Как сделать провода для ардуино
Обновлено: 06.07.2024
Наверное, многие слышали о такой замечательной платформе, но из-за плохого знания электроники или программирования многие решат обойти arduino стороной. Да платформа достаточно сложная, но разобраться можно, главное желание. Я сам долго не решался изучить данную платформу, но в один прекрасный день, понял, что она бы могла облегчить мне жизнь…
В интернете очень много информации об arduino, но без практики никакая теория не поможет, по этому я решил купить данный набор, но забегу вперед, что все таки дешевле все компоненты купить самостоятельно, не набором, а архивы с инструкциями и программами (скетчами) я выложил ниже.
Почему я взял данный набор, ведь выбора в Китае много? Раньше ардуино было для меня как что-то заоблачное и не понятное и выбирал только из-за количества уроков, по этому и выбрал данный набор, кстати подобный набор уже обозревал drawde.
Покупал я напрямую с тао:
Набор пришел в пластиковом кейсе, заклеенном скотчем, видимо что бы ничего не вытащили из коробки (скотч я уже порвал):
Что же там в коробке?
Комплектация:
— 1х плата arduino uno, возможно даже оригинал
— 1х LCD дисплей 16 символами на 2 строки с i2c платой
— 15х светодиодов: 5 шт. красного цвета, 5 шт. синего цвета и 5 шт. оранжевого цвета
— 3х фоторезистора
— 1х ИК приемник
— 1х датчик пламени
— 2х датчика вибрации
— 1х термодатчик
— 4х кнопки
— 2х пьезоэлемента
— цифровой светодиодный дисплей на 1 цифру
— цифровой светодиодный дисплей на 4 цифры
— светодиодная матрица 8х8
— 8х постоянный резистор на 220 Ом
— 5х постоянный резистор на 1 кОм
— 5х постоянный резистор на 10 кОм
— 1х резистор переменного сопротивления(потенциометр) на 50 кОм
— 1х большая макетная площадка
— 1x DuPont кабель мама-папа 30 разноцветных проводов
— 30х соединительных проводов для макетной площадки папа-папа
— 1х USB кабель
— 1х RFID плата
— 1х RFID карта
— 1х RFID на ключи
— 1x ИК пульт
— 1x микрофонный модуль
— 1x модель кнопочной площадка 4х4
— 1x реле
— 1x модуль часов
— 1x модуль драйвера для мотора
— 1x модуль датчика температуры и влажности
— 1x модуль джойстика
— 1x модуль RGB светодиода
— 1x модуль датчика влажности
— 1x кабель питания для кроны
— 1x сервопривод
— 1x мотор с редуктором
— 1x сдвиговый регистр 74НС595N
Вот так выглядит все в сборе:
Когда я получил набор, то сразу принялся искать инструкции, но внутри коробки ничего не обнаружил, подумал, что китаец обманул и уже хотел с ним ругаться, но почитал описание лота и там была ссылка со всеми инструкциями и программами: yunpan.cn/cFWkif3FY3cgk （пароль：22cd）
Но китайскими программами лучше не пользоваться, по тому программу для программирования arduino лучше скачать с официального сайта: arduino.cc/en/Main/Software
А вот тут собраны мной инструкции, программы, скетчи найденные в интернете и мои скетчи, которые пригодились в освоении arduino.
