Maison intelligente Arduino méga 2560. Maison intelligente à faire soi-même sur Arduino

Le monde ne reste pas immobile. La technologie imprègne la vie des gens. Chaque jour, il est de plus en plus difficile d'imaginer la vie quotidienne sans électronique. Et si auparavant tout cela n'était accessible qu'aux personnes fortunées, maintenant la technologie est présente dans chaque foyer et rend la vie plus facile et plus intéressante.

Soit dit en passant, désormais, toute personne possédant des connaissances de base peut assembler indépendamment tout appareil pouvant devenir utile dans la vie quotidienne à l'avenir. Internet regorge de sites et de forums thématiques, de photos et de vidéos de master classes, de conseils et d'instructions. C'est ainsi que sont créés des appareils qui contribuent à une vie plus facile et plus agréable. Si une maison ou un appartement est équipé de capteurs spéciaux qui lisent telle ou telle information et exécutent certaines fonctions, une telle maison peut être qualifiée de « intelligente ».

Peut-être que dans les films de science-fiction sur le futur, beaucoup ont déjà rencontré une structure similaire. Bel appartement spacieux dans lequel tout est automatisé. L'ordinateur réveille la famille le matin, prépare le petit-déjeuner, fait la lessive et le repassage et maintient la maison propre. En termes simples, elle joue le rôle d'une femme de chambre-cuisinière et même plus.

En réalité, bien sûr, tout n'est pas si magique et coloré. Les machines et ordinateurs actuels n'ont pas encore atteint ce niveau de développement. Par conséquent, les fonctions d'une maison "intelligente" moderne sont limitées. Par exemple, les capteurs peuvent contrôler :

  • Allumer/éteindre la lumière.
  • Consommation d'énergie.
  • Température.
  • Humidité dans la maison.

Il existe très peu d'entreprises professionnelles engagées dans la construction et l'aménagement de maisons "intelligentes". De plus, leurs serviteurs sont assez chers et abordables uniquement pour un cercle restreint de consommateurs. Mais ce n'est pas du tout une raison pour vous priver de l'aménagement d'une vie confortable dans votre propre maison. Après tout, vous pouvez créer une "maison intelligente" de vos propres mains.

Technologie d'assemblage

« Maison intelligente" - c'est juste contrôleurs avec capteurs, dont le but principal est de lire des informations et, sur cette base, d'exécuter les commandes correspondantes. Par exemple, le contrôle de la température ambiante. Si la température dans la pièce descend en dessous du niveau précédemment réglé, le système active automatiquement le chauffage de la pièce. Ceci n'est qu'un exemple des fonctions " Maison intelligente". De tels capteurs de contrôle sont installés dans toute la maison et remplissent une grande variété de fonctions.

Alors, comment rendre votre maison intelligente ? Que faut-il pour cela ? Vous devez d'abord faire achat des contrôleurs nécessaires qui devra être programmé et ajusté. À première vue, tout est assez simple, mais en fait, il peut y avoir des problèmes avec le fonctionnement du système lui-même, pour l'assemblage et la gestion dont certaines connaissances sont nécessaires. Par conséquent, la société Arduino a essayé de simplifier au maximum son système, ce que même un enfant peut gérer.

Qu'est-ce qu'un système Arduino ?

Le système Arduino est une plate-forme pour développer vos propres programmes de confort. Le système est facile à utiliser et présente rarement des dysfonctionnements ou des pannes. Le système Arduino est open source et peut être connecté à l'aide d'un câble USB. Initialement, le système dispose d'un ensemble de programmes installés par défaut, mais grâce au type de code open source, vous pouvez installer vos propres développements.

Principe d'opération Arduino

Comment fonctionne le système Arduino ? Très simple. Des capteurs installés dans toute la maison ou l'appartement lisent des informations sur environnement et transférer toutes les données sur l'ordinateur qui prend ses propres décisions. Ce système peut fonctionner sur un ordinateur, un ordinateur portable, une tablette ou même un téléphone. Tous les programmes pour arduino se trouvent dans le domaine public. Le fabricant rend tout le matériel aussi standardisé que possible pour les connecteurs système.

Fonctions du système Arduino

Système Arduino pour projet de maison intelligente doit remplir les fonctions suivantes :

Malgré la diversité des fonctions, il existe plusieurs raisons importantes, à partir de laquelle les consommateurs donnent leur préférence à Arduino.

Avantages

  • Prix.
  • Qualité.
  • Commodité.
  • Facilité d'installation et projet dans son ensemble.
  • Faible coût en cas de rupture ou de défaillance de composants individuels.
  • Disponibilité du logiciel.

Et bonjour encore, Habrozhites! En lisant quotidiennement Habr, j'ai rencontré à plusieurs reprises des articles sur Arduino et des projets de bricolage basés sur celui-ci. Il convient de noter que je n'avais rien à voir avec l'électronique et que toute mon expérience consistait à visiter un cercle radio basé sur le club pour adolescents "Spark" (Petrozavodsk). Un jour, je me suis réuni et j'ai décidé de fabriquer un bracelet avec des capteurs (température, pression, pouls) pour un smartphone (communication BT) sur l'Arduino.Mais ayant fait une erreur lors de la commande, je n'ai reçu que l'Arduino lui-même et un capteur de pression. Pour tester la carte, je suis allé au magasin de pièces radio le plus proche pour les LED, et là j'ai attiré mon attention avec un capteur de fermeture de porte magnétique. Il m'a donné l'idée qu'il serait possible d'améliorer légèrement la vie dans la chambre (à ne pas confondre avec l'appartement). Sans perdre de temps, j'ai passé une commande sur Ali avec un tas de capteurs et un Arduino Mega.

