Arduino 메가 2560의 스마트 홈. Arduino의 DIY 스마트 홈. BT 모듈을 통한 제어

자동화 시스템 및 로봇 공학 Arduino를 위한 프로젝트를 만든 역사는 2005년으로 거슬러 올라갑니다. 그런 다음 이탈리아 연구소에서 학생 Hernando Barragan이 하드웨어와 소프트웨어가 포함된 플랫폼을 만들었고 이는 나중에 이 프로젝트의 기초가 되었습니다. 현재 Arduino 플랫폼은 엄청나게 성공적입니다. 이제 그 도움으로 그들은 창조하고 있습니다 자동화 시스템, 생산의 다양한 단계에서 사용됩니다.

스마트 홈이란 무엇이고 어떻게 가질 수 있나요?

쉽고 간단하며 온 가족이 사용할 수 있습니다. 가정이나 스마트 홈은 집을 더 건강하고, 편안하고, 안전하고, 지속 가능하게 만들기 위해 새로운 기술을 사용하고 있습니다. 가전제품과 시스템의 네트워크 덕분에 집에서는 난방과 냉방을 원격으로 제어할 수 있을 뿐만 아니라 원격 제어가전제품, 에너지 절약.

집에 태양광 패널을 설치해야 할까요? 응, 그런데 정부가 너무 힘들어.

섣달 그믐 날의 포도처럼 빛의 벡터를 증가시키는 것이 새해의 전통이 되었습니다. 이것이 바로 절약가들이 소비하는 에너지 생산을 포함하여 항상 대안을 찾는 이유입니다. 그러나 전력부문법에 따라 정부는 전기를 사용하는 사람들에게 요금을 부과하려고 합니다. 태양 전지판자급자족을 위해. 이것이 바로 '태양광세'라고 불리는 것입니다.

이 보드는 로봇 시스템의 다양한 변형 및 프로젝트에도 널리 사용됩니다. 스마트 홈, 많은 추가 모듈 세트가 사용됩니다. 다른 자동화 시스템에 비해 이러한 프로젝트의 주요 장점은 가격입니다. 가격이 저렴하기 때문에 Arduino를 사용한 자동화된 스마트 홈 시스템은 기본적인 프로그래밍 기술과 지식을 갖춘 사용자라면 누구나 조립할 수 있습니다. 필수 세트구성 요소.

당신이 집에 들어올 때 당신을 맞이하는 사람은 당신의 가족만이 아닐 것입니다. 음성 제어 시스템 덕분에 스마트 개체를 제어하거나 뉴스나 시간에 "댓글"을 달 수 있을 뿐만 아니라 관습으로부터 학습하여 매 순간의 취향과 요구 사항에 적응할 수 있습니다. 엔지니어 Jim Sutherland는 그에게 성공이었습니다. 오늘날의 거대 기술 기업들이 도미니카인과 스마트 홈을 장악하기 위한 경쟁을 시작한 반면, 서덜랜드는 자신과 그의 아내가 TV를 연결하거나 도움을 줄 수 있는 컴퓨터를 개발하면서 컴퓨터가 가정에 "도움"을 줄 수 있다는 것을 증명하기 위해 그의 실험용 돼지 가족을 사용했습니다. 쇼핑 목록과 함께.

다양한 Arduino 보드와 스마트 홈에서의 사용

다음 Arduino 보드 세트의 현재 버전은 다음과 같습니다.

  • 마이크로;
  • 프로 미니;
  • 나노.

가까운 시일 내에 나타날 새로운 아이템도 있습니다:

  • 메가 2560;
  • 영;

Arduino 보드의 공식 제조업체 외에도 거대 프로세서 Intel은 Intel Galileo를 출시하여 Arduino와 유사한 보드 제작에 동참했습니다. 인텔은 이미 이 프로그램에 따라 세 가지 보드를 공식적으로 출시했습니다.

