Automação residencial mais simples usando Bluetooth, smartphone Android e Arduino: 8 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Olá a todos,

Este projeto visa construir o dispositivo de automação residencial mais simplificado usando um arduino e um módulo bluetooth. Este é muito fácil de construir e pode ser construído em poucas horas. Na minha versão que estou explicando aqui, posso controlar até 4 eletrodomésticos usando meu smartphone Android. Vamos dar uma olhada na lista de materiais e ferramentas de que você precisa.

Etapa 1: Materiais e ferramentas necessários

• 1. Arduino Pro Mini (link para a loja)
• 2. Módulo Bluetooth HC 05 (Link para a loja)
• 3. Módulo de relé de 4 canais 5V (link para a loja)
• 4. Fonte de alimentação 5V.
• 5. Cabeçalhos masculinos e femininos
• 6. Perfboard (eu recomendo fazer um PCB, mas se você quiser fazer da maneira mais fácil, um perfboard é melhor)

Lista de ferramentas

• 1. Kit de solda
• 2. Pistola de cola
• 3. Smartphone Android
• 4. Chaves de fenda
• 5. Descascadores de fios, etc:

É tudo que precisamos …

Etapa 2: O Código

Baixe o IDE do Arduino aqui.

Este código usa softwareserial.h para configurar os pinos rx e tx no Arduino. Esses pinos rx e tx são conectados aos pinos tx e rx do módulo HC 05 Bluetooth, respectivamente.

O módulo bluetooth recebe dados de um dispositivo Android emparelhado e aciona os relés em relação aos dados recebidos.

Por exemplo, no meu código se o dado recebido for o caractere "A", o relé 1 será acionado LIGADO e se o dado recebido for o caractere "B", o relé 1 será DESLIGADO.

Da mesma forma, todos os relés podem ser LIGADOS / DESLIGADOS usando comandos bluetooth. Consulte o código para comentários detalhados.

EEPROM

EEPROM é o acrônimo de Memória Somente Leitura Programável Apagável Eletronicamente, que é usado aqui para armazenar o status do relé (LIGADO / DESLIGADO), de modo que em caso de falha de energia quando o controlador reinicializar, todos os relés que foram mantidos LIGADOS irão volte para a posição LIGADO depois que a energia for ligada. Assim, sempre que um relé é ligado, uma variável armazenada em um endereço na EEPROM muda seu valor para 1 e sempre que é desligada a mesma variável muda para 0. Cada relé tem sua própria variável atribuída para armazenar seu estado na EEPROM. Portanto, no início do código, a primeira coisa que fizemos foi inicializar os relés de acordo com os valores armazenados na EEPROM.

Se estiver usando um Arduino Pro mini, você precisará de um conversor USB para TTL para despejar o código no Arduino.

Etapa 3: o aplicativo Android

Conforme mencionado acima, o microcontrolador dispara cada relé de acordo com os dados que recebe por meio do Módulo Bluetooth de um dispositivo Android. Portanto, precisamos de um aplicativo Android para enviar esses dados para o HC 05.

Fiz um aplicativo customizado usando o MIT App inventor. Anexei o 'layout de blocos' do meu aplicativo como um PDF aqui para referência para aqueles que vão fazer seu próprio aplicativo usando o App Inventor.

MIT App Inventor

Se você não quiser se preocupar em fazer o aplicativo, basta baixar o aplicativo pronto para usar (compatível apenas com o código que anexei acima) no link abaixo.

Etapa 4: instruções para o aplicativo Android

Você deve emparelhar o módulo HC-05 Bluetooth com o seu dispositivo Android antes de poder usá-lo no aplicativo.

Passo 1: Abra as configurações de bluetooth do seu dispositivo e procure por novos dispositivos, certifique-se de que o led no módulo HC05 esteja piscando continuamente (Modo de emparelhamento).

Etapa 2: Selecione HC 05 (ou você verá um endereço que termina em "C", conforme mostrado na imagem.)

Etapa 3: Insira o PIN "1234" e pressione OK.

Etapa 4: Abra o aplicativo "Wiz Smart Home" e clique no botão bluetooth na parte superior da tela.

Etapa 5: Selecione "HC 05" na lista.

Passo 6: Use os respectivos interruptores para LIGAR / DESLIGAR os relés 1, 2, 3, 4.

Etapa 7: Clique no mestre para ligar / desligar todos os relés com um único clique.

Etapa 5: circuito

• Pino 11 do Arduino para o Pino TX do Módulo HC-05.
• Pino 10 do Arduino para RX Pino do Módulo HC-05.
• GND de HC-05 para GND em Arduino.
• Vcc de HC-05 para Vcc (5v) em Arduino.
• Vcc do Módulo de Relé para Vcc (5v) no Arduino.
• GND do Módulo de Relé para GND no Arduino.
• Pino 2 do Arduino para R1 do módulo de relé.
• Pino 4 do Arduino para R2 do módulo de relé.
• Pino 6 do Arduino para R3 do módulo de relé.
• Pino 8 do Arduino para R4 do módulo de relé.
• Forneça uma fonte de alimentação de 5 V aos pinos de alimentação do Arduino.
• Os pinos 12 e 13 são os pinos para a indicação de energia e os LEDs de indicação de status do Bluetooth, respectivamente

É isso para o dispositivo.

Para controlar a rede, conecte os contatos "Normalmente Abertos" de cada relé nos respectivos interruptores dos eletrodomésticos que deseja controlar (ou) faça um loop do fio energizado por meio de um contato "NÃO" de todos os relés e conecte os cabos dos aparelhos ao outro contato de “NÃO” de seus respectivos relés.

Etapa 6: Design de PCB

Este é um circuito muito simples. Você pode soldá-lo em um perfboard em nenhum momento, mas se você ainda deseja fazer um PCB, estou anexando o design do PCB que fiz usando Proteus 8 Pro. Minha versão também tinha uma série de reguladores de tensão, conforme mostrado nas fotos.

Etapa 7: montagem dos componentes

Usei o invólucro de um SMPS de computador antigo para fazer o case do meu dispositivo. Será melhor projetar uma caixa personalizada de acordo com suas necessidades usando o Fusion 360 ou qualquer outro software de design 3D e imprimir em 3D o design para dar ao seu projeto uma aparência superlegal. Imprimi algumas etiquetas e colei no gabinete do SMPS para preencher a aparência vazia. Fiz alguns furos nele e fixei-o na parede ao lado do quadro de distribuição. Os fios foram escondidos por um pequeno tubo de plástico que conduzia ao quadro de distribuição.

Etapa 8: o resultado

O vídeo postado aqui mostra o funcionamento do dispositivo quando você o usa pela primeira vez. Você só precisa emparelhar o dispositivo uma vez! Depois disso, é só ligar o Bluetooth, conectar e ficar sem fio!

Espero que você tenha gostado de ler este instrutível. Se você tiver alguma dúvida, fique à vontade para perguntar aqui ou envie um e-mail para [email protected]. Ficarei feliz em ajudá-lo.

Obrigada…!!!:)

Vice-campeão no desafio Bluetooth