Après avoir commandé un ensemble de capteurs pour gentleman (température, humidité, relais, StarterKit, BT, horloge, télémètre, capteur IR), j'ai décidé de chercher comment les autres représentent une maison intelligente. La plupart se limitaient à : gérer les lustres et sols chauds, même s'il y avait des articles vraiment sympas. Certaines des fonctions communes aux appartements étaient tout simplement superflues dans la pièce : par exemple, une fuite de gaz ou un capteur de fuite. J'ai décidé de créer moi-même la fonctionnalité nécessaire dans une pièce intelligente :

  • Contrôle de la lumière
  • Contrôle de la température
  • Gérer de plusieurs façons
  • Commande de porte
  • Surveillance de la température
  • Surveillance météo

Il s'est avéré que tous les capteurs nécessaires ont déjà été commandés et il ne reste plus qu'à attendre. Et maintenant tous les capteurs sont arrivés !

Premier pas

Lorsque vous faisiez déjà clignoter des LED et que vous décidiez de construire une maison intelligente, cela aurait été une étape logique de faire clignoter les lumières dans la pièce, mais la chaleur précoce vous a obligé à prendre soin du contrôle de la température. Pour commencer, j'ai juste essayé de connecter dht11 depuis StarterKita. Quoi de plus simple si Internet regorge d'instructions ? Il s'est avéré qu'il existe de nombreuses bibliothèques pour connecter dht11 et qu'elles ne sont pas toutes compatibles avec dernières versions IDE, mais après quelques heures, j'ai admiré la température affichée dans la console, et après quelques minutes, la LED clignote en fonction de celle-ci. (Débranchez le capteur, mettez-le au réfrigérateur, sortez-le du réfrigérateur, branchez-le...)

Le premier problème était la faible précision du dht11 sélectionné: il mentait de 2-3 degrés dans les deux sens - j'ai dû le remplacer (après cela, j'essaie de commander des capteurs en plusieurs versions).

Ensuite, je suis allé chez Leroy Merlin et j'y ai acheté le ventilateur le plus simple. Après plusieurs minutes de bricolage avec des fils et une prise, le ventilateur a été assemblé. Avec un voisin, ils ont enlevé la fenêtre et l'ont installée (un ventilateur, pas un voisin) sur le siège vacant. On a branché la prise et... Le ventilateur s'est mis à tourner. Tout doucement. Tellement lent.
Inutile de dire que nous avons mal installé la prise et que le ventilateur tournait à cause du vent ?


Bien sûr, l'arrêt manuel du courant est disponible. Mais quelle est la meilleure façon de contrôler un ventilateur via un relais ? Se connecter directement au ventilateur ? J'ai décidé de connecter le ventilateur au relais via la prise : cela donne de la flexibilité au système (vous pouvez remplacer le ventilateur par autre chose).

Essais d'aération

Et voici le code réécrit de la LED au relais. Le firmware est chargé, je surveille la température en prévision du nécessaire pour le démarrage - et là c'est le moment ! Le relais clique et le port COM disparaît. Apparemment, au moment de la commutation, la charge sur USB augmente et il y a des interférences de données. Au début, je pensais que cela était dû aux interférences des fils 220V, mais ils sont à une distance suffisante de la carte. Plus tard, cela m'a posé beaucoup de problèmes : lorsque j'essaie de télécharger un nouveau croquis, l'Arduino redémarre, commute le relais et supprime ainsi le port COM, et donc le processus de mise à jour. Je n'ai pas réussi à surmonter ce problème.

Télécommande

Bien sûr, le fonctionnement constant du ventilateur est vite devenu ennuyeux, et l'éteindre via l'interrupteur n'était pas cool ! J'ai donc sorti le kit de démarrage et la télécommande à partir de là. En fait, à partir de ce moment, les problèmes ont commencé : je n'avais aucune idée de ce à quoi ressemblait le récepteur. Mais quelques minutes de recherche sur Google m'ont aidé à le trouver, et une heure plus tard, je m'amusais déjà à contrôler le ventilateur depuis la télécommande.

Au début, c'était un algorithme complexe avec plusieurs drapeaux, mais à la fin j'ai trouvé un petit

algorithme de minuterie

Si (un signal est venu) (
time_manual_control = 1800 ;
fan_mode =! fan_mode ;
}
Si (manual_time!= 0)(
time_manual_control-- ;
)Par ailleurs(
Si(température< 26){
fan_mode = faux ;
)Par ailleurs(
fan_mode = vrai ;
}
}


Mais même ici, il y a eu quelques problèmes: mise à jour des fils, j'ai appliqué 5V à DATA et j'ai très vite perdu le récepteur. Cela m'a poussé à passer à l'étape suivante...

Contrôle via le module BT

Bientôt, j'ai connecté le module HC-06 BT, y ai redirigé la sortie et ajouté la lecture des commandes. Je pensais que ce serait beaucoup plus difficile, mais grâce à l'article robocraft.

