Управление нагрузкой через интернет своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 05.10.2024

Удалённое управление через Интернет предоставляет возможность:

убедиться были ли выключены бытовые приборы;
узнать о посещение территории незваными гостями, об утечке газа;
проконтролировать правильную работу систем отопления и водоснабжения;
открывать и закрывать шторы, жалюзи, окна;
подготовиться к возвращению домой, например, включить кондиционеры или кофе-машину.

Интеллектуальное здание подключается к блоку управления на расстоянии не только при использовании алгоритмов, которые были разработаны программистами. Также существует возможность объединить все устройства в одном облачном хранилище. Через него и происходит непосредственно дистанционное управление воротами и другими бытовыми компонентами.

Система управления умный дом через всемирную паутину подразумевает использование клиентского приложения. Для его создания потребуется продумать все схемы и особенности функционирования инженерных подсистем. После этого, программисты принимаются за разработку программного продукта. В итоге клиент – владелец квартиры или дома получает утилиту для дистанционного управления кондиционером, электрическими приборами, света. Собственник программы с помощью всего одного нажатия сможет задавать или менять параметры работы тех или иных элементов.

Зачем нужно управлять системой отопления на расстоянии?

Сегодня существует прекрасная возможность автоматизировать систему отопления. Это позволит управлять и контролировать автономное отопление, что избавит владельцев недвижимости от переживаний и лишних хлопот, связанных с настройкой оптимального температурного режима, чрезмерными расходами тепла. Управление через интернет умным домом позволяет подключить термостаты к системе. Вносить изменения, например, устанавливать комфортную температуру к возвращению членов семьи, отключать регуляторы на время отсутствия можно через мобильный телефон, который регулярно находится под рукой.

Преимущества использования систем дистанционного управления отоплением

К достоинствам интеллектуального дома, в особенности управление отоплением через интернет, относится:

создание дополнительных комфортных условий для пребывания и проживания в помещении;
экономия на оплате счетов за отопление. Терморегулятор в умном доме может быть выставлен на экономичный режим, при отсутствии жителей;
снижение круглосуточной нагрузки на устройства, что увеличивает их срок службы;
диагностика автономного отопления может быть запущена в любой момент;
возможность установки различных температурных условий для каждой комнаты;
уменьшение общих расходов на содержание всего дома или квартиры.

Принципы управления оборудованием через интернет

Еще совсем недавно всё управление умным домом происходило через специальные панели, которые размещались на стенах помещения. После этого компании стали производить дистанционный пульт, обладающий всеми доступами к изменению интеллектуальных параметров.

Инновационные системы обладают сенсорным дисплеем, а также позволяют подключить смартфон, планшет или компьютер к управлению бытовыми приборами или другими элементами комфорта. Управление окнами и остальными устройствами подразумевает два аспекта: диагностика и непосредственное изменение ранее заданных параметров.

Функциональные особенности мониторинга позволяют в любой момент получить исчерпывающие сведения про состояние здания. Владелец квартиры или дома может проверить систему безопасности (заперты ли окна и двери, выключены ли электро-приборы), отключить свет и электронные бытовые оборудования, узнать температуру во всем помещении или в отдельных зонах, посмотреть изображение с камер. Такие данные сохраняются в истории, поэтому хозяин в любой момент может сверить показатели за предыдущие периоды с сегодняшними.

Как заметили, наша страница в браузере теперь имеет другое название. Ведь это уже не совсем Arduino WEB-метеостанция. Но вы можете сами это изменить. Показания датчиков MQ-2 и DHT-11 осталось не тронутым. А уже ниже расположились наши кнопки управления четырех реле (у меня не было реле, вместо этого установил пару светодиодов).

Но просто сделать обычные кнопки не интересно. По этому сделали активные кнопки "Хамелеоны" которые меняют свой цвет в зависимости от состояния пина. Если кнопка зеленая то пин активен, если красный - не активен. Обновляется страница как мы помним из предыдущих частей данного проекта, один раз в секунду. Так что не стоит паниковать если кнопка у вас изменит цвет не сразу.

Давайте разберемся как сделать красивые кнопочки.

За их дизайн будут отвечать пару строк в файле my.css. Стиль кнопки в отключенном состоянии будет такой:

.button_disabled background: rgb(212, 75, 56);/* фон кнопки */
border: none; /* не показывать границу */
border-radius:5px; /* закругление углов */
cursor: pointer /* ставим другой курсор */
>

.button_disabled:hover /* при наведении курсора мышки */
.button_disabled:active /* при нажатии */

Стиль кнопки во включенном состоянии будет немного другой:

.button_enabled background: rgb(17,237,105); /* фон кнопки */
border: none; /* не показывать границу */
border-radius:5px; /* закругление углов */
cursor: pointer /* ставим другой курсор */
>

.button_enabled:hover < background: rgb(94,242,153); >/* при наведении курсора мышки */
.button_enabled:active < background: rgb(84,184,124); >/* при нажатии */

Тогда файл стилей my.css нашей страницы будет иметь следующее содержание:

h2 font-family: Arial;
font-weight: normal;
margin: 20px;
text-align: center
>

.button_disabled:hover /* при наведении курсора мышки */
.button_disabled:active /* при нажатии */

