòbil)

Pas 15: Finalment

Activeu el subministrament de 110 V / 230 V i el subministrament de 5 V CC.

Ara podeu controlar els electrodomèstics d’una manera intel·ligent.

Espero que us hagi agradat aquest projecte domòtic. He compartit tota la informació necessària per a aquest projecte.

Us ho agrairé molt si compartiu els vostres valuosos comentaris. També si teniu alguna pregunta, escriviu a la secció de comentaris.

També podeu visitar el nostre lloc web per obtenir més informació d’aquest tipus:

Per obtenir més informació, seguiu TechStudyCell. Gràcies i feliç aprenentatge.