Casa inteligente baseada em controladores Arduino: design e organização de espaço controlado

Amir Gumarov
Verificado por um especialista: Amir Gumarov
Postado por Mikhail Yashin
Última atualização: Maio 2019

O desenvolvimento da automação levou à criação de sistemas integrados que melhoram a qualidade da vida humana. Muitos fabricantes conhecidos de ambientes eletrônicos e de software oferecem soluções padrão prontas para vários objetos.

Até um usuário inexperiente poderá desenvolver projetos independentes e montar uma “casa inteligente” no Arduino para atender às suas necessidades. O principal é entender o básico e não ter medo de experimentar.

Neste artigo, consideraremos o princípio da criação e as funções básicas de uma casa automatizada baseada em dispositivos Arduino. Considere também os tipos de placas usadas e os principais módulos do sistema.

Criação de sistemas na plataforma Arduino

O Arduino é uma plataforma para o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos com controle automático, semi-automático ou manual. É feito de acordo com o princípio de um construtor com regras claramente definidas para a interação entre elementos. O sistema está aberto, o que permite que terceiros participem do seu desenvolvimento.

Clássico "casa inteligenteConsiste em unidades automatizadas que executam as seguintes funções:

  • coletar as informações necessárias através de sensores;
  • analisar dados e tomar decisões usando um microprocessador programável;
  • implementar as decisões tomadas emitindo comandos para vários dispositivos.

A plataforma Arduino é boa precisamente porque não se aproxima de um fabricante específico, mas permite ao consumidor escolher os componentes que mais lhe agradam. A escolha deles é enorme, para que você possa implementar quase todas as idéias.

Recomendamos que você se familiarize com as melhores dispositivos inteligentes para casa.

Arduino Starter Kit
Para aprender a trabalhar com o Arduino, você pode comprar o Starter Kit no site do fabricante. É necessário conhecimento de inglês técnico, pois a documentação não está russificada

Além da variedade de dispositivos conectados, o ambiente de programação implementado em C ++ adiciona variabilidade.O usuário não pode apenas tirar proveito das bibliotecas criadas, mas também programar a resposta dos componentes do sistema a eventos emergentes.

Elementos da placa principal

O principal elemento de uma casa inteligente é uma ou mais placas centrais (placa-mãe). Eles são responsáveis ​​pela interação de todos os elementos. Depois de determinar as tarefas que precisam ser resolvidas, podemos prosseguir para a seleção do nó principal do sistema.

A placa-mãe combina os seguintes elementos:

  • Microcontrolador (processador). Seu principal objetivo é emitir e medir a tensão em portas na faixa de 0-5 ou 0-3,3 V, armazenar dados e realizar cálculos.
  • Programador (nem todas as placas possuem). Usando este dispositivo, um programa é gravado na memória do microcontrolador, segundo o qual a “casa inteligente” funcionará. Ele está conectado a um computador, tablet, smartphone ou outro dispositivo usando uma interface USB.
  • Estabilizador de tensão. É necessário um dispositivo de 5 volts, necessário para alimentar todo o sistema.

Sob a marca Arduino, vários modelos de placas-mãe estão disponíveis. Eles diferem entre si em fator de forma (tamanho), número de portas e tamanho da memória. É para esses indicadores que você precisa escolher o dispositivo certo.

Placa original do Arduino
As placas e os escudos do Arduino para eles são mais bem adquiridos do fabricante, pois são melhores que os dispositivos compatíveis lançados na China

Existem dois tipos de portas:

  • digitalque estão marcadas no quadro com letras "D";
  • analógicomarcado com uma letra "A".

Graças a eles, o microcontrolador se comunica com os dispositivos conectados. Qualquer porta pode funcionar tanto para receber um sinal quanto para sua saída. As portas digitais marcadas com “pwm” destinam-se à entrada e saída de um sinal do tipo PWM (modulação por largura de pulso).

Portanto, antes de comprar uma placa, você deve avaliar pelo menos aproximadamente o nível de sua carga em vários dispositivos. Isso determinará o número desejado de portas de todos os tipos.

