Casa intelligente su Arduino mega 2560. Casa intelligente fai da te su Arduino. Controllo tramite modulo BT

La storia della creazione di un progetto per sistemi automatizzati e robotica Arduino risale al 2005. Successivamente, in un istituto italiano, lo studente Hernando Barragan ha creato una piattaforma con hardware e software, che in seguito è diventata la base di questo progetto. Al momento, la piattaforma Arduino ha un successo incredibile. Ora con il suo aiuto stanno creando sistemi automatizzati, che vengono utilizzati nelle varie fasi della produzione.

Cos'è e come avere una casa intelligente?

È facile, semplice e per tutta la famiglia. Le famiglie o le case intelligenti utilizzano le nuove tecnologie per rendere la casa più sana, più confortevole, più sicura e più sostenibile. Grazie ad una rete di elettrodomestici e impianti, la casa permette di controllare a distanza il riscaldamento e il condizionamento, oltre che telecomando elettrodomestici, risparmiando energia.

Dovresti installare i pannelli solari in casa? Sì, ma il governo rende tutto molto difficile

Come l'uva a Capodanno, aumentare il vettore della luce è diventata una tradizione di Capodanno. Ecco perché i risparmiatori sono sempre alla ricerca di alternative, anche per produrre l’energia che consumano. Tuttavia, secondo la legge sul settore elettrico, il governo vuole far pagare chi utilizza pannelli solari per l'autosufficienza. Questa è quella che è stata chiamata la "tassa solare".

Questa scheda è anche ampiamente utilizzata in varie varianti di sistemi robotici e nei progetti casa intelligente, dove vengono utilizzati molti set aggiuntivi di moduli. Il vantaggio principale di un tale progetto rispetto ad altri sistemi di automazione è il suo prezzo. Grazie al suo prezzo basso, un sistema di casa intelligente automatizzato su Arduino può essere assemblato da qualsiasi utente con competenze di programmazione di base e insieme necessario componenti.

La tua famiglia non sarà l'unica a salutarti quando entrerai in casa. Grazie al suo sistema di controllo vocale, non solo ti aiuterà a controllare i tuoi oggetti intelligenti o a "commentare" le tue notizie o il tuo orario, ma imparerà anche dalle tue abitudini per adattarti ai tuoi gusti e alle esigenze di ogni momento. L'ingegnere Jim Sutherland fu un successo per lui. Mentre i giganti della tecnologia di oggi iniziavano la corsa per dominare i dominicani e le case intelligenti, Sutherland usò la sua famiglia di porcellini d'India per dimostrare che i computer potevano "aiutare" la casa negli anni in cui lui e la sua donna svilupparono un computer in grado di collegare una TV o aiutare con la lista della spesa.

Varietà di schede Arduino e loro utilizzo in una casa intelligente

Le versioni attuali dei seguenti set di schede Arduino sono:

  • MICRO;
  • PRO MINI;
  • NANO.

così come nuovi elementi che appariranno nel prossimo futuro:

  • MEGA2560;
  • ZERO;

Oltre al produttore ufficiale delle schede Arduino, anche il gigante dei processori Intel si è unito alla creazione di schede simili ad Arduino rilasciando Intel Galileo. Intel ha già lanciato ufficialmente tre schede nell'ambito di questo programma:

Perché trasformare la propria casa in una casa intelligente è ancora una sfida

Se vuoi trasformare il tuo pavimento in una casa intelligente, oltre alla serratura di ultima generazione, è molto probabile che prima o poi avrai bisogno di un antivirus. Qualsiasi "early adopter" conosce gli insuccessi derivanti dall'essere il primo a utilizzare una tecnologia che non è ancora di massa. Nel caso delle case intelligenti, questi problemi passano attraverso termostati incontrollati che non si riscaldano quando ordinati, allarmi con telecamera che non funzionano o allarmi che “saltano” la bolletta.

  • IntelGalileo;
  • Intel Galileo di seconda generazione;
  • Intel Edison.

Oltre alle schede, puoi trovare decine di set diversi di moduli che possono essere collegati ad Arduino per aumentarne le funzionalità.

