Sistema de casa inteligente: 6 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Este instrutível ajudará a explicar como configurar e usar nosso Smart Home System usando o software Matlab e o hardware Raspberry Pi. Ao final deste manual, você deverá ser capaz de usar totalmente nosso produto com facilidade!

Etapa 1: Etapa 1: Peças e materiais necessários

• Raspberry Pi
• Placa de ensaio (x2)
• Sensor de movimento PIR
• Módulo LCD
• Luz LED
• Capacitor
• Câmera Raspberry Pi
• Micro Servo Motor
• Fios de Extremidade Dupla (20)

Etapa 2: Etapa 2: Declaração do problema

Os problemas que nosso produto está tentando resolver são controles manuais de luz, controle de temperatura interna e eficiência energética. Nós nos concentramos na quantidade de energia que uma casa média usa e queríamos encontrar maneiras de reduzir o uso de energia. As luzes sendo deixadas acesas e as temperaturas desnecessárias do termostato são responsáveis por um uso desnecessário de energia muito alto. A luz será ativada por movimento para desligar quando uma sala está vazia, e o termostato se ajusta a uma temperatura ambientalmente eficiente com base na leitura da temperatura externa.

Etapa 3: Etapa 3: Configuração do sensor de movimento

O sensor de movimento é conectado a um pino de alimentação de 3,3 V, pino de aterramento e um pino digital de sua escolha. Eles são conectados às portas VCC, GND e OUT no sensor de movimento, respectivamente. O sensor de movimento detectará quando alguém está perto e ativa o LED para indicar que as luzes estão acesas. Assim que o movimento não for mais detectado, o LED se desligará. O código é o seguinte:

enquanto verdadeiro

motionDetected = readDigitalPin (rpi, 3);

se motionDetected == 1

writeDigitalPin (rpi, 16, 1)

outro

writeDigitalPin (rpi, 16, 0)

fim

fim

Etapa 4: Etapa 4: Exibição do módulo LCD

O LCD obtém os dados de temperatura das informações meteorológicas ao vivo fornecidas pela Internet. O módulo LCD então exibe a leitura de temperatura atual. No Matlab, a temperatura é lida e, em seguida, passa por um loop if para determinar quanto ajustar a configuração de temperatura em casa. O código é o seguinte:

url = 'https://forecast.weather.gov/MapClick.php? lat = 35.9606 & lon = -83.9207 & FcstType = json';

dados = webread (url);

a = data.currentobservation. Temp;

fprintf ('A temperatura externa é% s / n', a)

x = str2num (a);

se x> 80

fprintf ('Reduza o termostato 15 graus')

writeDigitalPin (rpi, 26, 1)% acende as luzes

elseif x> 75 && x <80

fprintf ('Desligue o termostato / n')

writeDigitalPin (rpi, 26, 1)% acende as luzes

elseif x 55

fprintf ('Aumentar o termostato 10 graus / n')

writeDigitalPin (rpi, 26, 0)% apaga as luzes

elseif x 45

fprintf ('Aumentar o termostato 20 graus / n')

writeDigitalPin (rpi, 26, 0)% apaga as luzes

elseif x 40

fprintf ('Aumentar o termostato 25 graus / n')

writeDigitalPin (rpi, 26, 0)% apaga as luzes

elseif x 30

fprintf ('Aumentar o termostato 35 graus / n')

outro

fprintf ('Gire o termostato até 65 graus / n')

fim

Etapa 5: Etapa 5: Módulo do Servo do Motor

O Módulo Motor Servo deve representar a capacidade de abrir e fechar as cortinas. Quando a casa precisa ser resfriada, as cortinas se fecham para permitir a entrada de menos calor. Quando a casa precisa ser aquecida, as cortinas se abrem para aquecê-la mais rápido. O servo decide o que fazer recebendo a entrada do usuário interagindo com um menu de opções. O código do motor é o seguinte:

s = servo (rpi, 3)

writeDigitalPin (rpi, 4, 1)

WritePosition (s, 45)

temp_sys = menu ('Como você está se sentindo?')% ajustador de temperatura

se temp_sys == 1% quente

writeDigitalPin (rpi, 26, 1)% acende as luzes

writePosition (s, 0)% gira o motor no sentido horário / anti-horário

feche as cortinas, apague as luzes

elseif temp_sys == 2% frio

writeDigitalPin (rpi, 26, 0)% apaga as luzes

writePosition (s, 180)% gira motor CCW / CW

abra as cortinas, acenda as luzes

elseif temp_sys == 3% certo

fprintf ('Mantendo o status da temperatura. / n')

fim

Etapa 6: Etapa 6: Câmera com sensor de movimento

A câmera do sensor de movimento tira uma foto de quem entra ou sai de uma sala. Escolhemos isso como um recurso de segurança adicional para aqueles que estão curiosos sobre quem esteve em sua casa. Quando o sensor de movimento detecta movimento, o código Matlab diz à câmera para tirar uma imagem e exibi-la. O código é o seguinte:

i = 0

claro cam

came = cameraboard (rpi);

enquanto i == 0

instantâneo (cam); % limpar buffer de imagem

img = instantâneo (cam);

imagesc (img);

fim