Deve-se entender que o sistema “casa inteligente” não precisa estar vinculado a uma unidade de controle baseada em uma placa-mãe. Funções como, por exemplo, ligar a iluminação artificial da área local, dependendo da hora do dia e manter a reserva de água no tanque de armazenamento, são independentes uma da outra.

Do ponto de vista de garantir a confiabilidade do sistema eletrônico, é melhor separar tarefas não relacionadas em diferentes blocos, que o conceito do Arduino facilita a implementação. Se você combinar vários dispositivos em um só lugar, é possível que o microprocessador superaqueça, as bibliotecas de software entrem em conflito e dificultem a localização e a correção de defeitos de software e hardware.

Robô baseado em Arduino
A conexão de muitos tipos diferentes de dispositivos a uma placa é normalmente usada em robótica, onde a compactação é importante. Para uma "casa inteligente", é melhor usar sua própria base para cada tarefa

Cada microprocessador está equipado com três tipos de memória:

  • Memória flash A memória principal em que o código do programa de gerenciamento do sistema está armazenado. Uma pequena parte (3-12%) é ocupada pelo carregador de inicialização com fio.
  • SRAM RAM, que armazena dados temporários necessários para o programa. Difere em alta velocidade de trabalho.
  • EEPROM. Memória mais lenta, onde os dados também podem ser armazenados.

A principal diferença entre os tipos de memória para armazenamento de dados é que, quando a energia é desligada, as informações gravadas na SRAM são perdidas, mas permanecem na EEPROM. Mas o tipo não volátil também tem uma desvantagem - um número limitado de ciclos de gravação. Isso deve ser lembrado ao criar seus próprios aplicativos.

Ao contrário do uso do Arduino em robótica, na maioria das tarefas da “casa inteligente”, você não precisa de muita memória para programas ou para armazenar informações.

Tipos de placas para a construção de uma casa inteligente

Considere os principais tipos de placas mais frequentemente usadas na montagem de um sistema doméstico inteligente.

Visão # 1 - Arduino Uno e seus derivados

Os sistemas domésticos inteligentes mais comuns usam as placas Arduino Uno e Arduino Nano. Eles têm funcionalidade suficiente para resolver problemas típicos.

Arduino alimentado por bateria
A disponibilidade de energia para placas de formato completo a partir de uma voltagem de 7 a 12 volts oferece muitas vantagens. Em primeiro lugar, é a possibilidade de operação autônoma a longo prazo a partir de baterias ou acumuladores padrão

Parâmetros principais do Arduino Uno Rev3:

  • processador: ATMega328P (8 bits, 16 MHz);
  • número de portas digitais: 14;
  • dos quais com função PWM: 6;
  • número de portas analógicas: 6;
  • memória flash: 32 KB;
  • SRAM: 2 KB;
  • EEPROM: 1 KB.

Há pouco tempo, surgiu uma modificação - o Uno Wi-Fi, que contém um módulo integrado ESP8266, que permite trocar informações com outros dispositivos de acordo com o padrão 802.11 b / g / n.

A diferença entre o Arduino Nano e seu analógico maior é a falta de sua própria tomada de 12 V. Isso é feito para obter um dispositivo menor, o que facilita a ocultação em um espaço pequeno. Também para esses fins, a conexão USB padrão é substituída por um chip por um cabo mini-USB. O Arduino Nano possui mais 2 portas analógicas em comparação com o Uno.

Há outra modificação da placa Uno - Arduino Mini. É ainda menor que o Nano e é muito mais difícil trabalhar com ele. Primeiro, a falta de uma porta USB cria um problema com o firmware, pois para isso você precisará usar o USB-Serial Converter. Em segundo lugar, esta placa é mais exigente em termos de potência - é necessário fornecer uma faixa de tensão de entrada de 7-9 V.

Pelas razões descritas acima, a placa Arduino Mini raramente é usada para operar uma “casa inteligente”. Geralmente é usado em robótica ou na implementação de projetos prontos.