La tavola più popolare è ArduinoUno. Questa tavola è relativamente economica ed è popolare sia tra i principianti che tra i professionisti. Utilizzando una scheda di questo tipo, è possibile creare meccanismi di casa intelligente automatizzati di base. Ad esempio, con utilizzandoArduino Uno e set aggiuntivi di moduli possono automatizzare tali processi di casa intelligente che consentiranno:

Da decenni le nostre residenze sono dotate di moderne attrezzature, che rendono la nostra routine più semplice e pratica. Frigoriferi, lavatrici e i televisori sono alcuni esempi di elettronica adottata negli ambienti interni per creare un ambiente quotidiano più flessibile. Tuttavia, solo dentro ultimi anni l’idea di una casa intelligente e completamente connessa ha guadagnato slancio.

Grazie ai computer e alla possibilità di connettere dispositivi reti senza fili Di prezzi bassiè apparso un nuovo portafoglio di prodotti e servizi. Il cosiddetto Internet of Things è costituito da dispositivi elettronici in grado di elaborare rapidamente un ampio insieme di informazioni e quindi di rendere le routine umane più flessibili e connesse. Di conseguenza, l’idea delle case intelligenti è diventata più fattibile e promettente.

  • Controlla il climatizzatore tramite un'applicazione su Android o iOS;
  • Controllare a distanza il sistema di alimentazione elettrica della casa;
  • Trovare da remoto informazioni sulla temperatura della casa;
  • Controlla la tua TV tramite un'app su Android o iOS;
  • Controlla il ricevitore;
  • Controllare l'illuminazione in casa;
  • Ricevi tutte le informazioni sui dispositivi collegati a una casa intelligente tramite Internet;
  • Gestire i pannelli solari;
  • Maneggio condizioni di temperatura in casa.

Questa è solo una piccola parte delle capacità del progetto Arduino per una casa intelligente, che chiunque può assemblare con le proprie mani. Al giorno d'oggi puoi trovare aziende che implementano soluzioni già pronte casa intelligente. Ma il costo di tali soluzioni è molto alto. Pertanto, un progetto di casa così intelligente è ora molto popolare in tutto il mondo. Inoltre, la funzionalità della tua casa intelligente è limitata solo dalla tua immaginazione e dalle tue risorse. Nella figura seguente è mostrato un modello di casa intelligente con una serie di moduli aggiuntivi.

Quindi dai un'occhiata al nostro testo oggi e scopri tutto sulle case intelligenti e sull'Internet delle cose! L'idea di persone che vivono in case connesse con un alto grado di integrazione sistemi informatici, non è qualcosa di nuovo. Tuttavia, è solo negli ultimi anni, con il progresso dell’Internet delle cose e lo sviluppo delle connessioni di rete wireless, che questa tendenza è diventata effettivamente realizzabile.

Come l'Internet delle cose cambierà le nostre case

In questo modo è stato possibile creare attrezzature più coese e convergenti. A poco a poco le nostre case stanno diventando sempre più integrate. Diversi dispositivi elettronici comunicano tra loro, semplificando il lavoro quotidiano. L’Internet delle cose è la base per lo sviluppo delle case intelligenti. Consiste in un insieme di dispositivi che utilizzano reti wireless per comunicare con Internet e connettersi ad altri dispositivi. In questo modo, le persone possono monitorare le apparecchiature tramite Internet, determinare modelli di utilizzo e trovare nuovi modi per gestire e semplificare la vita.


Installazione di un IDE per Arduino

Il sito Web ufficiale dispone della propria shell software IDE, che è gratuita e supportata da tutti i più diffusi sistemi operativi. Utilizzando l'IDE, l'utente può creare i propri programmi, che possono essere caricati circuito stampato Arduino. Puoi scaricare l'IDE dal sito ufficiale andando su https://www.Arduino.cc/en/Main/Software. Attualmente la versione dell'IDE Arduino è la 1.6.6. Diamo uno sguardo più da vicino al processo Installazione dell'IDE per la piattaforma Windows. Dopo il download, esegui il programma di installazione e fai clic sul pulsante "Accetto".