집을 스마트 홈으로 바꾸는 것이 여전히 어려운 이유

바닥을 스마트 홈으로 바꾸고 싶다면 최신 세대의 잠금 장치 외에도 조만간 바이러스 백신이 필요할 가능성이 높습니다. 모든 "얼리 어답터"는 아직 대규모가 아닌 기술을 처음으로 사용하는 것이 실패한다는 것을 알고 있습니다. 스마트 홈의 경우 이러한 문제는 주문해도 가열되지 않는 제어되지 않는 온도 조절기, 작동하지 않는 카메라 알람 또는 요금을 "점프"하는 알람을 통해 발생합니다.

  • 인텔 갈릴레오;
  • 인텔 갈릴레오 2세대;
  • 인텔 에디슨.

보드 외에도 Arduino에 연결하여 기능을 향상시킬 수 있는 수십 개의 다양한 모듈 세트를 찾을 수 있습니다.

가장 인기 있는 보드는 아두이노 우노. 이 보드는 상대적으로 저렴하며 초보자와 전문가 모두에게 인기가 있습니다. 이러한 보드를 사용하면 기본적인 자동화된 스마트 홈 메커니즘을 만들 수 있습니다. 예를 들어, 아두이노를 사용하여 Uno와 추가 모듈 세트는 다음과 같은 스마트 홈 프로세스를 자동화할 수 있습니다.

수십 년 동안 우리 기숙사에는 현대적인 장비가 갖추어져 있어 우리의 일상이 더욱 단순해지고 실용적이게 되었습니다. 냉장고, 세탁기텔레비전은 보다 유연한 일상 환경을 만들기 위해 실내 환경에 채택된 전자 제품의 몇 가지 예입니다. 그러나 오직 최근 몇 년스마트하고 완전히 연결된 집에 대한 아이디어가 탄력을 얻었습니다.

컴퓨터와 장치를 연결하는 기능 덕분에 무선 네트워크에 의해 저렴한 가격새로운 제품과 서비스 포트폴리오가 등장했습니다. 소위 사물 인터넷은 대량의 정보를 신속하게 컴퓨팅하여 인간의 일상을 더욱 유연하고 연결되게 만드는 전자 장치로 구성됩니다. 결과적으로 스마트 홈에 대한 아이디어는 더욱 실현 가능하고 유망해졌습니다.

  • Android 또는 iOS의 애플리케이션을 통해 에어컨을 제어하세요.
  • 집안의 전원 공급 시스템을 원격으로 제어합니다.
  • 집 온도에 대한 정보를 원격으로 알아보세요.
  • Android 또는 iOS의 앱을 통해 TV를 제어하세요.
  • 수신기를 제어하십시오.
  • 집안의 조명을 제어하십시오.
  • 인터넷을 통해 스마트 홈에 연결된 장치에 대한 모든 정보를 수신합니다.
  • 태양광 패널 관리
  • 관리하다 온도 조건집에서.

이는 누구나 자신의 손으로 조립할 수 있는 스마트 홈을 위한 Arduino 프로젝트 기능 중 일부일 뿐입니다. 요즘에는 이를 구현하는 회사를 찾을 수 있습니다. 기성 솔루션스마트 홈. 그러나 그러한 솔루션의 비용은 매우 높습니다. 따라서 이러한 스마트 홈 프로젝트는 이제 전 세계적으로 매우 인기가 있습니다. 또한 스마트 홈의 기능은 상상력과 자원에 의해서만 제한됩니다. 추가 모듈 세트가 포함된 스마트 홈 모델이 아래 그림에 나와 있습니다.

오늘 본문을 확인하고 스마트 홈과 사물 인터넷에 대해 모두 알아보세요! 사람들이 높은 수준의 통합성을 지닌 연결된 주택에 살고 있다는 생각 컴퓨터 시스템, 새로운 것이 아닙니다. 그러나 최근 몇 년 동안 사물인터넷(Internet of Things)의 발전과 무선 네트워크 연결의 발전으로 이러한 추세가 실제로 실현 가능해졌습니다.