Visão # 2 - Arduino Leonardo e Micro

O quadro Arduino Leonardo é semelhante ao Uno, mas um pouco mais poderoso. Outra característica interessante desse modelo é sua definição quando conectado a um computador como teclado, mouse ou joystick. Portanto, é frequentemente usado para criar dispositivos e simulações de jogos originais.

Placas Arduino de dimensões e peso
Uma tabela de tamanhos e dimensões dos modelos Uno, Leonardo e seus análogos em miniatura. Os desenvolvedores não seguiram a lógica nos nomes - "nano" deve ser o menor

Os principais parâmetros do Arduino Leonardo são os seguintes:

  • processador: ATMega32u4 (8 bits, 16 MHz);
  • número de portas digitais: 20;
  • dos quais com função PWM: 7;
  • número de portas analógicas: 12;
  • memória flash: 32 KB;
  • SRAM: 2,5 KB;
  • EEPROM: 1 KB.

Como você pode ver na lista de parâmetros, o Leonardo possui mais portas, o que permite carregar este modelo com um grande número de sensores.

Também para Leonardo, existe um análogo em miniatura completamente idêntico, chamado Micro. Ele não possui energia de 12 V e, em vez de uma entrada USB completa, existe um chip para um cabo mini-USB.

A modificação de Leonardo chamada Esplora é um modelo puramente de jogo e não se encaixa nas necessidades de uma “casa inteligente”.

Visualização # 3 - Arduino 101, Arduino Zero e Arduino MKR1000

Às vezes, para a operação de sistemas de “casa inteligente” implementados com base no Arduino, é necessária uma grande capacidade de computação, que os microcontroladores de 8 bits não são capazes de fornecer. Tarefas como reconhecimento de voz ou imagem requerem um processador rápido e uma quantidade significativa de RAM para esses dispositivos.

Para resolver esses problemas específicos, são usadas placas poderosas que operam de acordo com o conceito do Arduino. O número de portas que eles têm é quase o mesmo das placas Uno ou Leonardo.

Arduino 101 Board
O Arduino 101 tem as mesmas dimensões que Uno ou Leonardo, mas pesa quase o dobro. A razão para isso é a presença de duas entradas USB e chips adicionais.

Uma das placas mais fáceis de usar, mas poderosas - o Arduino 101 possui as seguintes características:

  • processador: Intel Curie (32 bits, 32 MHz);
  • memória flash: 196 KB;
  • SRAM: 24 KB;
  • EEPROM: não.

Além disso, a placa é equipada com a funcionalidade BLE (Bluetooth Low Energy), com a capacidade de conectar facilmente soluções prontas, como um sensor de batimentos cardíacos, recebendo informações meteorológicas fora da janela, enviando mensagens de texto etc. Um giroscópio e um acelerômetro também são integrados ao dispositivo, mas são usados ​​principalmente em robótica.

Outra placa semelhante - o Arduino Zero possui os seguintes indicadores:

  • processador: SAM-D21 (32 bits, 48 ​​MHz);
  • memória flash: 256 KB;
  • SRAM: 32 KB;
  • EEPROM: não.

Uma característica distintiva desse modelo é a presença de um depurador integrado (EDBG). É muito mais fácil procurar erros ao programar o quadro.

Depurando um programa para Arduino
Ao escrever códigos volumosos, até programadores altamente qualificados têm erros. Para encontrá-los, use um depurador (depurador)

O Arduino MKR1000 é outro modelo adequado para computação poderosa.Possui um microprocessador e memória semelhante ao zero. Sua principal diferença é a presença de um chip Wi-Fi integrado com protocolo 802.11 b / g / n e um chip criptográfico com suporte para o algoritmo SHA-256 para proteger os dados transmitidos.

Vista # 4 - Mega modelos de família

Às vezes é necessário usar um grande número de sensores e controlar um número significativo de dispositivos. Por exemplo, isso é necessário para o funcionamento automático de sistemas de ar condicionado distribuídos que mantêm uma certa temperatura para zonas individuais.