Начало
Урок №1 — мигание светодиода
Для этого урока нам понадобятся вот такие детали:
— 2 провода (далее количество проводов я указывать не буду),
— светодиод,
— резистор на 220Ом,
— макетная площадка и плата arduino uno
Подключаем:
И получаем:
Урок №2 — подключение 8 светодиодов — бегущие огни
Для этого урока нужно:
— 8 светодиодов,
— 8 резисторов на 220 Ом,
— провода, макетная площадка и arduino
Я немного не правильно подключил, поставил 1 резистор на массу и подвел ко всем светодиодам:
Результат:
Урок №3 — изменение яркости светодиода с помощью переменного резистора
Урок №4 — бегущие огни из 6 светодиодов
Необходимо:
— 6 светодиодов,
— резистор на 220Ом
— провода, макетная площадка и arduino
Получилось так:
Результат:
Урок №5 — подключение RGB светодиода
Понадобится:
— модуль RGB
— провода, макетная площадка и arduino
Получилось так:
Результат:
Урок №6 — подключение пьезоэлемента
Детали:
— пьезоэлемент
— провода, макетная площадка и arduino
Получилось так:
Результат:
Урок №8 — включение светодиода с кнопки
Детали:
— кнопка
— светодиод
— резисторы на 220 Ом и 10 кОм
— провода, макетная площадка и arduino
Получилось так:
Результат:
Урок №8.1 — вкл/выкл. светодиода с кнопки
Детали:
— светодиод
— 2 кнопки
— резистор на 220 Ом
— 2 резистора на 10кОм
— провода, макетная площадка и arduino
Получилось так
Результат:
Урок №8.2 — изменение яркости светодиода с кнопки
Схема подключения идентична уроку 8.1, только скетч другой и результат:
Урок №9 — сервопривод
Детали:
— сервопривод
— провода, макетная площадка и arduino
Получилось так:
Результат:
Урок №10 — подключение сдвигового регистра 74HC595
Детали:
— 8 светодиодов
— сдвиговый регистр 74HC595
— 8 резисторов на 220 Ом
— провода, макетная площадка и arduino
Получилось так:
Урок №11 — изменение яркости светодиода с помощью фоторезитора
Детали:
— фоторезитор
— светодиод
— резитор на 220 Ом и на 10кОм
— провода, макетная площадка и arduino
Получилось так:
Результат:
Урок №12 — вольтметр
Урок №13 — измерение температуры
Урок №13.1 — изменение температуры — визуальное отображение
Детали:
— датчик температуры
— 3 светодиода
— резистора 220 Ом
— провода, макетная площадка и arduino
Получилось так:
Результат:
Урок №14 — подключение цифрового светодиодного дисплея
Детали:
— 6 резистров 220 Ом
— цифровой светодиодный дисплей
— провода, макетная площадка и arduino
Получилось так:
Результат китайского скетча:
Результат моего переделанного скетча:
Урок №14 — подключение цифрового светодиодного дисплея на 4 цифры
Детали:
— светодиодная панель на 4 цифры
— провода, макетная площадка и arduino
Получилось так:
Результат — секундомер:
Урок №15 — подключение светодиодной матрицы 8х8
Детали:
— светодиодная матрица 8х8
— провода и arduino
Получилось так:
Результат моего скетча:
Урок №16 — подключение датчика влажности
Детали:
— датчик влажности
— светодиод (я подключил RGB модуль к 1 светодиоду)
— провода и arduino
Получилось так:
Результат:
Урок №17 — измерение температуры и влажности
Урок №18 — подключение модуля реле
Детали:
— модуль реле
— светодиод
— резистор на 220Ом
— провода, макетная площадка и arduino
Получилось так:
Результат:
Урок №19 — подключение LCD дисплея 16х2
Детали:
— дисплей LCD1602
— провода и arduino
Получилось так:
Результат:
Урок №20 — подключение двигателя
Детали:
— модуль драйвера для мотора
— мотор с редуктором
— провода и arduino
Получилось так:
Результат:
Урок №21 — Включение/выключение светодидодов с помощью пульта
Детали:
— ИК пульт
— ИК приемник
— 6 светодиодов
— 6 резисторов 220Ом
— провода, макетная площадка и arduino
Получилось так:
Результат:
Урок №22 — Подключение джойстика
Урок №23 — Подключение клавиатуры 4х4
Урок №24 — Подключение RFID
Уроков у меня получилось всего 24, остальные я не стал освещать в обзоре, хотя сам их собирал и проверял, как мне показалось, они не интересные для обозревания.