A questo punto Arduino gioca un ruolo importante. Questa è una scheda prodotta in Italia e può essere utilizzata in numerosi progetti informatici. In questo modo, gli sviluppatori possono espandere le proprie funzionalità e rendere i propri progetti più innovativi. I moduli possono dare ai piccoli dispositivi la capacità di connettersi a reti wireless, rilevare la presenza di persone, raccogliere dati dall’ambiente e persino eseguire controlli biometrici. Poiché sono versatili e relativamente economici, ogni attrezzatura può essere adattata a diverse iniziative.


Nella finestra successiva, lascia tutte le caselle di controllo e fai clic sul pulsante "Avanti".


Selezionare il percorso di installazione per l'IDE e fare clic sul pulsante "Installa".


Sensori di gas, indicatori di presenza, serrature intelligenti e interfacce di illuminazione sono solo alcuni esempi di come questa tecnologia sarà importante per creare case più connesse. Il suo valore di investimento combinato con la sua flessibilità contribuirà a creare progetti innovativi e attraenti per milioni di persone. Nei prossimi anni dovrebbe apparire sul mercato brasiliano gran numero dispositivi dall'Internet delle cose. Oggi, riassumendo alcuni modelli di lampade, aspirapolvere e persino frigoriferi intelligenti, le opzioni nazionali sono costose e difficili da attuare.

Inizierà il processo di installazione.


Dopo aver installato l'IDE, puoi avviarlo da un collegamento sul desktop, dopodiché si aprirà l'area di lavoro del programma:

Pertanto, è possibile ottenere enormi profitti vendendo prodotti e servizi innovativi. Questa tecnologia contribuisce anche a vita quotidiana agenti immobiliari e immobiliari, con software e sistemi gestionali che velocizzano il lavoro. Usalo per conoscerlo e averne uno completo software per gestire clienti e immobili, nonché controllare il funzionamento del tuo immobile da qualsiasi luogo e da qualsiasi dispositivo attraverso l'applicazione.

E tu, cosa ne pensi del vivere in case completamente connesse? Raccontaci la tua opinione! Per divertimento, i produttori hackerano quelli elettronici e combinano economia e praticità; una casa che impara dalle abitudini dei residenti è la tendenza del futuro.

Scriviamo un semplice programma e carichiamolo su Arduino

L'IDE Arduino utilizza un linguaggio di programmazione C++ semplificato di facile comprensione per i programmatori principianti. Ad esempio, scriviamo un programma che accenderà un LED con un intervallo di 1,5 secondi. Per fare ciò, avvia l'IDE e incolla il codice seguente:

Mariana Diego e Rafael Hernandez. I produttori affermano di hackerare le loro case con un microcontrollore per divertimento, tutto per il piacere di apprendere, creare e condividere. Ma i vantaggi sono evidenti: convenienza e praticità.

Quando corrente elettrica basso, questo è il segno che non c'è abbastanza acqua nel vaso. L'Arduino attiva quindi la pompa che aziona l'impianto. L'ultimo oggetto hackerato dall'analista è stata una lampada che si accende quando qualcuno batte le mani, realizzata con un arduino collegato a un microfono. L'interesse per questo tipo di progetto è stato suscitato da Taziano, che si considerava un "fanatico", e dal desiderio di insegnare.

Nella riga “int ledPin = 13” dichiariamo la variabile digitale ledPin e le fischiamo il valore 13. Nella funzione “setup” impostiamo la porta 13 come in uscita. Nel ciclo “loop”, utilizzando l'operatore “digitalWrite”, accendiamo e spegniamo il LED. E utilizzando l'operatore "ritardo" effettuiamo due volte un ritardo di 1,5 secondi. Di conseguenza, il "loop" infinito si spegnerà e accenderà il nostro LED per 1,5 secondi.

Sebbene molti di loro siano noti a molti, Arduino è considerato un argomento ideale per coloro che vogliono iniziare a creare progetti per sviluppatori. Secondo Marcelino Monteiro, professore di ingegneria elettronica dell'Università del Brasile, il vantaggio di un microcontrollore è sistema aperto, che permette di personalizzare il codice programmato. È una soluzione più casalinga e più personale.

PerchèArduino?

Il basso costo degli Arduino facilita anche i test. Il produttore ha installato sulla terrazza sensori di luce e di movimento che fanno accendere le luci quando cala la notte o passa qualcuno. È tutta una questione di sicurezza domestica. Per lo stesso motivo che il tecnico delle telecomunicazioni Leandro Lopez, 32 anni, ha creato un sistema con Arduino per controllare il cancello della sua casa a Goiânia tramite uno smartphone.