Passé



Voisin et fan

Je pensais qu'en apprenant à un voisin à contrôler le système depuis un smartphone, je résoudrais le problème "Hé, j'ai froid", mais ... Si je pouvais supporter d'éteindre le ventilateur via l'interrupteur, mais en fermant la fenêtre m'a juste énervé. Pourquoi? Le ventilateur soufflait dans le verre à une distance de plusieurs centimètres et bourdonnait terriblement. Heureusement, j'avais des capteurs magnétiques qui traînaient, ce qui m'a incité à créer un système. Un capteur fermé signale à l'Arduino que le ventilateur ne doit pas être allumé. Hélas, parfois il y avait des interférences, j'ai donc dû faire une simple vérification : si le signal de fermeture arrive plusieurs fois de suite, la fenêtre est vraiment fermée.


Contrôle de la lumière

Il était maintenant temps de prendre le contrôle de la lumière. Après le ventilateur, il n'y a rien de compliqué: une boîte, une paire de borniers - et la lumière est déjà contrôlée via Arduino (avec bien sûr la possibilité de s'éteindre via l'ancien interrupteur). Ma seule préoccupation est que les relais ne sont pas le meilleur moyen de contrôler les ampoules.

Problèmes de son

Eh bien, quel genre de contrôle de la lumière sans pops ? J'ai commandé un micro. Alors j'ai pensé… Vous vous souvenez de l'inexpérience ? En fait, j'ai commandé un détecteur de son avec un réglage manuel du seuil. Semble fonctionner pour mon objectif? Mais il y avait quelques "mais":
  • Petit rayon d'action : les cotons ne sont traités qu'à partir d'une dizaine de centimètres
  • Courte durée du signal : avec un temps d'exécution de code long, le signal du capteur n'a tout simplement pas eu le temps d'être fixé par l'Arduino

Le retour de la télécommande

Un peu de recherche sur Google, un voyage au magasin - et au lieu du VS1838B grillé, j'ai acheté un TSOP1836 plus fiable. Cette fois, l'installation a réussi et tout a fonctionné tout de suite.


Sortir dans la rue

J'ai compris par la fenêtre, mais qu'y a-t-il derrière ? Armé d'un fer à souder, j'ai soudé un capteur de pluie et un autre dht11 à un câble VGA de cinq mètres. Quelques attaches en U, du ruban isolant noir, de la mousse et le système part en combat.


Et j'ai aussi appris que vous pouvez afficher du texte russe.

C'est devenu



Un peu de confort

Il semble que le smartphone soit toujours à portée de main, mais jusqu'à ce que vous le trouviez, jusqu'à ce que vous le connectiez ... Parfois, il est plus rapide d'éteindre la lumière ou le ventilateur via l'interrupteur, mais cela rend impossible le contrôle via Arduino (les relais d'impulsions sont trop cher), j'ai donc ajouté deux boutons ordinaires.

Un peu de sécurité

Où sans alarme incendie dans une auberge pour technophiles ? Par inexpérience, j'ai acheté un détecteur d'incendie, pas un détecteur de fumée. Déterminer une allumette brûlante à une distance allant jusqu'à 30 cm est, bien sûr, cool, mais pas suffisant. Donc pour l'instant j'ai fait sans.

En parlant d'alarmes incendie dans le dortoir...


  • Un haut-parleur qui émet parfois une sirène ou une respiration sifflante de mort
  • Détecteur de fumée local
  • Détecteur de fumée réseau (connecté à la console de sécurité)

Forme générale







Le placement sur un boîtier d'ordinateur présente un énorme inconvénient : la possibilité de provoquer un court-circuit. Par conséquent, la carte passera bientôt à une étagère personnelle et, au lieu d'une boîte en carton, il y aura un boîtier fait maison à partir d'un boîtier HDD.

Code d'esquisse

État actuel

#comprendre
#comprendre
#comprendre
#comprendre
#define DHT_PIN 2 // broche du thermomètre...
#define DHT2_PIN 52 //pin du thermomètre extérieur...
#define RAIN_PIN 53 // broche du capteur de pluie
#define RECV_PIN 3 // Broche de connexion du récepteur IR
#define FAN_PIN 4 //broche de connexion de relais
#define LAMP_PIN 5 //broche de connexion de relais
#define SOUND_PIN A0 // broche de connexion du microphone
#define WINDOW_PIN A1 //broche de fenêtre

#define LAMP_BUT_PIN 50 // broche de connexion du microphone
#define FAN_BUT_PIN 51 //broche de fenêtre

#define DHTTYPE DHT11

#define TIMER_FAN 0
#define TIMER_WINDOW 1

IRrecv irrecv(RECV_PIN);
decode_results ;
temporisateurs int ;
booléen FAN_FLAG = faux ;
booléen LAMP_FLAG = vrai ;
entier FENÊTRE_VAL = 0 ;

booléen WINDOW_OPEN = faux ;
booléen WINDOW_FLAG = faux ;
booléen RAIN_FLAG = faux ;

CaractèreByte entrant ;

DHT dht(DHT_PIN, DHTTYPE);
DHT dht2(DHT2_PIN, DHTTYPE);

DS1302 rtc(49, 46, 48);
void setup()(
Serial1.begin(9600);

rtc.halt(faux);
rtc.writeProtect(faux);
//rtc.setDOW(DIMANCHE); // Définir le jour de la semaine sur VENDREDI
//rtc.setTime(0, 37, 40); // Réglez l'heure sur 0:37:00 (format 24h)
//rtc.setDate(25, 5, 2014); // Fixez la date au 25 mai

Minuterie = 0 ;
minuteur = 0 ;

PinMode(PLUIE_PIN, ENTRÉE);
pinMode(LAMP_BUT_PIN, INPUT);
pinMode(FAN_BUT_PIN, INPUT);

