صرفه جویی در مصرف انرژی خانگی آردوینو: 5 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

شما در حال ایجاد یک سیستم انرژی خانگی هستید که به منظور نظارت بر انرژی خانه های شما به منظور کاهش هزینه برق و سایر قبوض آب و برق است. در این مدل ، دستگاه شما می تواند دمای خانه شما را بررسی کرده و آن را مطابق آن تنظیم کند ، بررسی کند که آیا درها یا پنجره ها به منظور صرفه جویی در گرمایش و تهویه مطبوع باز مانده یا خیر ، و اجازه کنترل دستی کتابچه راهنمای کاربر را می دهد. روشنایی چراغ های خانه شما بیایید شروع کنیم!

مرحله 1: قطعات و مواد

برای تکمیل این سیستم به قطعات مختلفی نیاز خواهید داشت. اول از همه ، شما به یک کیت شروع کننده Sparkfun Redboard نیاز دارید که از آردوینو پشتیبانی می کند. این کیت و سخت افزار داخل آن جایی است که شما کل سیستم را تنظیم کرده اید. در مرحله دوم ، شما نیاز به یک نسخه از MATLAB بر روی دسکتاپ یا لپ تاپ خود دارید ، و همچنین همه جعبه ابزارهای لازم برای سازگاری آن با Redboard. برای انجام این کار ، MATLAB را باز کنید. در برگه MATLAB Home ، در منوی Environment ، Add-ons Get Hardware Support Packages را انتخاب کنید "بسته پشتیبانی MATLAB برای سخت افزار آردوینو" را انتخاب کرده و بسته پشتیبانی سخت افزار Arduino را بارگیری کنید.

بقیه قطعات مورد نیاز شما در بسته Sparkfun Redboard گنجانده شده است. به سیم ، یک LED ، مقاومت ، دیود ، عنصر پیزو (بلندگو) ، سنسور دما ، ترانزیستور ، مقاومت در برابر عکس و موتور DC نیاز دارید. خوشبختانه همه این قطعات در بسته استارت شما یافت می شود.

مرحله 2: تنظیم کنترل های نور خود را تنظیم کنید

در این سیستم ، چراغ LED چراغ خانه ما خواهد بود. پیوست یک تصویر از مدار مورد نیاز برای تنظیم کنترل LED در Redboard است. در این سناریو ، شما نیازی به قطعه آبی روی مدار نخواهید داشت.

کد زیر کنترل شما را بر روی چراغ LED تنظیم می کند. هنگام اجرای کد ، منویی ظاهر می شود که به کاربر اجازه می دهد روشنایی بین زیاد ، متوسط ، کم یا خاموش را انتخاب کند. بسته به آنچه که انتخاب می کنید ، کد LED را به میزان مشخصی از روشنایی یا تاریکی تنظیم می کند. این یک حلقه بی نهایت خواهد بود.

٪٪ چراغ

انتخاب = منو ("چراغ های خود را چقدر روشن می خواهید؟" ، "زیاد" ، "متوسط" ، "کم" ، "خاموش")

در صورت انتخاب == 1

writePWMVoltage (a، 'D10'، 5)

elseif choice == 2

writePWMVoltage (a، 'D10'، 3)

elseif selection == 3

writePWMVoltage (a، 'D10'، 1)

elseif selection == 4

writePWMVoltage (a، 'D10'، 0)

پایان

مرحله 3: تنظیم زنگ هشدار در و پنجره

اولین مدار متصل شده به شما نحوه تنظیم یک بلندگوی کوچک را در تخته قرمز نشان می دهد. این بلندگو به عنوان یک هشدار عمل می کند تا به کاربر اطلاع دهد که پنجره یا درب منزلش بیش از 10 ثانیه باز گذاشته شده است. این مدار از سیم ها ، عنصر پیزو و 3 سیم استفاده می کند.

دومین مدار متصل شده به عکس گیرنده عکس است. این می تواند تیره یا روشن بودن محیط اطراف را تشخیص دهد. قرار گرفتن در معرض نور به کد MATLAB اطلاع می دهد که درب باز یا بسته است و اطلاعات را به عنصر پیزو منتقل می کند و می گوید صدا ایجاد کند. در این مدار ، نیازی به اتصال LED ، سیم بنفش یا مقاومت به سمت راست ندارید.

کد زیر میزان نور عکس گیر را می خواند ، سپس کد را مکث می کند تا ببیند آیا درب بیش از 10 ثانیه باز است یا خیر. این دستگاه دوباره مقاومت عکس را می خواند ، سپس به پیزو می گوید اگر سطح نور هنوز خیلی زیاد است ، وزوز بزند.

٪٪ مقاومت در برابر نور

در حالی که 0 == 0

photov = readVoltage (a، 'A1')

اگر فتو> 4

مکث (10)

photov = readVoltage (a ، 'A1')

اگر فتوولت> 4

playTone (a ، 'D3' ، 500 ، 5)

زنگ تفريح

پایان

پایان

پایان

مرحله 4: تنظیم سنسورهای دما

اولین مدار متصل ، سنسور دما را تنظیم می کند. با این کار داده های دما از هر جایی که سیستم شما قرار گرفته است جمع آوری می شود. این اطلاعات را به MATLAB ارسال می کند.

مدار بعدی متصل موتور DC را راه اندازی می کند. این موتور به عنوان یک فن عمل می کند. اگر قرائت سنسور دما بیش از حد بالا باشد ، فن روشن می شود و سعی می کند خانه شما را خنک کند.

کد زیر به سنسور دما اجازه می دهد تا داده ها را در مدت زمان معینی بخواند. این کد 100 بار تنظیم شده است ، اما می توان آن را به راحتی چندین بار دیگر تنظیم کرد ، بنابراین سنسور می تواند در طول روز کار کند. با جمع آوری داده های دما ، کد بررسی می کند که آیا درجه حرارت از دمای تنظیم شده بالاتر می رود یا خیر. در این صورت ، فن به طور خودکار روشن می شود. هنگامی که مدت زمان تعیین شده به پایان می رسد ، یک نمودار ایجاد می کند که به شما می گوید درجه حرارت در طول دوره زمانی که می توانید برای تنظیم گرمایش و تهویه مطبوع در خانه خود تجزیه و تحلیل کنید.

٪٪حسگر دما

دما =

بار =

برای i = 1: 100

v = readVoltage (a ، 'A0')

tempC = (v-0.5).*100

tempF = 9/5.* tempC + 32

اگر tempF> 75

writeDigitalPin (a، 'D9'، 1)

پایان

temps = [temps، tempF]

بار = [بار ، من]

طرح (زمان ، زمان)

xlabel ('زمان (ثانیه)')

ylabel ('دما (F)')

عنوان ('دمای خانه شما در طول زمان')

پایان

مرحله 5: نتیجه گیری

همه چیز آماده است! از صرفه جویی در انرژی جدید خانه خود لذت ببرید و مطمئن شوید که از آن به نفع خود استفاده می کنید!