Революция умного дома происходит прямо сейчас! Мы покажем вам, как сделать свои собственные гаджеты для умного дома, используя только простой Arduino
С появлением доступных технологий умного дома еще никогда не было так просто преобразить свой дом. Для этого существует множество полезных гаджетов, доступных с полки, и цены на многие из них снизились, поскольку на рынке появилось больше конкурентов
Тем не менее, гораздо более дешевым и выгодным вариантом является создание собственной системы умного дома. В этой статье мы рассмотрим основы работы системы умного дома и приведем несколько примеров простых проектов DIY Arduino, которые может сделать каждый
Самодельный умный дом: Обзор
Существует несколько способов автоматизации жилого пространства, но в большинстве случаев в качестве ‘мозга’ используется Arduino или Raspberry Pi. Во многих случаях идеальным решением может быть комбинация этих двух способов, но сегодня мы сосредоточимся на Arduino
Мозги
В этих примерах Arduino управляет выбранным нами устройством при срабатывании. У YouTuber EEEnthusiast есть простой пример включения светодиода с помощью кнопки для визуализации порядка действий
В приведенном выше примере Arduino считывает входное напряжение с кнопки с помощью digitalRead. Когда напряжение считывается как HIGH , он включает светодиод, используя digitalWrite , чтобы установить его контакт в HIGH. Когда кнопка не нажата, светодиод выключен или находится в состоянии LOW
Этот простой пример, по сути, является сердцем любой автоматизированной системы. Все, что вам нужно сделать, это изменить входы и выходы на что-то полезное
Не волнуйтесь, если вы никогда раньше не пользовались Arduino – наше руководство для начинающих охватывает все, что вам нужно знать
Беспроводное управление
Существует несколько способов дать команду микроконтроллеру на выполнение задачи. Первый – инфракрасный (ИК). Этот способ может иметь свои преимущества, если вы используете плату Arduino без подключения к Интернету. Вы можете использовать детали от старых электронных компонентов и быстро получить дистанционное управление. Это подробное руководство от YouTuber GreatScott! является не только отличным учебником по использованию ИК в ваших проектах, но и включает в себя полную сборку для управления 12-вольтовой RGB светодиодной лентой!
Подключение к Интернету
Второй способ заключается в подключении микроконтроллера к Интернету. Для этого существует несколько способов. Если вы используете официальную Arduino или ее клон, вам, возможно, придется купить Ethernet или Wi-Fi щит, хотя есть способы обойти это. Гораздо лучший вариант – приобрести плату, в которую уже встроена возможность подключения.NodeMCU идеально подходит для этого, и мы часто поем дифирамбы этой маленькой плате с полным основанием!
Каким бы способом вы ни вывели свою доску в Интернет, вам понадобится веб-сервис для связи с ней. Вы можете создать свой собственный сервер, но есть службы, которые сделают это за вас. В прошлом мы уже рассказывали о том, как начать работу с OpenHAB, который является мощным и легко настраиваемым инструментом домашней автоматизации – хотя его сложность делает его не для слабонервных!
Для более простых услуг Thinger и Blynk Broken URL Removed обеспечивают связь с Arduino через Интернет. Оба сервиса предоставляют возможность управлять микроконтроллером со смартфона или с помощью веб-запроса (идеально подходит для пользователей IFTTT)
Для быстрого ознакомления с Blynk ознакомьтесь с нашим руководством по началу работы
Bluetooth – еще один распространенный способ удаленной связи с вашим Arduino. В большинстве случаев для подключения вам потребуется Bluetooth-щит, и при цене менее $3 он является дешевым вариантом, если вы хотите пойти этим путем
Для быстрого вводного проекта по использованию Bluetooth с Arduino посмотрите следующее видео от Tinkernut Labs
Зажигай
Теперь, когда вы можете общаться с платой удаленно, пришло время позаботиться о выходной части уравнения. Светодиод в нашем первоначальном примере не слишком полезен в реальной жизни. Заменив его на реле или MOSFET , вы сможете управлять более мощными элементами
В прошлом мы уже рассказывали о том, как работают реле для управления электроприборами, а также использовали МОП-транзисторы в нашем предыдущем уроке по подключению светодиодных лент к Arduino. В разделе видео о 12-вольтовых полосках приводится пример наиболее распространенного способа их использования в схеме управления питанием:
При покупке этих компонентов следует учитывать, что для работы с вашей платой они должны иметь логический уровень. Для MOSFETS это обычно обозначается буквой ‘L’ в названии. Что касается реле, то стоит обратить внимание на дешевые готовые блоки реле для использования с микроконтроллерами
Готово, готово, автоматизируйте!
Теперь, когда вы поняли основы создания ‘умных’ домашних устройств DIY, давайте рассмотрим несколько примеров
Пользователь Instructables frenzy использовал Arduino вместе с хвостом PowerSwitch, действующим как реле, для создания своего кофейника, активируемого через Twitter:
YouTuber passxxxa использует вышеупомянутый сервис Blynk вместе с Arduino Uno, Ethernet shield и реле для управления светом. Это видео показывает, как легко можно начать работу с домашней автоматизацией. Осторожно: игра с сетевым питанием может быть смертельно опасной , убедитесь, что вы знаете, что делаете, прежде чем возиться с этим!
Youtuber BRUH Automation использовал NodeMCU вместе с сервоприводом для создания автоматических жалюзи с веб-управлением по цене менее $15 !
Хотя это не совсем дистанционное управление, радиочастотная идентификация (RFID) – еще один интересный способ управления умными объектами. Узнайте, как с ее помощью сделать самозапирающуюся дверь с помощью Arduino Uno и соленоида в нашем учебном пособии ‘Сделай сам умный замок’:
CarLeeToes объединяет ИК-управление с веб-управлением в своем руководстве о том, как управлять кондиционером со смартфона. Проект показывает, как ‘вынюхивать’ ИК-коды с пульта кондиционера и как использовать их в сочетании с веб-сервером, чтобы посылать правильные сигналы с вашего Arduino. Посмотрите видео, как это работает (на испанском языке, но учебник на Instructables.com на английском):
Идеи повсюду
Как только вы начинаете играть с домашней автоматикой DIY, вы начинаете видеть идеи повсюду. Использование Arduino или аналогичной платы – фантастический способ начать. Однако Arduino – это только одна сторона истории, поскольку Raspberry Pi также хорошо подходит для подобных проектов, и начать управлять реле может быть довольно просто
Работаете ли вы над чем-то, о чем мы еще не подумали? Вы мечтаете об идеальной системе домашней автоматизации для своего дома? Дайте нам знать в разделе комментариев ниже!
Комментировать