사물 인터넷이 우리 가정을 어떻게 변화시킬 것인가

이를 통해 더욱 응집력 있고 융합적인 장비를 만드는 것이 가능해졌습니다. 우리 집은 조금씩 통합되고 있습니다. 여러 전자 장치가 서로 통신하여 일상적인 작업을 더 쉽게 만듭니다. 사물 인터넷은 스마트 홈 개발의 기초입니다. 이는 무선 네트워크를 사용하여 인터넷과 통신하고 다른 장치에 연결하는 장치 모음으로 구성됩니다. 이러한 방식으로 사람들은 인터넷을 통해 장비를 모니터링하고, 사용 패턴을 파악하고, 관리하고 삶을 더 쉽게 만드는 새로운 방법을 찾을 수 있습니다.


Arduino용 IDE 설치

공식 웹사이트에는 자체 IDE 소프트웨어 셸이 있으며, 이는 무료이며 모든 인기 있는 소프트웨어에서 지원됩니다. 운영 체제. IDE를 사용하여 사용자는 자신만의 프로그램을 생성할 수 있으며, 이는 인쇄 회로 기판아두이노. 공식 웹사이트 https://www.Arduino.cc/en/Main/Software에서 IDE를 다운로드할 수 있습니다. 현재 Arduino IDE 버전은 1.6.6입니다. 과정을 자세히 살펴보자 IDE 설치 Windows 플랫폼용. 다운로드 후 설치 프로그램을 실행하고 “동의함” 버튼을 클릭하세요.

이때 Arduino가 중요한 역할을 합니다. 이 보드는 이탈리아에서 제작되었으며 다양한 컴퓨팅 프로젝트에 사용될 수 있습니다. 이러한 방식으로 개발자는 기능을 확장하고 프로젝트를 더욱 혁신적으로 만들 수 있습니다. 이 모듈은 소형 장치에 무선 네트워크에 연결하고, 사람의 존재를 감지하고, 환경에서 데이터를 수집하고, 생체 인식 검사를 수행하는 기능을 제공할 수 있습니다. 다목적이며 상대적으로 저렴하기 때문에 각 장비를 다양한 계획에 맞게 조정할 수 있습니다.


다음 창에서 모든 확인란을 그대로 두고 "다음" 버튼을 클릭합니다.


IDE 설치 위치를 선택하고 “설치” 버튼을 클릭하세요.


가스 센서, 점유 표시기, 스마트 잠금 장치 및 조명 인터페이스는 이 기술이 더 많은 연결된 주택을 만드는 데 얼마나 중요한지를 보여주는 몇 가지 예일 뿐입니다. 유연성과 결합된 투자 가치는 수백만 명의 사람들을 위한 혁신적이고 매력적인 프로젝트를 만드는 데 도움이 될 것입니다. 앞으로 몇 년 안에 브라질 시장에 출시될 예정입니다. 큰 수사물 인터넷의 장치. 오늘날 일부 램프, 진공 청소기, 심지어 스마트 냉장고 모델을 요약하면 국가별 옵션은 비용이 많이 들고 구현하기 어렵습니다.

설치 프로세스가 시작됩니다.


IDE를 설치한 후 바탕 화면의 바로 가기에서 실행할 수 있으며, 그 후에는 프로그램 작업 공간이 열립니다.

따라서 혁신적인 제품과 서비스를 판매하면 막대한 이익을 얻을 수 있습니다. 이 기술은 다음에도 기여합니다. 기와작업 속도를 높이는 소프트웨어 및 관리 시스템을 갖춘 부동산 중개인 및 부동산. 그것을 사용하여 그것에 대해 배우고 완전한 소프트웨어고객과 부동산을 관리할 뿐만 아니라 애플리케이션을 통해 언제 어디서나 어떤 장치에서든 부동산 운영을 제어할 수 있습니다.

그리고 당신은 완전히 연결된 집에서 사는 것에 대해 어떻게 생각하시나요? 귀하의 의견을 알려주세요! 재미를 위해 제조업체는 전자 제품을 해킹하고 경제성과 실용성을 결합합니다. 주민의 습관으로 배우는 집이 미래의 트렌드입니다.