Домашнее задание — цифровой термометр
Детали:
— датчик температуры
— LCD дисплей
— провода, макетная площадка и arduino
Получлось так:
Осталось самое сложное объединить 2 скетча и еще что бы все это работало, получился вот такой скетч:
Слегка подсматривал тут.
Результат:
Теперь надо проверить погрешность:
Как видно погрешность очень маленькая, хотя возможно метеостанция и моя конструкция оба термометра врут.
Зачем я все это затеял?
Хочу автоматизировать пивоварение, пока все еще в далеком проекте.
Их множество, с помощью arduino можно создать множество проектов, практически под любые цели.
Полно инструкций в интернете.
С помощью данного набора можно легко изучить arduino — инструкции в помощь.
Цена мне кажется великовата
В китайской инструкции очень много ошибок, например урок от одного проекта, скетч совершенно от другого, а схема от третьего
Вывод:
Ардуино мне понравился, буду пробовать изобретать что-нибудь более интересное и сложное, а всем начинающим я рекомендую покупать arduino не набором, а отдельными модулями.
Как не спалить Ардуино - советы для начинающих
Микроконтроллеры – это, в первую очередь, приборы для управления, контроля и обработки данных, но никак не для работы в силовых цепях. Хоть и современные чипы довольно развиты в плане наличия разных защит от случайных повреждений по электрической части, но всё же опасности подстерегают начинающего радиолюбителя на каждом шагу.
Как безопасно работать с ардуиной? Это главный вопрос статьи. Рассмотрим как электрические опасности для микроконтроллера, так и для всей платы и её компонентов в целом, а также вредные факторы механического происхождения.
Содержание статьи
Как сжечь микроконтроллер
О внутреннем устройстве микроконтроллеров можно написать книгу, поэтому рассмотрим только основные моменты, на которые нужно обращать внимание при работе. Микроконтроллеры чувствительны, как к токам, так и к напряжениям. Аварийные режимы работы допустимы лишь кратковременно, либо недопустимы вообще.
Я постараюсь рассматривать ситуации с реальными условиями и чипами. Давайте опираться на datasheet Atmega328. Это распространенный микроконтроллер, встречается почти во всех платах arduino, в ранних версиях использовали 168, его основное отличие заключалось вдвое меньшем объеме памяти.
1. Напряжение питания должно быть в норме!
Известные мне модели микроконтроллеров работают от постоянного напряжения (DC), При этом напряжение питания может варьироваться в пределах допустимого.
В технической документации на 328 атмегу указан диапазон питающих напряжений от 1.8 до 5.5 Вольт. При этом от напряжения зависит скорость работы, но это тонкости, которые влияют на выбор рабочей частоты и логических уровней.
В цепях питания интегральных микросхем обычно установлен стабилитрон, для защиты входа кратковременных скачков, но стабилитроны не рассчитаны на гашение всплесков высокой мощности и длительной работы в неправильных условиях.
Вывод:
Не превышайте напряжение питания микроконтроллера, если собираетесь запускать его от батарей или источника, в качестве стабилизации которого вы не уверены – лучше установите дополнительный линейный или LDO-стабилизатор.
Ардуино:
На оригинальных, а также на большинстве клонов Nano, Uno установлены линейные стабилизаторы, поэтому можно подавать питание либо на предназначенные для этого пины, либо через USB-порт. Не более 15 В.
ВАЖНО:
И полярность тоже
На плате не предусмотрено защиты от обратного напряжения, поэтому в случае ошибки вы рискуете её спалить. Чтобы этого избежать установите диод последовательно со входом по питанию катодом к плате (пин Vin).
2. Не замыкай пины
Короткое замыкание – это состояние когда между выводом с высоким потенциалом и выводом с низким потенциалом установлена нагрузка, сопротивление которой близко к 0. Реальным эквивалентом такой нагрузки служит капля припоя, кусок провода и другие проводящие ток материалы, соединяющие плюсовой контакт с минусовым.