Para cada área local, é necessário rastrear as leituras de dois sensores de temperatura (o segundo é usado como controle) e, de acordo com o algoritmo, ajustar a posição do amortecedor, que determina a quantidade de ar quente.

Se houver mais de 10 zonas desse tipo no chalé, serão necessárias mais de 30 portas para controlar todo o sistema. Obviamente, você pode usar várias placas Uno sob o controle geral de uma delas, mas isso cria dificuldades adicionais de alternância. Nesse caso, é aconselhável usar modelos da família Mega.

Arduino Mega Board
O tamanho das placas da família Mega (101,5 x 53,4 cm) é maior que o dos modelos revisados ​​anteriormente. Isso é uma necessidade técnica - caso contrário, você não poderá colocar tantas portas

O Arduino Mega é baseado em um microprocessador aTMega1280 de 8 bits e 16 bits bastante simples.

Possui uma grande quantidade de memória:

  • memória flash: 128 KB;
  • SRAM: 8 KB;
  • EEPROM: 4 KB.

Mas sua principal vantagem é a presença de muitos portos:

  • número de portas digitais: 54;
  • dos quais com função PWM: 15;
  • número de portas analógicas: 16.

Este quadro possui duas variedades modernas:

  • O Mega 2560 é baseado no microprocessador aTMega2560, com uma grande memória flash - 256 KB;
  • Além do microprocessador aTMega2560, o Mega ADK está equipado com uma interface USB com a capacidade de conectar-se a dispositivos baseados no sistema operacional Android.

O modelo Arduino Mega ADK possui um recurso. Ao conectar o telefone à entrada USB, é possível a seguinte situação: se o telefone precisar ser carregado, ele começará a puxá-lo para fora da placa. Portanto, há um requisito adicional para uma fonte de eletricidade - ela deve fornecer uma força atual de 1,5 amperes. Ao fornecer baterias, essa condição deve ser considerada.

Arduino alimentado por bateria
Você pode gerar energia autônoma para o Arduino com a ajuda de baterias ou baterias conectadas. Combinando conexão serial e paralela, você pode obter a tensão desejada e o longo tempo de operação

Due é outro modelo do Arduino que combina a potência de um microprocessador e um grande número de portas.

Suas características são as seguintes:

  • processador: Atmel SAM3X8E (32 bits, 84 MHz);
  • número de portas digitais: 54;
  • dos quais com função PWM: 12;
  • número de portas analógicas: 14;
  • memória flash: 512 KB;
  • SRAM: 96 KB;
  • EEPROM: não.

Os contatos analógicos desta placa podem funcionar tanto na resolução usual de 10 bits do Arduino, que é feita para compatibilidade com modelos anteriores, quanto na resolução de 12 bits, que permite obter um sinal mais preciso.

Recursos da interação de módulos através de portas

Todos os módulos que serão conectados à placa têm pelo menos três saídas. Dois deles são fios de energia, ou seja, “Terra”, bem como uma tensão de 5 ou 3,3 V. O terceiro fio é lógico. Está transmitindo dados para a porta. Para conectar os módulos, use fios especiais agrupados em 3 peças, às vezes chamadas de jumpers.

Como os modelos do Arduino geralmente têm apenas 1 porta com tensão e 1-2 portas com terra, para conectar vários dispositivos, você precisará soldar os fios ou usar placas de ensaio.

Usando uma tábua de pão
Você pode conectar não apenas a energia e as portas da placa Arduino à placa de ensaio, mas também outros elementos, como, por exemplo, resistência, registros, etc.

A solda é mais confiável e é usada em dispositivos sujeitos a impacto físico, por exemplo, placas de controle para robôs e quadrocopters. Para uma casa inteligente, é melhor usar tábuas de pão, pois é mais fácil durante a instalação e quando o módulo é removido.

Para alguns modelos (por exemplo, Arduino Zero e MKR1000), a tensão operacional é de 3,3 V; portanto, se um valor mais alto for aplicado às portas, a placa poderá ser danificada. Todas as informações de energia estão disponíveis na documentação técnica do dispositivo.