PinMode(FAN_PIN,SORTIE);
pinMode(LAMPE_PIN,SORTIE);

DigitalWrite (FAN_PIN, BAS);
irrecv.enableIRIn(); // Allumer le récepteur

Dht.begin();
dht2.begin();
}
volume entier ;
boucle vide() (
WINDOW_VAL = analogRead(WINDOW_PIN); // capteur magnétique
si(VAL_FENETRE > 950)(
si(WINDOW_FLAG)(
minuteries++ ;
si(minuteries>10)(
WINDOW_OPEN=false ;
}
)autre(
WINDOW_FLAG=vrai ;
}
)autre(
WINDOW_OPEN = vrai ;
WINDOW_FLAG=faux ;
temporisateurs=0 ;
}

Si(numériqueLecture(RAIN_PIN)==ÉLEVÉ)(
RAIN_FLAG=vrai ;
)autre(
RAIN_FLAG=faux ;
}

Volume = lecture analogique(SOUND_PIN);
si(volume<40){
LAMP_FLAG = !LAMP_FLAG ;
}

Si(numériqueRead(LAMP_BUT_PIN)==HIGH)(
signal_entrée(1);
}
if(digitalRead(FAN_BUT_PIN)==HIGH)(
signal_entrée(0);
}

Si (irrecv.decode(&results))
{
if (results.value == 16750695) //Code du bouton
{
signal_entrée(0);
}
if (results.value == 16756815) //Code du bouton
{
signal_entrée(1);
}
irrecv.resume(); // Récupère la valeur suivante
}
//Serial.println(rtc.getTime().hour);
//Serial.println(rtc.getTime().min);
Serial1.print(rtc.getDOWStr());
Serial1.print(" ");
Serial1.print(rtc.getDateStr());
Serial1.print("-");
Serial1.println(rtc.getTimeStr());

Si (Serial1.available() > 0) (
entrantByte = Serial1.read();
if(incomingByte == "0") (
Serial1.println("Mode manuel désactivé");
signal_entrée(0);
)else if(incomingByte == "1") (
Serial1.println("Mode manuel activé");
signal_entrée(0);
)else if(incomingByte == "2") (
signal_entrée(1);
}
}

Floath = dht.readHumidity();
float t = dht.readTemperature();

Si (n'est pas(t) || n'est pas(h)) (
Serial1.println("Erreur lors de la lecture du thermomètre interne");
) autre (
si (minuteries<=0){
si (t<26){
FAN_FLAG=faux ;
)sinon si (t>26)(
FAN_FLAG = vrai ;
}
)autre(
minuteur--;
}
impression Serial1(h);
Serial1.println(" %\t");
Serial1.print(t);
Serial1.println("*C");
}

si(minuteries>0)(
Serial1.print("Le mode manuel reste actif : „);
Serial1.print(timers);
Serial1.println(" sec");
)autre(
Serial1.println("Mode manuel désactivé");
}
si (FAN_FLAG && WINDOW_OPEN)(
digitalWrite(FAN_PIN,HIGH);
Serial1.println("Le ventilateur est allumé");
)autre(
digitalWrite (FAN_PIN, BAS);
Serial1.println("Fan off");
}

Si(WINDOW_OPEN)(
Serial1.println("La fenêtre est ouverte");
)autre(
Serial1.println("Fenêtre fermée");
}

Si(LAMP_FLAG)(
digitalWrite(LAMP_PIN, HIGH);
)autre(
digitalWrite(LAMP_PIN,LOW);
}

H = dht2.readHumidity();
t = dht2.readTemperature();
Serial1.println("Hors de la fenêtre :");
si (estnan(t) || estnan(h)) (
Serial1.println("Erreur lors de la lecture du thermomètre extérieur");
) autre (
Serial1.print("Humidité : ");
impression Serial1(h);
Serial1.println(" %\t");
Serial1.print("Température : ");
Serial1.print(t);
Serial1.println("*C");
}
si (RAIN_FLAG) (
Serial1.println("Pas de pluie");
)autre(
Serial1.println("Pluie");
}

Serial1.println("*****");
retard(100);
}

Vide input_signal(int signal)(
commutateur (signal)(
cas 0 :
if(rtc.getTime().hour> 1 && rtc.getTime().hour< 8){
minuterie = 1800 ;
)autre(
minuterie = 18000 ;
}
FAN_FLAG = !FAN_FLAG ;

Serial1.println("Ventilateur commuté");
Pause;
cas 1:
LAMP_FLAG = !LAMP_FLAG ;
Serial1.println("Lumière commutée");
Pause;
}
}

Et s'il y a un bug dans le code ?

J'utilise un relais normalement fermé. Autrement dit, tout est activé par défaut : vous pouvez déconnecter l'Arduino du réseau et utiliser de simples commutateurs.

Projets de développement

Ce que j'ai énuméré n'est que la base d'une pièce vraiment intelligente. Après tout, toute son IA allume et éteint le ventilateur, en fonction de la température. Je prévois ce qui suit pour rendre la chambre plus confortable et "autonome".
Alarme
Après avoir ajouté l'horloge au système, le prochain en ligne est le réveil. Comme signal, je suppose : un tweeter piézo, une lumière clignotante et la mise en marche du ventilateur. Et bien sûr, réveillez-vous tôt s'il pleut dehors (-10 vitesse de déplacement).

Ajoutez un système d'enregistrement des alarmes sur une carte SD à l'aide de ce module (en cas de coupure de courant).

