نحوه ساخت خانه هوشمند با استفاده از ماژول رله کنترل آردوینو - ایده های اتوماسیون خانگی: 15 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

در این پروژه اتوماسیون خانگی ، ما یک ماژول رله خانه هوشمند طراحی می کنیم که می تواند 5 لوازم خانگی را کنترل کند. این ماژول رله را می توان از طریق تلفن همراه یا تلفن هوشمند ، ریموت IR یا ریموت تلویزیون ، سوئیچ دستی کنترل کرد. این رله هوشمند همچنین می تواند دمای اتاق و نور خورشید را برای روشن و خاموش شدن فن و لامپ حس کند.

این رله هوشمند دارای ویژگی های زیر است:

1. لوازم خانگی توسط بلوتوث تلفن همراه کنترل می شود

2. لوازم خانگی کنترل شده توسط تلویزیون از راه دور (مادون قرمز)

3. لوازم خانگی توسط دما و سنسور رطوبت به طور خودکار کنترل می شوند

4. لوازم خانگی توسط Dark Sensor کنترل می شوند

5. نمایش درجه حرارت و خواندن رطوبت.

6. لوازم خانگی با سوئیچ های دستی کنترل می شوند

7. آردوینو داخلی بنابراین کد آردوینو را می توان در ماژول رله بارگذاری کرد.

تدارکات

اجزای مورد نیاز برای پروژه های خانه هوشمند:

1. میکروکنترلر ATMEGA328P

2. ماژول بلوتوث HC05

3. سنسور DHT11

4. صفحه نمایش OLED (128 X 32)

5. گیرنده مادون قرمز 1738

6. PC817 Optocoupler (5 شماره)

7. BC547 NPN Transistors (5 no)

8. دیودهای 1N4007 (5 عدد)

9. دیود 1N4001 (1 شماره)

10. LED های 5 میلی متری (6 عدد)

11. خازن های 22pF (2 عدد)

12. خازن 100nF (104) (1 عدد)

13. خازن 100uF (1 عدد)

14. مقاومت 220 اهم (10 no) (R6 تا R10)

15. مقاومتهای 1k (7 بدون) (R1 تا R5)

16. مقاومت 10k (8 no)

17. مقاومت 2k (1no) و 4.7k (1no) مقاومت

18. LDR (1 شماره)

19. کریستال 16 مگاهرتز ،

20. دکمه های فشار (8 بدون)

21. رله 5V (5 بدون)

22. Jumper (2no) ، اتصالات ، پایه IC

23. FTDI 232 USB to Serial board board یا Arduino UNO

24. PCB

مرحله 1: نمودار مدار

این نمودار مدار کامل این پروژه اتوماسیون خانگی است. مدار را در فیلم آموزشی توضیح داده ام.

من از میکروکنترلر ATMEGA328P برای کنترل ماژول رله 5 کاناله استفاده کرده ام. من همچنین ماژول بلوتوث HC05 ، گیرنده IR 1738 را برای کنترل رله های بلوتوث و ریموت مادون قرمز متصل کرده ام. و سنسور دما و رطوبت DHT11 و LDR برای کنترل خودکار رله.

در این مدار ، می توانیم از رله 5 ولت یا 12 ولت استفاده کنیم ، اما باید مقاومت ها را مطابق آنچه در مدار ذکر شده است ، تغییر دهیم.

مرحله 2: برای آزمایش مدار را روی Breadboard ایجاد کنید

قبل از طراحی PCB ابتدا مدار را روی نانبرد برای آزمایش ساخته ام. در حین آزمایش ، من طرح Arduino را با استفاده از برد رابط USB to Serial (FTDI232) روی میکروکنترلر Atmega328P بارگذاری کرده و سپس سعی کردم رله ها را با بلوتوث ، ریموت تلویزیون ، سنسور دما ، LDR و غیره کنترل کنم.

من همچنین تمام پین میکروکنترلرهایی را که در این مدار استفاده می شود ، ترسیم کرده ام.

مرحله 3: حالت مختلف ماژول رله هوشمند

در این پروژه خانه هوشمند می توانیم ماژول رله را در حالت های مختلف کنترل کنیم:

1. حالت بلوتوث

2. حالت مادون قرمز

3. حالت خودکار

4. حالت دستی

ما می توانیم به راحتی با دکمه CMODE و SMODE که روی PCB نصب شده است حالت را تغییر دهیم.

برای تغییر حالت:

1. دکمه CMODE را فشار دهید.

2. سپس دکمه SMODE را برای انتخاب حالت فشار دهید.

3. پس از انتخاب حالت دوباره دکمه CMODE را فشار دهید.

مرحله 4: حالت کنترل بلوتوث

در اینجا ما از ماژول بلوتوث HC05 و برنامه بلوتوث آردوینو از فروشگاه بازی برای کنترل ماژول رله از تلفن هوشمند استفاده می کنیم. می توانید از برنامه های دیگر استفاده کنید ، اما باید متناسب با آن کد را تغییر دهید.

سطح منطقی HC05 3.3 ولت است اما برای میکروکنترلر سطح منطقی 5 ولت است. بنابراین هنگام اتصال RX HC05 به TX Atmega328P از تقسیم کننده ولتاژ با مقاومت 2k و 4.7k استفاده کرده ام.

مرحله 5: حالت کنترل شده مادون قرمز

در اینجا ما از گیرنده مادون قرمز 1738 برای کنترل ماژول رله از راه دور تلویزیون استفاده می کنیم. می توانید از هر ریموت مادون قرمز استفاده کنید ، اما باید کدهای Hex مربوط به دکمه های راه دور را دریافت کرده و کد را بر این اساس اصلاح کنید.