Cartões de Adição (Escudos)

Para aumentar os recursos das placas-mãe, use shields (Shields) - expandindo a funcionalidade de dispositivos adicionais. Eles são feitos para um fator de forma específico, que os distingue dos módulos que se conectam às portas. Os escudos são mais caros que os módulos, mas trabalhar com eles é mais fácil. Eles também são equipados com bibliotecas prontas com código, o que acelera o desenvolvimento de seus próprios programas de controle para a “casa inteligente”.

Shields Proto e Sensor

Esses dois escudos padrão não trazem nenhum recurso especial. Eles são usados ​​para uma conexão mais compacta e conveniente de um grande número de módulos.

O Proto Shield é uma cópia quase completa do original em termos de portas, e no meio do módulo você pode colocar uma tábua de pão. Isso facilita a montagem. Esses complementos existem para todas as placas Arduino completas.

Placa-mãe e Proto Shield
O Proto Shield é colocado em cima da placa-mãe. Isso aumenta um pouco a altura da estrutura, mas economiza muito espaço no plano

Mas se houver muitos dispositivos (mais de 10), é melhor usar placas de conexão Sensor Shield mais caras.

Eles não possuem um bradboard, no entanto, todas as conclusões das portas são fornecidas individualmente com energia e terra. Isso permite que você não se confunda com fios e jumpers.

Blindagem do sensor para placa Arduino
A área da superfície da placa-mãe e das placas sensoras é a mesma, mas o chip não possui chips, capacitores ou outros elementos. Portanto, muito espaço é liberado para conexões completas

Também nesta placa existem almofadas para facilitar a conexão de vários módulos: Bluetoots, cartões SD, RS232 (porta COM), rádio e ultra-som.

Conectando funcionalidade auxiliar

Blindagens com funcionalidade integrada projetada para resolver tarefas complexas, mas típicas. Se você precisar implementar idéias originais, é melhor escolher o módulo certo.

Blindagem do motor. Ele foi projetado para controlar a velocidade e a rotação dos motores de baixa potência. O modelo original é equipado com um chip L298 e pode funcionar simultaneamente com dois motores DC ou com um servoconversor. Há uma peça compatível de um fabricante de terceiros, que possui dois chips L293D com a capacidade de controlar o dobro de unidades.

Blindagem do relé. Um módulo frequentemente usado com sistemas domésticos inteligentes. Placa com quatro relés eletromecânicos, cada um dos quais permite a passagem de corrente com uma força de até 5A. Isso é suficiente para ligar e desligar automaticamente dispositivos de quilowatt ou linhas de iluminação, projetados para corrente alternada de 220 V.

Escudo de LCD. Permite exibir informações na tela embutida, que pode ser atualizada para um dispositivo TFT. Essa extensão é frequentemente usada para criar estações meteorológicas com leituras de temperatura em várias instalações residenciais, dependências, garagem, além de temperatura, umidade e velocidade do vento nas ruas.

Placa de LCD
Os botões estão embutidos no LCD Shield que permitem programar a paginação de informações e a escolha de ações para emitir comandos ao microprocessador

Escudo de registro de dados. A principal tarefa do módulo é registrar dados de sensores em um cartão SD de formato completo de até 32 Gb, com suporte para o sistema de arquivos FAT32. Para gravar em um cartão micro SD, você precisa comprar um adaptador. Esse escudo pode ser usado como um repositório de informações, por exemplo, ao gravar dados de um DVR. Produção da empresa americana Adafruit Industries.

Blindagem do cartão SD. Uma versão mais simples e barata do módulo anterior. Essas extensões são liberadas por muitos fabricantes.

Escudo EtherNet. O módulo oficial para conectar o Arduino à Internet sem um computador. Há um slot para cartão micro SD, que permite gravar e enviar dados através de uma rede mundial.