Schema di collegamento utilizzando un set di Schede Arduino Uno e LED per il nostro programma sono mostrati nella figura seguente.


Per caricare il programma su Arduino Uno, è necessario collegare la scheda al computer utilizzando Cavo USB. Se la connessione ha esito positivo, il LED “ON” si accenderà e il LED “L” lampeggerà.

Secondo Carmela Polito Braga, professoressa di Ingegneria Elettronica all'Università Federale di Minas Gerais, questa capacità di controllare una casa con un cellulare è uno dei grandi vantaggi di Arduino. Tuttavia, nota che il microcontrollore non ha la capacità di gestire carichi molto grandi. "Bisogna stare attenti a non mettere a rischio persone o attrezzature."

Flavio Tonidandel, esperto in elettrotecnica e specialista in domotica intelligente, afferma che la tendenza è che le case imparino dalle abitudini dei loro occupanti. "Chi non ama accendere le luci quando piove avrà problemi con un sensore di presenza che accende la lampada indipendentemente dal fatto che l'utente lo voglia o no", afferma.


Successivamente, nel menu "Schizzo", fai clic sul pulsante Carica.

Dopo aver compilato e caricato il programma, il LED sul dispositivo inizierà a lampeggiare.

In conclusione

Una volta che inizi a padroneggiare Arduino, puoi creare una vera casa intelligente che si adatta meglio alle tue esigenze. Ci auguriamo che il nostro articolo ti aiuti a familiarizzare con un progetto del genere. Puoi acquistare schede e set di moduli Arduino da fornitori ufficiali, che puoi trovare sia sul sito ufficiale che in molti negozi online.

L'insegnante ritiene che a lungo termine questo diventerà uno standard globale. Esistono studi avanzati sull'apprendimento abitativo da parte dell'utente piuttosto che sulla programmazione. Le case saranno abbinate alle automobili e alle città stesse, che saranno intelligenti. Parallelamente alle attività del corso e alla tecnologia Arduino, gli studenti di Tecnici di Automazione Industriale sviluppano progetti di automazione per applicazioni indoor e industriali.

Abbiamo tenuto una serie di workshop con Arduino e da lì gli studenti hanno continuato a lavorare sui loro progetti”, afferma il professor Diogens Linard, che supervisiona gli studenti, nonché un team di insegnanti e personale tecnico. Casa intelligente: consente l'attivazione remota ed automatica, tramite sensori, delle prese di corrente. Doccia intelligente: sistema di controllo della temperatura e flusso dell'acqua della doccia programmabili per diversi profili, in base alle esigenze personali e al risparmio desiderato. Cappa chimica intelligente: il sistema di ventilazione, dotato di sensore di gas e umidità, è programmato per funzionare con livelli di concentrazione critici; con ampia applicazione nell'industria e nei laboratori. Selettore di scatole: Attrezzatura con sensore fotoelettrico per la separazione automatica delle scatole in base alle dimensioni, per applicazioni industriali. Docenti, tecnici e studenti in visita facevano parte della programmazione del workshop.

Video sull'argomento

In questo progetto ti mostrerò come costruire una casa intelligente. Può monitorare la temperatura all'esterno e all'interno della stanza, rilevare se una finestra è aperta o chiusa, mostrare se sta piovendo e anche emettere un allarme quando viene attivato il sensore di movimento PIR. Ho creato un'applicazione su sistema operativo Android per visualizzare tutti i dati (i dati possono essere visualizzati anche tramite il browser). Potrai vedere la temperatura della tua casa e altre informazioni da qualsiasi parte del mondo! L'applicazione è stata tradotta in inglese e polacco. Ho creato questo dispositivo, perché volevo avere la mia casa intelligente da poter controllare. Puoi anche costruire una casa intelligente utilizzando i componenti consigliati di seguito. Allora cominciamo.