Application pour ordinateur et smartphone + widgets
Qu'est-ce qu'une maison intelligente sans contrôle depuis un smartphone ou un ordinateur ?

Je suppose quelque chose comme ça :


Pourquoi pas le Wi-Fi ? Trop cher.

Sortie Arduino propre puissance
Je pense que les commentaires sont inutiles: le danger de brûler l'USB et les interférences constantes avec d'autres appareils. De plus, je souhaite transférer l'alimentation de la carte vers un adaptateur spécial.
Contrôler un routeur via une prise
Le bon vieux Asus RT56U adore se réchauffer, surtout l'été. Par conséquent, je souhaite effectuer un arrêt automatique pendant quelques heures la nuit pour le laisser refroidir.
Ajouter une surveillance de présence
Maintenant j'ai du bon vieux pyroélectrique capteurs infrarouges et une paire de capteurs de distance à ultrasons. Cela peut être suffisant pour le contrôle de présence le plus simple.

Deux personnes vivent dans la chambre. Chacun a quatre états :

  • À l'ordinateur
  • Frais
  • Allongé sur le lit
  • Disparu

Des capteurs infrarouges déterminent la présence dans la chambre, et la présence à ultrasons dans les zones (lit/table) et surveillent le nombre d'entrants/sortants.

Cela vous permettra de mettre en œuvre les scénarios les plus simples :

  • Je suis venu le soir et le voisin ne dort pas : allume la lumière
  • Tout le monde est dehors : éteignez les lumières
  • Tout le monde se couche et ne bouge pas : éteindre la lumière
Ajouter une résistance photosensible
Un classique du genre : allumer automatiquement la lumière s'il y a quelqu'un dans les zones "A l'ordinateur" dans la pièce, et que la pièce est sombre.
Ajouter une serrure électromécanique et un ferme-porte
Je ne sais pas pour vous, mais j'ai la flemme de chercher des clés tout le temps, alors j'ai vraiment envie d'installer une serrure électromécanique, couplée à un lecteur de carte de proximité ou à un capteur d'empreintes digitales. L'entrée de l'auberge se fait par des laissez-passer électroniques - je connais la fréquence et je peux facilement commander un lecteur Arduino, mais les cartes sont très faciles à cloner (j'ai moi-même un appareil pour cela), donc le moment venu, je ferai le plus probablement se contenter des doigts des empreintes digitales.

Le voisin va souvent à la cuisine/toilette/salle de bain et ne ferme pas la porte. Je suis assis devant l'entrée et je n'aime pas que tous ceux qui passent voient mon short et contemplent la disposition de la pièce. Un ferme-porte contrôlé serait une excellente solution pour de telles situations.

Améliorez la fenêtre
Comme je l'ai déjà écrit, si la température dépasse une certaine limite, le ventilateur s'allume. Mais que se passe-t-il s'il n'y a personne dans la pièce et que la température est déjà inférieure à 20 ? Je voudrais ajouter au système l'ouverture/fermeture de la fenêtre. Ce sera peut-être de simples moteurs + fil de pêche.

On sait que si vous refroidissez l'ampoule et que vous l'allumez, elle explosera avec un degré élevé de probabilité. Ainsi, cela économisera également les nerfs et les ampoules.

une ampoule qui n'a pas été à la hauteur du système de contrôle de la température


Remplacer DHT11
Comme je l'ai déjà écrit, je ne comprends pas les capteurs, etc. J'ai donc acheté les premiers capteurs de température que j'ai rencontrés : dht11. Maintenant, je veux les remplacer par dht22 pour la chambre et dht21 pour la rue. dht22 a une erreur plus petite et dht21 prend en charge les températures négatives et un boîtier protégé, ce qui est important pour la rue. La rue dht11 a déjà commencé à se perdre parfois.
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À notre époque de développement actif de la science et de la technologie, les appareils électroniques pénètrent de plus en plus dans la vie des gens. Peu à peu, toutes les fonctions qu'une personne exécutait de ses propres mains tombent sur les épaules de fer des machines, qui font souvent mieux, plus vite et mieux. Les voitures intelligentes deviennent de plus en plus accessibles et le temps viendra où elles entreront dans chaque foyer.

Aujourd'hui, presque chaque personne, avec certaines connaissances de base, a la possibilité d'assembler de ses propres mains tout appareil électronique utile au quotidien. Internet propose un grand nombre de forums thématiques, de sites proposant des recommandations détaillées, des plans prêts à l'emploi, des codes de programme partagés par des concepteurs expérimentés. Fondamentalement, de tels développements faits maison sont créés pour faciliter leur propre vie, leur maison. Par conséquent, ils deviennent divers contrôleurs - des appareils capables de lire des informations spécifiques et, en fonction de celles-ci, d'exécuter certaines fonctions. Si une maison (appartement, pièce) est équipée de tels capteurs qui vous permettent de contrôler un large éventail d'aspects de la vie quotidienne, alors une telle maison est appelée "intelligente".

Des projets de maisons "intelligentes" sont actuellement activement discutés et mis en œuvre dans le monde entier. En règle générale, ce sont des maisons qui ont à la fois une efficacité accrue des ressources et une automatisation maximale de tous les processus qui se produisent dans la vie quotidienne. Un tel projet a son propre coût et ses propres conditions d'application. Pour comprendre comment vous pouvez rendre votre propre maison "intelligente", essayons de comprendre plus en détail ce qui lui donne "l'esprit".


Qu'est-ce qu'une maison intelligente?