Внутри микроконтроллера за выходные уровни 0 или 1 отвечают внутренние транзисторы и нагрузочные резисторы, они от большого тока просто сгорят. Скорее всего, чип продолжит функционировать, но вот этот пин нет.
Решение:
Вывод Vin также нельзя замыкать на gnd, хоть он и не относится к микроконтроллеру, но дорожки платы могут сгореть и придется их восстанавливать. В целях безопасности не поленитесь, и подавайте питание через предохранитель рассчитанный на ток 0.5 А.
ВАЖНО:
3. Не превышай логические уровни!
Пояснение:
Если на микроконтроллреа в качестве логической единицы выбран уровень 5 В, то и датчик, кнопка или другой микроконтроллер должен посылать сигнал с таким же напряжением.
Если вы подадите напряжение уровнем выше 5.5 Вольт – пин сгорит. Внутри установлены ограничительные элементы, типа стабилитронов, но при их срабатывании токи начинают расти пропорционально приложенному вольтажу. Даже не пытайтесь подавать переменное по знаку напряжение, а уж тем более сетевое – 220 В.
Примечание: превышение даже на половину секунды считается длительным.
Пошаговое обучение программированию и созданию устройств на микроконтроллерах AVR: Программирование микроконтроллеров для начинающих
Как защитить входы?
4. Не нагружайте стабилизатор
Если вы решите запитать нагрузку от пина 5V – можете сжечь линейный стабилизатор, эта шина питает МИКРОКОНТРОЛЛЕР и рассчитана на него, однако, пару маленьких сервомоторчиков он выдержит.
Также нельзя подключать источник внешнего напряжения к этой ножке, стабилизатор не имеет защиты от обратного напряжения. Чтобы питать дополнительные исполнительные устройства берите напряжение от внешнего источника питания.
Научитесь разрабатывать устройства на базе микроконтроллеров и станьте инженером умных устройств с нуля: Инженер умных устройств
Запомните эти четыре раздела, и вы обезопасите свою Arduino от ошибок.
Процесс диагностики и ремонта платы оригинальной ARDUINO UNO R3:
Техника безопасности для микроэлектроники
В этом разделе мы поговорим о том, как правильно работать с платой, от этапа сборки, до этапа эксплуатации вашей умной системы. Начнем с монтажных работ.
Можно ли паять к плате Ардуино элементы?
Конечно да, но не все так просто. Я думаю, что у вас неоригинальная плата, а китайская копия, как и у меня, и у тысяч других любителей электроники. Это значит, что качество изготовления таких устройств довольно сильно отличается в зависимости от конкретного экземпляра.
Паяльные станции и регулируемые термостабилизированные паяльники всё плотнее входят в быт и инструментарий домашних мастеров, однако здесь не все так просто.
Я купил в хозяйственном магазине припой в спирали с флюсом, мало того, что там была не канифоль, а что-то по запаху напоминающее паяльную кислоту, так он и паялся не понятно как. Ложился хлопьями, не растекался, имел серый цвет и не блестел после расплава. Настройки станции были такие, как и всегда, но и регулировки не дали результатов.
Жало на паяльнике было толстым, теплоемкости для пропайки хватало, но припой никак не хотел растекаться, а дополнительная зеленая флюс-паста не помогала, в итоге от перегрева от платы отошли дорожки.
Выводы:
Паяйте нормальным паяльником – это такой паяльник, у которого нет потенциала фазы на жале (проверяется индикатором), а его мощность не превышает 25-40 Вт. Паяйте нормальным припоем и флюсом. Не пользуйтесь кислотами (активным флюсом) и не перегревайте дорожки.
Примечания: если собрались заменить микроконтроллер, во-первых, если он в SMD-корпусе лучше сделать это феном, а во-вторых, не паяйте его слишком долго (более 10-15 секунд), давайте остыть, а при пайке феном можно положить теплоотвод на средину корпуса в виде монетки или малого радиатора.