Il primo giorno il professor Diogens Linard ha tenuto una presentazione sulle tecnologie Arduino, aperta a tutta la comunità. Il professor Marcelo Amorim ha affrontato i fenomeni della fisica nella conferenza “Viaggio nelle profondità del Sole”, raccolta con gli studenti del Campus Astronomy Core. Al termine del seminario, il Professor Andrei Braga Hudson, coordinatore del corso “Automazione Industriale”, ha tenuto una conferenza “Percorsi di Innovazione Tecnologica”. Stanno testando soluzioni domotiche creative per aiutare chi vuole comodità senza spendere troppo.

Tra gli esperimenti c'è una lampada che cambia colore cellulare e un meccanismo per accendere e spegnere i dispositivi elettronici tramite Twitter. Le tecnologie domotiche non sono nuove sul mercato. Ma in generale sono costosi e disponibili solo per una piccola parte dei brasiliani.

Abbreviazioni spiegate per i principianti:

GND – terra
VCC: potenza
PIR – sensore di movimento

Passaggio 1: componenti

Il costo di tutti i componenti non supera i 90 dollari

  • Sensore di temperatura DS18B20 x 2 pezzi
  • Interruttore a lamella
  • Resistore 4,7 kOhm
  • Cavo, coppia intrecciata
  • cavo ethernet
  • strumenti (saldatore, cacciavite)

Passaggio 2: connessioni


Lo schema di collegamento è mostrato sopra.

Passaggio 3: codice

Per prima cosa devi scaricare, decomprimere e importare questa libreria nel tuo ambiente di sviluppo IDE di Arduino. Successivamente dovrai scaricare questo programma nell'Arduino. I commenti spiegano il codice del programma.

Passaggio 4: come funziona


Se fai clic sul pulsante di aggiornamento nella tua applicazione o browser, Arduino invierà i dati allo smartphone/browser. L'applicazione riceve il codice del programma da ogni pagina (/tempin, /tempout, /rain, /window, /alarm) e lo visualizza sul tuo smartphone.

Passaggio 5: applicazioni Android.

Per installare l'applicazione sul tuo smartphone con sistema operativo Android, devi procedere come segue (come puoi vedere nelle immagini sopra):

1. Per prima cosa scarica il file smartHome.apk
2. Invia il file apk al tuo telefono
3. Apri il file manager e posiziona il file smarthHome.apk
4. Fare clic su di esso e fare clic su Installa (è necessario selezionare la casella che consente di installare applicazioni al di fuori del mercato di Google Play)
5. Dopo l'installazione è necessario attivare l'applicazione

Passaggio 6: configurazione dell'applicazione

Spiegherò brevemente come funziona l'applicazione. Visualizza tutti i dati di casa tua. Puoi fare clic sull'icona delle impostazioni per modificare il tuo indirizzo IP e attivare e disattivare l'allarme. Quando si attiva l'allarme, l'applicazione riceve i dati dal sensore di movimento PIR attivo. Se il sensore rileva movimenti esterni in casa, invia un avviso. L'applicazione riceve i dati dal sensore ogni minuto. Nel campo IP, inserisci il tuo indirizzo IP.

Passaggio 7: browser



Inserisci il tuo indirizzo IP/tutto nella barra degli indirizzi del tuo browser. Allo stesso tempo vedrai tutti i dati e potrai accendere e spegnere la luce.

Puoi anche utilizzare l'app Android per queste funzionalità.

Passaggio 8: inoltro alla porta

È necessario aprire una porta sul router. Entra nella configurazione del router, imposta l'indirizzo ip di arduino e apri la porta 80. La procedura è mostrata nella figura sopra.

Passaggio 9: Assegnazione di un nome di dominio NO IP (facoltativo)

Puoi personalizzare account a nessun ip, ma questo non è necessario. L'immagine sopra mostra il processo di configurazione.

Passaggio 10: test

Se desideri vedere i dati sul tuo computer, inserisci il tuo indirizzo IP / all (ad esempio, 12.345.678.901/all) nella barra degli indirizzi del browser o utilizza l'applicazione Android.

Passaggio 11: modifica: programma sorgente dell'app Android

Di seguito è riportato il codice sorgente per Android.

L'applicazione è stata tradotta in inglese e polacco. Puoi accendere e spegnere le luci tramite il browser, ma non tramite l'app perché la funzionalità non è stata ancora implementata.