Dans la représentation maximale, une maison "intelligente" est une structure dans laquelle toutes les sphères de la vie quotidienne d'une personne sont contrôlées par des machines. Les films de science-fiction montrent souvent des exemples de telles maisons, où un ordinateur réveille une personne, la récupère pour le travail, lui prépare le petit-déjeuner, lui parle, etc. Malheureusement, les projets ambitieux modernes n'ont pas encore été mis en œuvre, car les machines n'ont pas encore atteint le bon niveau de développement. Par conséquent, leurs fonctions se limitent au contrôle de la lumière, de l'énergie, de l'humidité, de la température dans la maison, etc. En règle générale, de tels projets d'entreprises professionnelles de la maison intelligente coûtent beaucoup d'argent et sont inaccessibles à un large éventail de consommateurs. Mais, comme toujours, il existe un autre moyen - d'assembler vous-même votre maison "intelligente".


Comment faire?

Il faut comprendre qu'une maison "intelligente" n'est qu'un ensemble de contrôleurs avec des capteurs connectés qui lisent des informations et, en fonction de celles-ci, exécutent certaines commandes spécifiques. Par exemple, un régulateur de chauffage. Lorsqu'il détecte une chute de température en dessous d'un certain niveau, il active l'alimentation en chaleur de la pièce. Les climatiseurs automatiques fonctionnent sur ce principe. Et dans une maison «intelligente», de tels contrôleurs avec capteurs sont partout, ce qui vous permet de contrôler le maximum de tâches. Naturellement, afin de rendre votre maison "intelligente", vous développerez d'abord un petit projet dans votre tête, en tenant compte des domaines de votre vie que vous souhaitez améliorer et de ce dont vous avez besoin pour cela.

Ainsi, pour rendre votre maison plus autonome, vous avez besoin de contrôleurs que vous pouvez utiliser. Le fait est qu'il ne suffit pas de les acheter - il faut encore les programmer, connecter des sources d'informations externes et les configurer pour le bon travail. Ici, il y a un problème de manque de connaissances dans un domaine particulier, car beaucoup de ces appareils sont assez difficiles à utiliser et peu de gens peuvent travailler avec eux. Mais lorsqu'il y a une demande (qui ne voudrait pas assembler un appareil électronique fonctionnel de ses propres mains ?), il y a aussi une offre correspondante. Une entreprise est de loin le fournisseur le plus populaire d'appareils électroniques faciles à utiliser et faciles à comprendre à l'heure actuelle. C'est la société Arduino.

Avant de commencer à envisager ce système, il est nécessaire de prendre en compte qu'il n'existe pas de projet universel de maison intelligente pour ce système. Chaque utilisateur réalise son propre projet spécial, qu'il met en œuvre à sa manière, en utilisant ses propres solutions techniques uniques. C'est l'un des avantages du système, que nous examinerons ci-dessous.

Que sont les systèmes Arduino ?

Arduino est désormais un concepteur électronique pratique, un environnement de programmation compréhensible et, en général, un outil pratique pour créer ses propres conceptions, tant pour les débutants que pour les professionnels. La popularité de la plate-forme Arduino est due au fait qu'elle est programmée dans un langage simple et compréhensible, les programmes sont transférés via USB (vous n'avez pas besoin d'un programmeur, en d'autres termes, un émetteur de programme pour appareil souhaité), également code source ouvert (la base sur laquelle la plate-forme est créée, son noyau logiciel, à l'aide duquel tout programmes souhaités). Open source utile pour les utilisateurs dans la mesure où, sur cette base, ils peuvent créer leurs propres programmes "faits maison", et pas seulement utiliser ceux fournis par l'Arduino lui-même.


Quelle est l'essence de la technologie Arduino ? Il permet à un ordinateur ordinaire, pour ainsi dire, de "sortir" dans l'espace réel, de commencer à "sentir". Ceci est réalisé grâce à des capteurs qui, à l'aide de certains moyens (le plus souvent sans fil), lui transmettent des informations sur l'environnement et sur la base desquels il peut prendre des décisions indépendantes concernant le contrôle de certains dispositifs de contrôle. Ainsi, vous pouvez configurer le fonctionnement de cette technologie pour presque tout. Dans le même temps, les produits Arduino sont universels et peuvent interagir avec un grand nombre de systèmes, à la fois sur un ordinateur personnel et sur des appareils mobiles. Le remplissage lui-même à partir d'une petite planche et des ajouts à celui-ci, un utilisateur spécifique peut soit acheter une version préfabriquée, soit l'assembler lui-même à partir des composants dont il a besoin. Tous les connecteurs des cartes Arduino sont normalisés autant que possible, ce qui permet aux fabricants tiers de produire plus facilement des pièces compatibles. Tout Logiciel est disponible en téléchargement gratuit, ce qui ajoute grandement à la popularité d'Arduino sur le réseau.

"La polyvalence d'Arduino vous aidera à économiser votre argent, votre temps et vos nerfs - trois en un", déclarent des ingénieurs domestiques expérimentés dans divers forums et communautés. En fait, le projet de votre maison "intelligente" sera vraiment beaucoup plus facile, car vous n'avez pas à acheter de composants rares coûteux avec un large choix de pièces plus simples et moins chères qui ne sont pas inférieures en fonctionnalités. De plus, la popularité du système vous sert également bien - pour cela, des codes, des plans et des projets prêts à l'emploi sont activement développés aujourd'hui, qui sont réalisés à la fois par des professionnels et des amateurs. Tout cela est combiné dans d'immenses bibliothèques où vous pouvez trouver des fonctionnalités pour tous les goûts.