.button_enabled:hover < background: rgb(94,242,153); >/* при наведении курсора мышки */
.button_enabled:active < background: rgb(84,184,124); >/* при нажатии */

html-код кнопок выглядит так:

Реле №1
Реле №2
Реле №3
Реле №4

Файл index.htm со всеми изменениями теперь такой:

Не забывайте, что файл необходимо сохранить в кодировке "utf-8",
Настало время нарисовать окончательную схему нашего проекта. (Извините за пэинт, нарисуете лучше, буду рад выложить=))

Пояснение по схеме. Подключаем это все в плату Ethernet Shield W5100. Он у нас здесь вроде "ломтика сыра", а кусочком хлеба Arduino UNO. Датчик температуры и влажности DHT-11 подключен к цифровому входу 7. Датчик газов и дыма к аналоговому входу А0. Реле управления нагрузками (в моем случае светодиоды) подключаются к цифровым выходам 2, 3, 5, 6.
Датчики как вы понимаете можно цеплять любые. Просто я подключил то, что было под рукой.

Осталось разобраться с прошивкой. Прошивка из предыдущих статей была совсем немного изменена. Что то по отдельности описывать не стану. Вот сразу весь код прошивки.

EthernetServer server(80);
bool pin1;
bool pin2;
bool pin3;
bool pin4;
void setup() pinMode(2, OUTPUT);
pinMode(3, OUTPUT);
pinMode(5, OUTPUT);
pinMode(6, OUTPUT);

Сейчас в каждой семье есть компьютер. С помощью компьютера можно не только играть, но выполнять полезные работы и решать различные задачи.

С помощью небольшой программы и схемы к ней можно управлять различными бытовыми приборами и устройствами.

Устройство подключают к одному из COM-портов, а управлять приборами можно как с помощью экранных клавиш, так и внешних датчиков.

Принципиальная схема устройства

Схема управления приборами через COM-порт компьютера.

Устройство подключают к одному из COM-портов компьютера. Информационные сигналы поступают на контакт 7 розетки XS1, сигналы записи информации — на контакт 4, а сигналы вывода информации — на контакт 3. Сигналы COM-порта согласно стандарту RS-232 имеют уровни около -12 В (лог. 1) и около +12 В (лог. 0). Сопряжение этих уровней с входными уровнями регистра DD1 выполнено с помощью резисторов R2, R3, R5 и стабилитронов VD1—VD3 с напряжением стабилизации 5,1 В.

Сигналы управления внешними приборами формируются на выходах Q0—Q7 регистра DD1. Высокий уровень равен напряжению питания микросхемы (около 5 В), низкий — менее 0,4 В. Эти сигналы являются статическими и обновляются в момент поступления высокого уровня на вход RSK (вывод12) регистра DD1. Светодиоды HL1—HL8 предназначены для наблюдения за работой устройства.

Управление устройством осуществляется с помощью разработанной автором программы UniCOM. Внешний вид главного окна программы показан на рисунке ниже.

Управление приборами можно осуществлять и с помощью внешних контактных датчиков, которые подключают к входам 1—3 и линии питания +5 В. Они должны работать на замыкание или размыкание контактов. Пример схемы подключения датчиков показан на рисунке.

Управление приборами через COM-порт компьютера. Окно Согласование входов и выходов.

Большинство деталей монтируют на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1… 1,5 мм, чертеж которой показан на рисунке.

Чертеж печатной платы.

На этапе отработки алгоритма управления светодиоды можно установить на плате (см. рис.), а затем исключить. Резисторы R1, R4, R6 монтируют на выводах розетки XS1.

В устройстве применены резисторы С2-23, МЛТ, оксидные конденсаторы — К50-35 или импортные, розетка XS1 — DB9F. Помимо указанных на схеме стабилитронов, можно применить BZX55C5V1 или отечественные КС147А, светодиоды — любые. Микросхему устанавливают в панель. Питают устройство от стабилизированного или нестабилизированного источника питания напряжением 12 В и током до 100 мА.

Управление нагрузкой по SMS с использованием SIM800L и Arduino

Подключение:
Для стабильно работы модуля SIM800L необходим источник питания с рабочим током 2А, подойдет преобразователь напряжения LM2596 с настроенным выходным напряжением 4.3 В (можно воспользоваться модулем MINI360).
Первым делом подготавливаем модуль SIM800L, припаиваем контакты и антенну, затем устанавливаем SIM карту любого оператора. Теперь подключаем вывод Tx на модуле к выводу 3 на Arduino. Вывод Rx нельзя подключать напрямую, так как цифровой вывод Arduino UNO использует 5В, а модуль SIM800L использует 3,3В. Необходимо сигнал Tx, поступающий от Arduino UNO, понизить до 3,3В, чтобы не спалить модуль SIM800L. Самый простой способ, это воспользоватся делителем напряжения на резисторах. Подключаем резистор на 10 кОм между выводом Rx (SIM800L) и выводом 2 (Arduino) и второй резистор на 10 кОм между выводом Rx (SIM800L) и GND. Теперь осталось подключить питание модуля, в примере используется стабилизатор напряжения на LM2596.
Осталось подключить двух канальное реле, подключаем IN1 и IN2 к выводам A0 и A1, затем необходимо подключить питание VCC и GND к плате ARDUINO.

Читайте также: