Arduino Home Energy Saver: 5 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

U bouwt een Home Energy-systeem dat bedoeld is om de energie van uw huis te bewaken om zo de elektriciteits- en andere energierekeningen te verlagen. In dit model kan uw apparaat de temperatuur in uw huis controleren en dienovereenkomstig aanpassen, controleren of er deuren of ramen openstaan om te besparen op verwarming en airconditioning, en de gebruikershandleiding controle geven over de helderheid van de verlichting in uw huis. Laten we beginnen!

Stap 1: Onderdelen en materialen

Je hebt verschillende onderdelen nodig om dit systeem te voltooien. Eerst en vooral heb je een Sparkfun Redboard-starterkit nodig, aangedreven door Arduino. Deze kit en de hardware binnenin zullen de plaats zijn waar u het hele systeem instelt. Ten tweede heb je een kopie van MATLAB op je desktop of laptop nodig, evenals alle benodigde gereedschapskisten om het compatibel te maken met het Redboard. Open hiervoor MATLAB. Selecteer op het tabblad MATLAB Home in het menu Omgeving de optie Add-ons Hardware-ondersteuningspakketten ophalen Selecteer het "MATLAB-ondersteuningspakket voor Arduino-hardware" en download het Arduino-hardwareondersteuningspakket.

De rest van de onderdelen die je nodig hebt zitten in het Sparkfun Redboard pakket. Je hebt draden, een LED, weerstanden, een diode, een piëzo-element (luidspreker), een temperatuursensor, een transistor, een fotoweerstand en een DC-motor nodig. Gelukkig zitten al deze onderdelen in je startpakket.

Stap 2: Uw lichtregeling instellen

In dit systeem zal een LED-lamp onze thuisverlichting zijn. Bijgevoegd is een afbeelding van het circuit dat nodig is om de LED-bediening op uw Redboard in te stellen. In dit scenario heb je het blauwe stuk op het circuit NIET nodig.

De volgende code stelt uw controle over het LED-licht in. Wanneer de code wordt uitgevoerd, verschijnt er een menu waarin de gebruiker de helderheid kan selecteren tussen hoog, gemiddeld, laag of uit. Afhankelijk van wat u kiest, stelt de code de LED in op een bepaald niveau van helderheid of zwakte. Dit wordt een oneindige lus.

%% lichten

choice = menu('Hoe helder wil je je lampen hebben?', 'Hoog', 'Medium', 'Laag', 'Uit')

als keuze == 1

schrijfPWMVoltage(a, 'D10', 5)

elseif keuze == 2

schrijfPWMVoltage(a, 'D10', 3)

elseif keuze == 3

schrijfPWMVoltage(a, 'D10', 1)

elseif keuze == 4

schrijfPWMVoltage(a, 'D10', 0)

einde

Stap 3: Deur- en raamalarm instellen

Het eerste aangesloten circuit laat u zien hoe u een kleine luidspreker op uw Redboard installeert. Deze luidspreker fungeert als een waarschuwing om de gebruiker te laten weten dat een raam of deur in zijn huis langer dan 10 seconden openstaat. Deze schakeling maakt gebruik van draden, het piëzo-element en 3 draden.

Het tweede aangesloten circuit is van de fotoresister. Dit is in staat om te zien of de omgeving donker of licht is. De blootstelling aan licht laat de MATLAB-code weten of de deur open of gesloten is en geeft de informatie door aan het piëzo-element, waardoor het een geluid moet maken. In dit circuit hoeft u de LED, de paarse draad of de weerstand NIET aan de rechterkant te bevestigen.

De volgende code leest de hoeveelheid licht van de fotoresister en pauzeert vervolgens de code om te zien of de deur langer dan 10 seconden open blijft staan. Het zal de fotoweerstand opnieuw lezen en de piëzo vertellen om te zoemen als het lichtniveau nog steeds te hoog is.

%% Fotoresistor

terwijl 0==0

photov = leesVoltage(a, 'A1')

indien fotov > 4

pauze(10)

photov = leesVoltage(a, 'A1')

indien fotov >4

speeltoon(a, 'D3', 500, 5)

pauze

einde

einde

einde

Stap 4: Temperatuursensoren instellen

Het eerste aangesloten circuit zal uw temperatuursensor instellen. Hiermee worden temperatuurgegevens verzameld van waar uw systeem ook is geplaatst. Het stuurt deze informatie naar MATLAB.

Het volgende aangesloten circuit stelt de gelijkstroommotor in. Deze motor werkt als een ventilator. Als de meetwaarden van de temperatuursensor te hoog zijn, wordt de ventilator ingeschakeld en wordt geprobeerd uw huis af te koelen.

Met de volgende code kan de temperatuursensor gedurende een bepaalde tijd gegevens lezen. Deze code is ingesteld om 100 keer door te lussen, maar kan eenvoudig worden aangepast om nog veel meer keer te doorlopen, zodat de sensor de hele dag door kan lopen. Terwijl het temperatuurgegevens verzamelt, controleert de code of de temperatuur ooit boven de ingestelde temperatuur komt. Als dit het geval is, wordt de ventilator automatisch ingeschakeld. Wanneer de ingestelde tijdsduur afloopt, zal het een grafiek produceren die u de temperatuur vertelt gedurende de tijdsperiode die u kunt analyseren om de verwarming en airconditioning in uw huis aan te passen.

%%Temperatuursensor

temps =

keer =

voor i=1:100

v = leesspanning (a, 'A0')

tempC = (v-0.5).*100

tempF = 9/5.* tempC + 32

als tempF > 75

schrijfDigitalPin(a, 'D9', 1)

einde

temps = [temps, tempF]

tijden = [tijden, ik]

plot (tijden, temps)

xlabel('Tijd (seconden)')

ylabel('Temperatuur (F)')

title('Temperatuur van uw huis in de loop van de tijd')

einde

Stap 5: Conclusie

Je bent klaar! Geniet van uw nieuwe energiespaarder in huis en zorg ervoor dat u er uw voordeel mee doet!