Escudo de Wi-Fi. Permite trocar informações sem fio com suporte para criptografia. Serve para conectar-se à Internet e dispositivos que podem ser controlados via Wi-Fi.

Escudo GPRS. Este módulo, por via de regra, é usado para comunicar a “casa inteligente” com o proprietário pelo celular via mensagens SMS.

Módulos de casa inteligente

Conectar módulos de terceiros e a capacidade de trabalhar com eles usando a linguagem de programação integrada é a principal vantagem do sistema aberto Arduino, em comparação com as soluções "proprietárias" para a "casa inteligente". O principal é que os módulos têm uma descrição dos sinais recebidos ou transmitidos.

Maneiras de obter informações

As informações podem ser inseridas através de portas digitais ou analógicas. Depende do tipo de botão ou sensor que recebe as informações e as transmite à placa.

Sinal analógico e digital
Para um programa de computador, um sinal digital corresponde a períodos de "0" e "1", enquanto o sinal analógico determina a faixa de valores de acordo com sua dimensão

O sinal para o microprocessador pode ser enviado por uma pessoa que usa dois métodos para isso:

  • Pressionando um botão (teclas). O fio lógico neste caso vai para a porta digital, que recebe o valor "0" no caso do botão liberado e "1" no caso de pressioná-lo.
  • Rotação da tampa do potenciômetro rotativo (resistor) ou controle deslizante da alavanca. Nesse caso, o fio lógico vai para a porta analógica. A tensão passa através de um conversor analógico-digital, após o qual os dados vão para o microprocessador.

Os botões são usados ​​para iniciar um evento, por exemplo, ligar e desligar as luzes, aquecimento ou ventilação. Os botões rotativos são usados ​​para alterar a intensidade - aumentar ou diminuir o brilho da luz, o volume do som ou a velocidade de rotação das pás do ventilador.

Potenciômetro rotativo com tampa
O potenciômetro é o dispositivo mais simples, por isso é muito barato. Suas principais características são resistência elétrica e ângulo de rotação

Sensores são usados ​​para determinar automaticamente os parâmetros do ambiente ou a origem de um evento.

As seguintes variedades são mais procuradas para a operação de uma “casa inteligente”:

  • Sensor de som. As versões digitais deste dispositivo são usadas para acionar um evento usando um pop ou voz. Os modelos analógicos permitem reconhecer e processar o som.
  • Sensor de luz. Esses dispositivos podem operar tanto na faixa visível quanto na infravermelha. Este último pode ser usado como um sistema de aviso de incêndio.
  • Sensor de temperatura. Para a casa e a rua, eles usam modelos diferentes, pois os ao ar livre são mais protegidos da umidade. Também existem dispositivos remotos no fio.
  • Sensor de umidade. O modelo DHT11 é adequado para uso interno e o mais caro DHT22 para uso externo. Ambos os dispositivos também podem fornecer uma leitura de temperatura. Conecte-se a uma porta digital.
  • Sensor de pressão de ar. Para trabalhar com placas Arduino, os barômetros analógicos Bosh provaram a si mesmos: bmp180, bmp280. Eles também medem a temperatura. O modelo bme280 pode ser chamado de estação meteorológica, pois também fornece um valor de umidade.
  • Sensores de movimento e presença. Eles são usados ​​para fins de segurança ou para acender a luz automaticamente.
  • Sensor de chuva. Reage à água que entra em sua superfície. Também pode ser usado para acionar um alarme sobre vazamentos no circuito de água ou aquecimento.
  • Sensor de corrente. Eles são usados ​​para detectar aparelhos elétricos quebrados (lâmpadas queimadas) ou para analisar a tensão para evitar sobrecarga.
  • Sensor de vazamento de gás. É utilizado para detectar e responder a concentrações aumentadas de propano.
  • Sensor de dióxido de carbono. É usado para determinar a concentração de dióxido de carbono nas salas de estar e em salas especiais, como adegas onde ocorre a fermentação.

Existem muitos sensores diferentes para tarefas específicas, por exemplo, para medir peso, vazão de água, distância, umidade do solo etc.