Подборка полезных статей про Арудино для начинающих:
Как обращаться с платой ардуино?
Оригинальные модели и многие клоны изготовлены из материалов достаточной прочности. Платы покрыты защитным слоем, дорожки ровные и лежат на толстом текстолите уверено.
Края мельчайших элементов вытравлены достаточно качественно. Всё это позволяет переносить достаточно серьезные удары и падения, незначительные изгибы и вибрации. Тем не менее случаи холодной пайки и непропая случаются.
Вибрация и удары может привести к потере контакта, в таком случае можно пройтись паяльником или прогреть плату феном, будьте аккуратны, и не сдуйте SMD-компоненты.
К влаге плата относится, как и любое электрооборудование – отрицательно. Если вы планируете эксплуатировать прибор на улице – позаботьтесь о покупке герметичных разъёмов и корпусов иначе могут быть плачевные последствия:
1. Неправильное чтение сигнала с аналоговых датчиков.
2. Ложные срабатывания;
3. Короткие замыкания пинов между собой и на землю (см. начало статьи).
Окисел, образовавшийся от работы во влажной среде, может вызывать такие же последствия, как и сама влага, только добавляется еще и вероятность потери контакта, отгнивания элементов и дорожек.
Выводы
Итак задумал я тут сделать одно устройство на Arduino Pro Mini. Все конечно хорошо, полноценная Arduino только без возможности заливки скетчей напрямую. Приходится прошивать через Arduino Uno пока не пришел программатор из Китая за смешную цену (40-50 рублей. ). Но впаивать провода в Arduino Pro Mini как то не по радиолюбительски что ли и задался я целью найти панельки под выводы данной платки. Можно конечно использовать готовую макетную плату, тем более они продаются разных размеров, но у меня лишней макетки просто нету и я решил найти что нибудь подходящее на замену макетной платы, так сказать панельку под Arduino Pro Mini.
Arduino Pro Mini
Думал, найду какое нибудь гнездо чтобы вставить Arduino Pro Mini и, при надобности, чтобы иметь быстрый доступ к снятию, перепрошивке и легкой установки обратно в устройство. В том и прелесть что ничего допаивать не надо- просто дописал программу, прошил и вуаля- новое устройство готово! Вобщем долго я искал на материнских платах от компьютеров подходящие разъемы- единственно что более- менее близко подходило к званию панельки оказался разъем LPT- порта. Подумал сколько сил я угрохаю на хотя бы приличную панельку… отказался от этой мысли. Тут мой взгляд упал на разъем IDE для подключения жестких дисков. Штеккеры там такого же размера как и ножки Arduino Pro Mini и со стандартным шагом. Срочно нашел шлейф от компьютера и принялся за создание альфа- варианта панельки. Шлейф может быть как от жесткого диска так и от дисковода, главное чтобы расстояние между центрами отверстий было 2,5 мм.
Разъем от шлейфа IDE компьютера
При разборке разъема IDE пришлось сломать защелки с торцов и оттянуть провод. При этом часть ножей-ножек осталась на проводе и я аккуратно пинцетом установил их на место. Затем прижимаем разъем ножами к столу- чтобы они крепко держались и не вываливались. Аккуратно надфилем зачищаем контакты с обеих сторон разъема, мажем жидким флюсом и лудим. Затем делаем перемычки как показано на рисунке.
Распаянные панельки
Таким образом мы параллелим гнезда на разъёме, теперь в гнезда находящиеся напротив выводов Arduino Pro Mini можно вставлять провода для коммутации устройств, а сам контроллер можно легко снять для перепрошивки!
Arduino Pro Mini в панельках.
Как видно из фото часть выводов осталась незадействована. И сразу же появляется проблема- как закрепить данные панельки? Можно вытащить из нескольких гнезд контакты и просверлить отверстие прямо через отверстия из под контактов. Таким образом можно жестко закрепить панельки. Единственный совет- при разметке отверстия оставьте последнюю группу- панельки будут стоять более ровно из за подпорки последней группой контактов.