می توانید به فیلم تعبیه شده مراجعه کنید که در آن توضیح داده ام چگونه می توانید به راحتی کد هگز را از دکمه ریموت تلویزیون دریافت کنید.

برای کنترل ماژول رله می توانید از هر دکمه استفاده نشده از راه دور استفاده کنید.

مرحله 6: حالت کنترل دما و نور

در حالت خودکار ، این ماژول رله هوشمند را می توان با دمای اتاق از پیش تعیین شده و نور خورشید کنترل کرد. این دستگاه دارای سنسور دما و رطوبت DHT11 است که بعد از هر 5 ثانیه دما و رطوبت را حس می کند.

وقتی دما از حداکثر مقدار تعیین شده دمای ذکر شده در کد آردوینو عبور می کند ، رله 1 و رله 2 روشن می شود.

وقتی دما کمتر از مقدار از پیش تعیین شده دمای حداقل ذکر شده در کد آردوینو شد ، رله 1 و رله 2 خاموش می شود.

کنترل LDR

LDR روی PCB نصب شده است تا نور محیط را حس کند. مانند سنسور تاریکی عمل می کند.

هنگامی که سطح روشنایی زیر مقدار از پیش تعیین شده می شود ، رله 3 و رله 4 روشن می شوند.

هنگامی که سطح روشنایی از مقدار از پیش تعیین شده عبور می کند ، رله 3 و رله 4 خاموش می شود.

لطفاً برای درک بهتر به فیلم جاسازی شده در بالا مراجعه کنید.

مرحله 7: حالت دستی

ماژول رله همچنین می تواند به صورت دستی از طریق دکمه های فشرده روی PCB کنترل شود.

5 دکمه S1 ، S2 ، S3 ، S4 ، S5 برای روشن و خاموش کردن رله 1 ، رله 2 ، رله 3 ، رله 4 ، رله 5 وجود دارد.

و یک دکمه RESET برای خاموش کردن همه رله ها در یک زمان وجود دارد.

در ویدئوی آموزشی عملکرد مدار را توضیح داده ام.

مرحله 8: طراحی PCB

همانطور که من از مدار روزانه استفاده می کنم ، پس از آزمایش تمام ویژگی های ماژول رله هوشمند روی نان برد ، می توانیم طراحی PCB را شروع کنیم.

می توانید فایل PCB Gerber این پروژه اتوماسیون خانگی را از لینک زیر بارگیری کنید:

drive.google.com/uc؟export=download&id=180s0bidnq6u6ilYs4vcLQwcjJ2zMrFZP

مرحله 9: PCB را سفارش دهید

پس از بارگیری فایل Garber ، می توانید PCB را به راحتی سفارش دهید

1. از https://jlcpcb.com دیدن کرده و وارد شوید/ثبت نام کنید

2. روی دکمه QUOTE NOW کلیک کنید.

3 روی دکمه "افزودن فایل Gerber خود" کلیک کنید. سپس فایل Gerber را که بارگیری کرده اید ، مرور کرده و انتخاب کنید.

مرحله 10: بارگذاری فایل Gerber و تنظیم پارامترها

4. پارامتر مورد نیاز مانند مقدار ، رنگ PCB و غیره را تنظیم کنید

5. پس از انتخاب همه پارامترها برای PCB ، روی دکمه SAVE TO CART کلیک کنید.

مرحله 11: آدرس ارسال و حالت پرداخت را انتخاب کنید

6. آدرس حمل و نقل را تایپ کنید.

7. روش حمل و نقل مناسب را انتخاب کنید.

8. سفارش را ارسال کرده و پرداخت را ادامه دهید.

همچنین می توانید سفارش خود را از JLCPCB.com پیگیری کنید

PCB های من 2 روز طول کشید تا تولید شوند و ظرف یک هفته با استفاده از گزینه تحویل DHL وارد شدند. PCB ها به خوبی بسته بندی شده بودند و کیفیت آن با این قیمت مناسب واقعاً خوب بود.

مرحله 12: همه اجزا را لحیم کنید

پس از آن تمام قطعات را مطابق نمودار مدار لحیم کنید.

سپس میکروکنترلر atmega328P ، HC05 و همه سنسورها را وصل کنید.

مرحله 13: میکروکنترلر را برنامه ریزی کنید

1. USB را به برد رابط سریال متصل کنید (FTDI232).

2. اسکچ آردوینو را بارگیری کنید. (پیوست)

3. برد Arduino UNO و PORT مناسب را انتخاب کنید. سپس کد را بارگذاری کنید.

مرحله 14: لوازم خانگی را وصل کنید

مطابق نمودار مدار ، 5 لوازم خانگی را وصل کنید. لطفاً هنگام کار با ولتاژ بالا ، اقدامات ایمنی مناسب را انجام دهید.

مطابق شکل مدار ، منبع تغذیه 5 ولت DC را به PCB وصل کنید. (من از شارژر موبایل قدیمی خود استفاده کرده ام)

مرحله 15: در نهایت

منبع تغذیه 110V/230V و منبع تغذیه 5V DC را روشن کنید.

اکنون می توانید لوازم خانگی خود را به شیوه ای هوشمند کنترل کنید.

امیدوارم از این پروژه اتوماسیون خانگی خوشتان آمده باشد. من تمام اطلاعات مورد نیاز برای این پروژه را به اشتراک گذاشته ام.

اگر نظرات ارزشمند خود را به اشتراک بگذارید واقعاً از آن قدردانی می کنم ، همچنین در صورت داشتن هرگونه سوال لطفاً در قسمت نظرات بنویسید.

همچنین می توانید برای پروژه های بیشتر از وب سایت ما دیدن کنید:

برای پروژه های بیشتر لطفاً TechStudyCell را دنبال کنید. متشکرم و یادگیری مبارک