Medidor de velocidade do vento
Alguns sensores, como um anemômetro projetado para medir a velocidade e a direção do vento, são instrumentos eletromecânicos complexos

Muitos sensores e sensores podem ser fabricados independentemente, usando componentes mais simples. Vai custar menos.Mas, diferentemente do uso de dispositivos seriais, você terá que gastar tempo na calibração.

Gerenciamento de instrumentos e sistemas

Além de coletar e analisar informações, uma “casa inteligente” deve responder a eventos emergentes. A presença de eletrônicos avançados em aparelhos domésticos modernos permite que você os acesse diretamente usando Wi-Fi, GPRS ou EtherNet. Geralmente, para sistemas Arduino, eles implementam a comutação de um microprocessador e dispositivos de alta tecnologia via Wi-Fi.

Para usar o Arduino para ligar o ar condicionado em alta temperatura na casa, bloquear a TV e a Internet à noite no quarto das crianças ou ligar a caldeira de aquecimento na chegada dos proprietários, três etapas devem ser executadas:

  1. Instale o módulo Wi-Fi na placa-mãe.
  2. Encontre canais de frequência desocupados para evitar conflitos no sistema.
  3. Entenda os comandos do instrumento e as ações do programa (ou use bibliotecas prontas).

Além da "comunicação" com dispositivos computadorizados, muitas vezes surgem tarefas relacionadas ao desempenho de qualquer ação mecânica. Por exemplo, você pode conectar um servoconversor ou uma pequena caixa de engrenagens à placa, que será alimentada a partir dela.

Servomotor de 5 volts
O servoconversor consiste em um motor e várias caixas de engrenagens. Portanto, apesar da baixa corrente (5 V), ela pode desenvolver uma potência decente, o que é suficiente, por exemplo, para abrir a janela

Se for necessário conectar dispositivos poderosos que operam a partir de uma fonte de energia externa, use duas opções:

  1. Inclusão em um circuito de relé.
  2. Conectando a chave de energia e o triac.

Circuito elétrico eletromagnético ou relé de estado sólido fecha e abre um dos fios sob comando do microprocessador. Sua principal característica é a corrente máxima permitida (por exemplo, 40 A), que pode passar por este dispositivo.

Quanto à conexão de um interruptor (mosfet) para corrente direta e um triac para corrente alternada, eles têm um valor mais baixo da força de corrente admissível (5-15 A), mas podem aumentar suavemente a carga. É por esse motivo que as portas PWM são fornecidas nas placas. Esta propriedade é usada para controlar o brilho da iluminação, a velocidade do ventilador, etc.

Usando relés e interruptores, você pode automatizar totalmente todos os circuitos elétricos da casa e ligar o gerador na ausência de corrente. Portanto, com base no Arduino, é realisticamente possível fornecer independentemente um apartamento ou prédio, incluindo todas as funções especialmente importantes - aquecimento, sistema de abastecimento de água, drenagem, ventilação e segurança.

Você quer que sua casa seja mais inteligente, mas com programação para "você"? Nesse caso, recomendamos que você analise as soluções prontas da Xiaomi e da Apple, fáceis de instalar e configurar, mesmo para iniciantes. E você pode até emitir comandos e controlar a execução deles até no seu smartphone.

Mais sobre a casa inteligente da Xiaomi e da Apple nos seguintes artigos:

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Um exemplo de um espaço em branco de nível de entrada auto-montado para uma "casa inteligente":

A abertura da plataforma Arduino permite o uso de componentes de vários fabricantes. Isso facilita o design de uma “casa inteligente” para solicitações do usuário. Portanto, se houver pelo menos conhecimento insignificante no campo da programação e conexão de dispositivos eletrônicos, vale a pena prestar atenção a esse sistema.

Você conhece a plataforma Arduino na prática e deseja compartilhar sua experiência com os novatos nesse negócio? Talvez você queira complementar o material acima com recomendações ou comentários úteis? Escreva seus comentários nesta postagem.

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