Кроме того, если вы делаете устройство всерьез и надолго- просто подпаяйте провода к нужным перемычкам на разъемах и тогда сразу отпадает надобность в коммутации проводами. При этом сам контроллер можно в любом случае легко снять и заново установить!
Ее особенность — в способности управлять различными системами без участия владельца, а суть заключается в объединении электронных устройств в одну сеть для экономии электроэнергии, управления освещением и электроприборами, оповещения о проникновении в дом посторонних лиц и решении других задач.
Одним из главных элементов системы умный дом в рассматриваемом варианте является Arduino. Что это такое? Как он работает? Какие функции выполняет? Все подробно мы рассмотрим в этой статье.
Что такое Arduino?
Ардуино (Arduino) — специальный инструмент, позволяющий проектировать электронные устройства, имеющие более тесное взаимодействие с физической средой в сравнении с теми же ПК, фактически не выходящими за пределы виртуальной реальности.
Другими словами, Ардуино — небольшое устройство, обеспечивающее управление различными датчиками, системами освещения, принятия и передачи данных.
В состав Arduino входит микроконтроллер, представляющий собой собранный на одной схеме микропроцессор. Его особенность — способность выполнять простые задачи. В зависимости от модели устройство Ардуино может комплектоваться микроконтроллерами различных типов.
Существует несколько моделей плат, самые распространённые из них – UNO, Mega 2560 R3.
Не менее важная особенность печатной платы заключается в наличии 22 выводов, которые расположены по периметру изделия. Они бывают аналоговыми и цифровыми.
Особенность последних заключается в управлении с помощью только двух параметров — логической единицы или нуля. Что касается аналогового вывода, между 1 и 0 имеется много мелких участков.
Сегодня Arduino используется при создании электронных систем, способных принимать информацию с различных датчиков (цифровых и аналоговых).
Устройства на Ардуино могут работать в комплексе с ПО на компьютере или самостоятельно.
Что касается плат, их можно собрать своими руками или же приобрести готовое изделие. Программирование Arduino производится на языке Wiring.
ЧИТАЙТЕ ПО ТЕМЕ : Умный дом Xiaomi Smart Home, обзор, комплектация, подключение и настройка своими руками, сценарии.
Чем управляет Arduino?
Благодаря большому количеству выводов на печатной плате, к Ардуино удается подключить множество различных устройств, а именно:
Кроме того, к Ардуино подключается набор датчиков в зависимости от задач, поставленных перед системой. Как правило, устанавливаются датчики освещенности, дыма и состава воздуха, магнитного поля, влажности, температуры и прочие.
Принцип работы системы
Устройство Arduino работает следующим образом. Информация, собранная с различных датчиков в доме, направляется по беспроводной сети на планшет или ПК. Далее с помощью специального софта производится обработка данных и выполнение определенной команды.
Главную функцию выполняет центральный датчик, который можно приобрести или собрать самостоятельно. Разъемы на платах являются стандартными, что значительно упрощает выбор комплектующих.
Питание
Питание Arduino производится через USB разъем или от внешнего питающего устройства. Источник напряжения определяется в автоматическом режиме.
Провода от АКБ подключаются к различным выводам питающего разъема — Vin и Gnd.
Для нормальной работы платформа нуждается в напряжении от 6 до 20 Вольт. Если параметр падает ниже 7 вольт, на выводе 5V может оказаться меньшее напряжение и появляется риск сбоя.
Если подавать 12 В, возможен перегрев регулятора напряжения и повреждения платы. По этой причине оптимальным уровнем является питание с помощью 7 — 12 В.
В отличие от прошлых типов плат, Arduino Mega 2560 работает без применения USB-микроконтроллера типа FTDI. Для обеспечения обмена информацией по USB применяется запрограммированный под конвертер USB-to-serial конвертер.