Qu'est-ce qui devrait pouvoir faire de la maison "intelligente" ?

En ce qui concerne la création de votre propre maison "intelligente", arduino est depuis longtemps devenu presque un nom familier, l'utilisation de cette technologie pour automatiser et contrôler à distance votre propre vie est si populaire. Déjà maintenant, un grand nombre de développements d'utilisateurs «à domicile» sont apparus, basés sur cette technologie et leur objectif varie du simple allumage et extinction de la lumière à des systèmes aussi complexes que la conduite d'ordinateurs.


Tout d'abord, vous devez déterminer quelles qualités une maison « intelligente » doit et peut avoir, si l'on met de côté la science-fiction ? Après tout, dans le projet de votre maison, vous pouvez prévoir de telles choses qui sont en réalité difficilement réalisables. Il est peu probable que vous puissiez trouver un système qui choisira vos vêtements pour le travail. Après quelques recherches de forums et de sites, on peut arriver à la conclusion qu'une telle maison devrait pouvoir :

  1. Il doit contrôler l'allumage/extinction de la lumière. Avec le vecteur de développement le plus progressif, il n'est pas facile d'éteindre les ampoules par un signal de la télécommande ou un signal sonore (clap), mais, par exemple, éteindre automatiquement la lumière quand personne n'est à la maison ou quand tout le monde dans la maison dort.
  2. Contrôle de la température à l'intérieur de la maison. Il s'agit de l'interaction d'un ordinateur automatisé avec des systèmes de ventilation, de chauffage et similaires. Le principe de fonctionnement ici est assez simple : lorsque la température change, ce qui fixe le capteur, le système allume ou éteint automatiquement tout appareils nécessaires. Il existe également des perspectives ici, par exemple, créer un tel ensemble de commandes pour qu'après vous être couché, la température baisse lentement (il est plus confortable de dormir en phase profonde dans une pièce fraîche) et après le réveil (alarme signal), au contraire, il monte (c'est plus agréable de se réveiller dans la pièce plus chaude).
  3. Surveillance environnement externe. Derrière ces termes scientifiques se cache la définition de la température de la rue, l'indication de la pluie, de la neige, etc. En règle générale, toutes les informations météorologiques doivent soit être transmises à un écran, et peuvent également être accompagnées de signaux sonores. L'un des concepteurs a suggéré l'idée de se réveiller plus tôt en cas de pluie, car lorsqu'il pleut, une personne est plus lente à faire ses valises et met plus de temps à se rendre au travail/à l'école.
  4. Commandes de porte et d'entrée/sortie. Cette catégorie comprend une gamme assez large d'appareils différents, tels que système de sécurité(il s'agit souvent d'un ensemble de capteurs à ultrasons et infrarouges qui détectent la présence de personnes dans les locaux à un moment où elles ne devraient pas être là), serrures automatiques, serrures électroniques de diverses modifications (par exemple, basées sur la lecture des empreintes digitales) et des dispositifs assez simples comme la fermeture automatique de la porte lorsque des personnes vivent avec vous qui oublient de la refermer derrière elles.
  5. Un système d'alerte pour diverses fuites, fuites, cela inclut également la fonction de détection de fumée et de feu ouvert dans la pièce. Il est possible de modifier un tel système jusqu'au point où il commence à appeler les pompiers.
  6. D'autres systèmes, dont il peut y avoir une grande variété. Parmi les plus fréquemment utilisés, on peut distinguer le contrôle des équipements (par exemple, l'allumage automatique des instruments de musique, la télévision), divers systèmes de collecte de données (par exemple, l'appareil affiche des informations sur la température de l'eau dans l'aquarium toutes les quelques minutes).


Tous ces systèmes, à première vue complexes et plutôt fantastiques, sont déjà mis en œuvre par les utilisateurs chez eux avec l'aide de Systèmes Arduino. À l'ère actuelle des smartphones, l'idée de gérer une maison à travers Téléphones portables, et le plus souvent, ces systèmes sont créés sur la base du système d'exploitation mobile Android, le plus ouvert et le plus pratique pour le développeur. Ainsi, une personne peut, par exemple, nourrir des animaux grâce à Twitter ou allumer le chauffage de la pièce avant son arrivée, simplement en passant un appel.

Ainsi, nous pouvons dire qu'Arduino vous permet de mettre en œuvre le projet de presque n'importe quelle amélioration de votre vie. Les vastes possibilités et, surtout, la flexibilité du système, qui peut interagir avec une variété de produits logiciels, constituent un excellent outil pour concrétiser vos idées.

"Arduino, en fait, est l'outil idéal pour donner vie à vos projets et à vos rêves", déclarent sur les forums des designers expérimentés, qui présentent eux-mêmes des projets de leurs propres maisons de ville et de campagne qui émerveillent l'imagination d'une personne inexpérimentée, qu'ils ont développées et mis en œuvre eux-mêmes.


Pourquoi Arduino ?

Une question logique se pose: il est possible d'acheter tous ces systèmes et de commander leur installation par des professionnels qui, en plus de l'installation, pourront magnifiquement concevoir de tels systèmes (par exemple, cacher les mêmes fils). Pourquoi les fabriquer soi-même Arduino? La réponse est simple - c'est une question de prix et de commodité. En règle générale, les entreprises qui sont professionnellement engagées dans l'installation de tels systèmes réalisent une majoration très, très importante à la fois sur le prix des composants et des appareils similaires eux-mêmes, et sur le coût de leur installation.