간단한 프로그램을 작성해서 아두이노에 올려보자

Arduino IDE는 초보 프로그래머가 이해하기 쉬운 단순화된 C++ 프로그래밍 언어를 사용합니다. 예를 들어, 1.5초 간격으로 LED를 켜는 프로그램을 작성해 보겠습니다. 이렇게 하려면 IDE를 실행하고 아래 코드를 붙여넣으세요.

마리아나 디에고와 라파엘 에르난데스. 제조업체들은 학습, 창작, 공유의 즐거움을 위해 마이크로컨트롤러로 집을 해킹한다고 말합니다. 그러나 장점은 분명합니다. 비용 효율성과 실용성입니다.

언제 전류낮음은 용기에 물이 충분하지 않다는 신호입니다. 그런 다음 Arduino는 플랜트를 구동하는 펌프를 활성화합니다. 분석가가 마지막으로 해킹한 물건은 마이크에 아두이노를 부착해 만든, 박수를 치면 불이 켜지는 램프였다. 이러한 유형의 프로젝트에 대한 관심은 자신을 "광신자"라고 생각하고 가르치고 싶은 열망을 지닌 Tatian에 의해 촉발되었습니다.

"int ledPin = 13" 줄에서 디지털 변수 ledPin을 선언하고 "setup" 함수에서 포트 13을 발신으로 설정합니다. "루프" 사이클에서는 "digitalWrite" 연산자를 사용하여 LED를 켜고 끕니다. 그리고 "지연" 연산자를 사용하여 1.5초의 지연을 두 번 만듭니다. 결과적으로 끝없는 "루프"가 꺼지고 1.5초 동안 LED가 켜집니다.

그 중 다수는 많은 사람들에게 알려져 있지만 Arduino는 개발자 프로젝트 만들기를 시작하려는 사람들에게 이상적인 주제로 간주됩니다. 브라질 대학교 전자공학 교수인 Marcelino Monteiro에 따르면 마이크로컨트롤러의 장점은 다음과 같습니다. 개방형 시스템, 프로그래밍된 코드를 사용자 정의할 수 있습니다. 좀 더 편안하고 개인적인 솔루션입니다.

왜 아두이노인가?

Arduinos의 저렴한 비용으로 인해 테스트도 더 쉬워집니다. 제조업체는 밤이 되거나 누군가 지나갈 때 조명이 켜지도록 테라스에 조명 및 모션 센서를 설치했습니다. 그것은 모두 가정 안전에 관한 것입니다. 통신 기술자 Leandro Lopez(32세)가 Arduino를 사용하여 스마트폰을 사용하여 고이아니아에 있는 자신의 집 대문을 제어하는 ​​시스템을 만든 것과 같은 이유입니다.

세트를 사용한 연결 다이어그램 아두이노 보드우리 프로그램의 Uno와 LED는 아래 그림에 나와 있습니다.


프로그램을 Arduino Uno에 로드하려면 다음을 사용하여 보드를 컴퓨터에 연결해야 합니다. USB 케이블. 성공적으로 연결되면 “ON” LED가 켜지고 “L” LED가 깜박입니다.

미나스제라이스 연방대학교 전자공학과 교수인 카르멜라 폴리토 브라가(Carmela Polito Braga)에 따르면 휴대폰으로 집을 제어할 수 있는 이러한 능력은 Arduino의 큰 장점 중 하나입니다. 그러나 그녀는 마이크로컨트롤러가 매우 큰 부하를 처리할 수 있는 능력이 없다고 지적합니다. “사람이나 장비를 위험에 빠뜨리지 않도록 조심해야 합니다.”

전기공학 박사이자 스마트 홈 자동화 전문가인 플라비오 토니단델(Flavio Tonidandel)은 집이 거주자의 습관으로부터 배우는 추세라고 말합니다. "비가 올 때 조명을 켜고 싶지 않은 사람은 사용자가 원하든 원하지 않든 램프를 켜는 점유 센서에 문제가 있을 것입니다."라고 그는 말합니다.


그 후, “Sketch” 메뉴에서 업로드 버튼을 클릭하세요.

프로그램을 컴파일하고 로드한 후 장치의 LED가 깜박이기 시작합니다.

결론

Arduino를 마스터하기 시작하면 요구 사항에 가장 적합한 실제 스마트 홈을 만들 수 있습니다. 우리 기사가 귀하가 그러한 프로젝트에 더 익숙해지는 데 도움이 되기를 바랍니다. 공식 웹사이트와 많은 온라인 상점에서 찾을 수 있는 공식 공급업체로부터 Arduino 보드와 모듈 세트를 구입할 수 있습니다.

교사는 이것이 장기적으로 글로벌 표준이 될 것이라고 믿습니다. 주택을 프로그래밍하는 것보다 사용자로부터 학습하는 것에 대한 고급 연구가 있습니다. 주택은 자동차 및 도시 자체와 결합되어 지능화될 것입니다. 과정 활동 및 Arduino 기술과 병행하여 산업 자동화 기술자 학생들은 실내 및 산업 응용 분야를 위한 자동화 프로젝트를 개발합니다.

우리는 Arduino와 함께 일련의 워크숍을 열었고 그곳에서 학생들은 계속해서 프로젝트에 참여했습니다.”라고 학생들과 교사 및 기술 직원 팀을 감독하는 Diogens Linard 교수는 말합니다. 스마트 홈: 센서를 사용하여 전원 지점을 원격 및 자동으로 활성화할 수 있습니다. 지능형 샤워: 개인의 필요와 원하는 비용 절감에 따라 다양한 프로필에 맞게 온도 조절 시스템과 샤워 물 흐름을 프로그래밍할 수 있습니다. 지능형 흄후드: 가스 및 습도 센서가 장착된 환기 시스템은 임계 농도 수준에서 작동하도록 프로그래밍되어 있습니다. 산업 및 실험실에서 폭넓게 적용됩니다. 박스 선택기: 산업용으로 크기에 따라 박스를 자동으로 분리하기 위한 광전 센서가 장착된 장비입니다. 교수진, 기술자, 방문 학생이 워크숍 프로그래밍에 참여했습니다.

주제에 관한 비디오

이번 프로젝트에서는 스마트 홈을 구축하는 방법을 보여 드리겠습니다. 실내외 온도를 모니터링하고, 창문이 열려 있는지 닫혀 있는지 감지하고, 비가 오는지 표시하고, PIR 모션 센서가 작동하면 경보를 울릴 수도 있습니다. 모든 데이터를 표시하기 위해 Android OS에서 애플리케이션을 만들었습니다(데이터는 브라우저를 통해서도 볼 수 있습니다). 전 세계 어디에서나 집 안의 온도와 기타 정보를 볼 수 있습니다! 신청서는 영어와 폴란드어로 번역되었습니다. 내가 만들었습니다 이 장치, 왜냐하면 나는 내가 제어할 수 있는 나만의 스마트 홈을 갖고 싶었기 때문입니다. 아래 권장 구성 요소를 사용하여 스마트 홈을 구축할 수도 있습니다. 그럼 시작해 보겠습니다.

첫날에는 Diogens Linard 교수가 전체 커뮤니티를 대상으로 Arduino 기술에 대한 프레젠테이션을 진행했습니다. Marcelo Amorim 교수는 Campus Astronomy Core 학생들과 함께 수집한 "태양 깊은 곳으로의 여행" 강의에서 물리학 현상을 다루었습니다. 세미나 마지막에는 '산업 자동화' 과정의 코디네이터인 안드레이 브라가 허드슨(Andrei Braga Hudson) 교수가 '기술 혁신의 길(Paths of Technological Innovation)'을 강의했습니다. 그들은 너무 많은 비용을 들이지 않고 편리함을 원하는 사람들을 돕기 위해 창의적인 홈 자동화 솔루션을 테스트하고 있습니다.

실험 중에는 색깔이 변하는 램프가 있습니다. 휴대폰트위터를 통해 전자 제품을 켜고 끄는 메커니즘도 있습니다. 홈 자동화 기술은 시장에 새로운 것이 아닙니다. 그러나 일반적으로 가격이 비싸고 소수의 브라질인들에게만 제공됩니다.

초보자를 위해 설명된 약어:

GND - 접지
VCC - 전력
PIR – 모션 센서

1단계: 구성요소

모든 구성 요소의 비용은 $90를 초과하지 않습니다.

  • 온도 센서 DS18B20 x 2개
  • 리드 스위치
  • 저항기 4.7kΩ
  • 케이블, 꼬인 쌍
  • 이더넷 케이블
  • 도구(납땜인두, 드라이버)

2단계: 연결


연결 다이어그램은 위에 나와 있습니다.

3단계: 코드

먼저 이 라이브러리를 다운로드하고 압축을 풀고 개발 환경으로 가져와야 합니다. 아두이노 IDE. 다음으로 다운로드해야 할 것 이 프로그램아두이노에서. 주석은 프로그램 코드를 설명합니다.

4단계: 작동 방식


애플리케이션이나 브라우저에서 새로 고침 버튼을 클릭하면 Arduino가 데이터를 스마트폰/브라우저로 보냅니다. 애플리케이션은 각 페이지(/tempin, /tempout, /rain, /window, /alarm)에서 프로그램 코드를 수신하여 스마트폰에 표시합니다.

5단계: 안드로이드 애플리케이션.

Android OS를 실행하는 스마트폰에 애플리케이션을 설치하려면 다음을 수행해야 합니다(위 그림에서 볼 수 있음).

1. 먼저 smartHome.apk 파일을 다운로드하세요.
2. apk 파일을 휴대폰으로 전송하세요
3. 파일 관리자를 열고 smarthHome.apk 파일을 배치합니다.
4. 이를 클릭하고 설치를 클릭합니다(Google Play 마켓 외부에 애플리케이션을 설치할 수 있는 확인란을 선택해야 합니다).
5. 설치 후 애플리케이션을 활성화해야 합니다.

6단계: 애플리케이션 구성

응용 프로그램이 어떻게 작동하는지 간략하게 설명하겠습니다. 집의 모든 데이터를 표시합니다. 설정 아이콘을 클릭하여 IP 주소를 편집하고 알람을 켜거나 끌 수 있습니다. 알람을 켜면 애플리케이션은 활성 PIR 모션 센서로부터 데이터를 수신합니다. 센서가 집 안의 외부 움직임을 감지하면 경고를 보냅니다. 애플리케이션은 매분마다 센서로부터 데이터를 수신합니다. IP 필드에 IP 주소를 입력합니다.

7단계: 브라우저



브라우저의 주소 표시줄에 IP 주소 / all을 입력하세요. 동시에 모든 데이터를 볼 수 있으며 조명을 켜고 끌 수 있습니다.

이러한 기능을 위해 Android 앱을 사용할 수도 있습니다.

8단계: 포트 전달

라우터에서 포트를 열어야 합니다. 라우터 구성에 들어가서 Arduino IP 주소를 설정하고 포트 80을 엽니다. 절차는 위 그림에 나와 있습니다.

9단계: NO IP 도메인 이름 할당(선택 사항)

사용자 정의할 수 있습니다. 계정 IP가 없지만 반드시 필요한 것은 아닙니다. 위 그림은 구성 과정을 보여줍니다.

10단계: 테스트

컴퓨터의 데이터를 보려면 브라우저의 주소 표시줄에 IP 주소 / all(예: 12.345.678.901/all)을 입력하거나 Android 애플리케이션을 사용하세요.

11단계: 편집: Android 앱 소스 프로그램

아래는 안드로이드용 소스코드입니다.

신청서는 영어와 폴란드어로 번역되었습니다. 브라우저를 통해 조명을 켜고 끌 수 있지만, 아직 해당 기능이 구현되지 않아 앱을 통해서는 불가능합니다.