На Ардуино предусмотрены следующие питающие выводы:
- 5V — используется для подачи напряжения на микроконтроллер, а также другие элементы печатной платы. Источник питания является регулируемым. Напряжение подается через USB-разъем или от вывода VIN, а также от иного источника питания 5 Вольт с возможностью регулирования.
- VIN — применяется для подачи напряжения с внешнего источника. Вывод необходим, когда нет возможности подать напряжение через USB-разъем или другой внешний источник. При подаче напряжения на 2,1-миллиметровй разъем применяется этот вход.
- 3V3 — вывод, напряжение на котором является следствием работы самой микросхемы FTDI. Предельный уровень потребляемого тока для этого элемента составляет 50 мА.
- GND — заземляющие выводы.
Принципиальную схему платы в pdf формате можно посмотреть ЗДЕСЬ.
Связь
Возможности Arduino позволяют подключить группу устройств, обеспечивающих стабильную связь с ПК, а также другими элементами системы — микроконтроллерами или такими же платами Ардуино.
Модель ATmega 2560 отличается наличием 4 портов, через которые можно передавать данные для TTL и UART. Специальная микросхема ATmega 8U2 на плате передает интерфейс (один из них) через USB-разъем. В свою очередь, программы на ПК получают виртуальный COM.
Здесь имеются нюансы, которые зависят от типа операционной системы:
- Если на ПК установлен Linux, распознавание происходит в автоматическом режиме.
- Если стоит Windows, потребуется дополнительный файл .inf.
С помощью утилиты мониторинга обеспечивается отправление и получение информации в текстовом формате после подключения к системе.
Мигание светодиодов TX и RX свидетельствует о передаче данных. Для последовательной отправки информации применяется специальная библиотека Software Serial.
К особенностям ATmega 2560 стоит отнести наличие интерфейсов SPI и I2C. Кроме того, в состав Ардуино входит библиотека Wire.
Разработка проекта
Какие проекты можно создавать на Arduino?
Ардуино позволяет создавать множество уникальных проектов. Вот лишь некоторые из них:
Как подключить проходной выключатель: одноклавишный, двухклавишный, как обычный, схемы, критерии выбора
Составление проекта для умного дома
Рассмотрим ситуацию, когда необходимо сделать автоматику для дома с одной комнатой.
Такое здание состоит из пяти основных зон — прихожей, крыльца, кухни, санузла, а также комнаты для проживания.
При составлении проекта стоит учесть следующее:
- КРЫЛЬЦО . Включение света производится в двух случая — приближение хозяина к дому в темное время суток и открытие дверей (когда человек выходит из здания).
- САНУЗЕЛ . В бойлере предусмотрен выключатель питания, который при достижении определенной температуры выключается. Управление бойлером производится в зависимости от наличия соответствующей автоматики. При входе в помещение должна срабатывать вытяжка, и загорается свет.
- ПРИХОЖАЯ . Здесь требуется включение света при наступлении темноты (автоматическое), а также система обнаружения движения. Ночью включается лампочка небольшой мощности, что исключает дискомфорт для других жильцов дома.
- КОМНАТА . Включение света производится вручную, но при необходимости и наличии датчика движения эта манипуляция может происходить автоматически.
- КУХНЯ . Включение и отключение света на кухне осуществляется в ручном режиме. Допускается автоматическое отключение в случае продолжительного отсутствия перемещений по комнате. Если человек начинает готовить пищу, активируется вытяжка.
Отопительные устройства выполняют задачу поддержания необходимой температуры в помещении. Если в доме отсутствуют люди, нижний предел температуры падает до определенного уровня.
После появления людей в здании этот параметр поднимается до прежнего значения. Рекуперация воздуха осуществляется в случае, когда система обнаружила присутствие владельца. Продолжительность процесса — не более 10 минут в час.
Подбираем комплектацию под проект на примере Arduino Mega 2560 R3
Что входит в комплект поставки?
Необходимы и дополнительные инструменты — отвертки, паяльники и прочее.