Bien sûr, ils feront tout pour vous et ce sera assez rapide, mais, premièrement, vous perdrez la possibilité de changer quelque chose à votre goût, et avec cela, de réparer quelque chose en cas de panne (comme ces entreprises utilisent d'autres systèmes qui sont loin d'être aussi bien et commodément standardisés et unifiés et loin d'être aussi faciles à utiliser). La carte Arduino et ses accessoires, ainsi que les pièces supplémentaires dont vous avez besoin, vous coûteront beaucoup moins cher, et étant donné qu'il vous suffit de comprendre comment cela fonctionne, si nécessaire, vous pouvez réparer la panne et remplacer la pièce souhaitée et régler le système pour vous-même.


Dans le même temps, la plate-forme Arduino, en raison de sa popularité justifiée, possède un grand nombre de bibliothèques diverses, auxquelles des utilisateurs expérimentés ont déjà ajouté les codes de programme nécessaires et bien modifiés qui faciliteront sans aucun doute la solution de toutes sortes de problèmes et problèmes qui surviennent lors du placement de ces systèmes dans votre projet "intelligent".

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Dans ce projet, je vais vous montrer comment construire une maison intelligente. Il peut surveiller la température à l'extérieur et à l'intérieur de la pièce, enregistrer si la fenêtre est ouverte ou fermée, indiquer s'il pleut et également donner un signal d'alarme lorsque le capteur de mouvement PIR est déclenché. J'ai créé une application Android pour afficher toutes les données (les données peuvent également être visualisées via un navigateur). Vous pourrez voir la température dans votre maison et d'autres informations de n'importe où dans le monde ! L'application est traduite en anglais et en polonais. J'ai créé cet appareil parce que je voulais avoir ma propre maison intelligente qui puisse être contrôlée. Vous pouvez également construire une maison intelligente avec les composants recommandés ci-dessous. Alors commençons.

Explication des abréviations pour les débutants :

GND - terre
CCV - Puissance
PIR - détecteur de mouvement

Étape 1 : Composants

Le coût de tous les composants ne dépasse pas 90 $

  • Sonde de température DS18B20 x 2 pièces
  • Interrupteur à lames
  • Résistance 4,7 kOhm
  • Câble, paire torsadée
  • câble Ethernet
  • outils (fer à souder, tournevis)

Étape 2 : Connexions


Le schéma de connexion est illustré ci-dessus.

Étape 3 : Coder

Vous devez d'abord télécharger, décompresser et importer cette bibliothèque dans votre environnement de développement EDI Arduino. Ensuite, vous devez télécharger ce programme dans Arduino. Les commentaires expliquent le code.

Étape 4 : Comment ça marche


Si vous cliquez sur le bouton d'actualisation de votre application ou de votre navigateur, l'Arduino enverra les données au smartphone/navigateur. L'application reçoit le code du programme de chaque page (/tempin, /tempout, /rain, /window, /alarm) et l'affiche sur votre smartphone.

Étape 5 : Applications pour Android.

Pour installer l'application sur votre smartphone sous Android OS, vous devez procéder comme suit (cela peut être vu dans les images ci-dessus) :

1. Téléchargez d'abord le fichier smartHome.apk
2. Envoyez le fichier apk sur votre téléphone
3. Ouvrez le gestionnaire de fichiers et placez le fichier smarthHome.apk
4. Cliquez dessus et cliquez sur installer (vous devez cocher la case qui vous permet d'installer des applications en dehors du marché google play)
5. Après l'installation, vous devez activer l'application

Étape 6 : Configuration de l'application

Je vais vous expliquer brièvement le fonctionnement de l'application. Il affiche toutes les données de votre domicile. Vous pouvez cliquer sur l'icône des paramètres pour modifier votre adresse IP et activer ou désactiver l'alarme. Lorsque vous activez l'alarme, l'application reçoit des données du capteur de mouvement PIR actif. Si le capteur détecte un mouvement étranger dans la maison, il envoie une notification. L'application reçoit des données du capteur toutes les minutes. Saisissez votre adresse IP dans le champ IP.

Étape 7 : Navigateur



Entrez votre adresse ip/all dans la barre d'adresse de votre navigateur. Dans ce cas, vous verrez toutes les données et pourrez allumer et éteindre la lumière.

Vous pouvez également utiliser l'application Android pour ces fonctionnalités.

Étape 8 : redirection de port

Vous devez ouvrir un port sur votre routeur. Entrez la configuration du routeur, définissez l'adresse IP de l'arduino et ouvrez le port 80. La procédure est illustrée dans l'image ci-dessus.

Étape 9 : attribution d'un nom de domaine SANS IP (facultatif)

vous pouvez personnaliser Compteà aucune adresse IP, mais ce n'est pas obligatoire. L'image ci-dessus montre le processus de configuration.

Étape 10 : Tester

Si vous souhaitez voir les données sur votre ordinateur, entrez votre adresse ip / all (par exemple 12.345.678.901/all) dans la barre d'adresse de votre navigateur ou utilisez l'application Android.

Étape 11 : Modification : code source de l'application Android

Vous trouverez ci-dessous le code source pour Android.

L'application est traduite en anglais et en polonais. Vous pouvez allumer et éteindre la lumière via le navigateur, mais vous ne pouvez pas via l'application, car cette fonction n'a pas encore été implémentée.

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