Учтите, что покупать наборы для монтажа системы стоит в сертифицированных пунктах. Это объясняется тем, что при реализации проекта применяется электричество, а использование подделки может привести к снижению уровня безопасности.
Как правило, требуются датчики движения, температуры, открытия дверей и освещенности. Роль датчика открытия дверей может выполнять обычный геркон.
Прошивается плата с помощью специального софта, предназначенного для различных операционных систем, в том числе и кабеля USB. При этом в программаторах нет необходимости.
Что касается ПО, которое применяется в Ардуино, оно написано на языке Си. На число байт имеются определенные ограничения, но текущей памяти достаточно для реализации поставленной задачи.
Что такое GSM розетка для умного дома, устройство, принцип работы, инструкция по подключению, как сделать своими руками
Начало работы
Как только необходимое оборудование подготовлено, а проект разработан, можно приступать к выполнению поставленной задачи.
Этапы
- Инсталляция программного кода;
- Конфигурация приложения под применяемое устройство;
- Переадресация портов (для роутера);
- Проведение тестов;
- Внесение правок и так далее.
В Сети имеется весь необходимый софт на применяемое оборудование — его достаточно скачать с официального сайта и установить (ссылку смотрите выше).
Приложение позволяет увидеть информацию о датчиках. Если это требуется, настройки IP-адрес могут быть изменены.
Последовательность действий при подключении к компьютеру
Чтобы начать работать с Ардуино в Windows, сделайте следующие шаги:
Работа с роутером
После требуется присвоить адресу доменное имя и перейти к процессу тестирования проекта. Учтите, что для такой системы запрещено применение открытого IP-адреса, ведь в этом случае высок риск взлома через Сеть.
Расширение возможности на Ардуино
Одной из возможностей умного дома является визуализация состояния автоматики и проходящих в системе процессов. Для этого рекомендуется применять отдельный сервер, обеспечивающий обработку состояний (может применяться программа Node.js).
Для реализации задуманного подойдет ноутбук, обычный ПК или Raspberry Pi. Применение такой системы позволяет увеличить ее возможности. Так, если на плате Ардуино имеется небольшой объем памяти, на сервере такие ограничения отсутствуют. Программа пишется таким образом, чтобы обеспечить полное управление платформой.
При желании можно задать алгоритм, который будет фиксировать факт нахождения человека в доме, и собирать эту информацию. Если владелец ежедневно возвращается где-то к 17.30, за час может быть включен бойлер или отопительные устройства. По приходу домой человек попадает в теплое здание с горячей водой.
Программа может запомнить время, когда владелец ложится отдыхать и отключать нагрев воды. Таких нюансов, которые при необходимости вносятся в программу, множество. Именно наличие внешнего ПК дает большие возможности контроллеру на Ардуино.
Общение с Arduino
Чтобы узнать, какие действия осуществлять, процессор должен получить соответствующую команду. Общение производится с помощью специального языка, который адаптирован под работу с Ардуино и достаточно прост. При желании в нем легко работаться даже при отсутствии навыков программирования.
Как можно управлять?
Как отмечалось, сервер Node.js позволяет связать между собой оборудование в доме. Одним из способов управления процессами являются облачные сервисы в Сети. При этом включить отопление или бойлер можно за один-два часа до приезда.
Реле контроля фаз и напряжения: устройство, принцип работы, схемы подключения, характеристики, обзор моделей
В итоге, что мы получим?
Сегодня Arduino востребовано среди людей, которые ничего не знают о программировании.
Причиной этому является простой интерфейс, а также ряд преимуществ — простой язык программирования, возможность создания своего алгоритма, благодаря открытому исходному коду, а также легкость переноса программ с помощью USB-кабеля. Необходимый для Ардуино софт имеется в Интернете, поэтому тут проблем нет.
Это и есть основные преимущества системы.
К особенностям платы стоит отнести возможность подключения к компьютеру и получения визуализации процессов на дисплее планшета или ПК.
Читайте также: