Sistema Smart Home: 6 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Questo tutorial aiuterà a spiegare come configurare e utilizzare il nostro sistema Smart Home utilizzando il software Matlab e l'hardware Raspberry Pi. Alla fine di questo tutorial, dovresti essere in grado di utilizzare completamente il nostro prodotto con facilità!

Passaggio 1: Passaggio 1: parti e materiali necessari

• Lampone Pi
• Tagliere (x2)
• Sensore di movimento PIR
• Modulo LCD
• Luce a led
• Condensatore
• Fotocamera Raspberry Pi
• Micro servomotore
• Cavi a doppia estremità (20)

Passaggio 2: Passaggio 2: Dichiarazione del problema

I problemi che il nostro prodotto sta cercando di affrontare sono i controlli manuali della luce, il controllo della temperatura interna e l'efficienza energetica. Ci siamo concentrati sulla quantità di energia utilizzata da una casa media e volevamo trovare modi per ridurre il consumo energetico. Le luci lasciate accese e le temperature del termostato non necessarie rappresentano un consumo energetico superfluo molto elevato. La luce sarà attivata dal movimento fino al punto in cui si spegnerà quando una stanza è libera e il termostato si adatterà a una temperatura efficiente dal punto di vista ambientale in base alla lettura della temperatura esterna.

Passaggio 3: Passaggio 3: Configurazione del sensore di movimento

Il sensore di movimento è collegato a un pin di alimentazione da 3,3 V, a un pin di terra e a un pin digitale di tua scelta. Sono collegati rispettivamente alle porte VCC, GND e OUT del sensore di movimento. Il sensore di movimento rileverà quando qualcuno è vicino e attiverà il LED per indicare che le luci sono accese. Una volta che il movimento non viene più rilevato, il LED si spegne automaticamente. Il codice è il seguente:

mentre vero

motionDetected = readDigitalPin(rpi, 3);

se motionDetected == 1

writeDigitalPin(rpi, 16, 1)

altro

writeDigitalPin(rpi, 16, 0)

fine

fine

Passaggio 4: Passaggio 4: Display del modulo LCD

Il display LCD prende i dati della temperatura dalle informazioni meteo in tempo reale fornite da Internet. Il modulo LCD visualizza quindi la lettura della temperatura corrente. In Matlab, la temperatura viene letta e quindi passa attraverso un ciclo if per determinare quanto regolare l'impostazione della temperatura in casa. Il codice è il seguente:

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

data = webread(url);

a = dati.osservazione corrente. Temp;

fprintf('La temperatura esterna è %s\n', a)

x = str2num(a);

se x > 80

fprintf('Abbassa il termostato di 15 gradi')

writeDigitalPin(rpi, 26, 1) %accende le luci

altrimentise x > 75 && x < 80

fprintf('Spegni il termostato \n')

writeDigitalPin(rpi, 26, 1) %accende le luci

altrimenti x 55

fprintf('Alza il termostato di 10 gradi \n')

writeDigitalPin(rpi, 26, 0) %spegne le luci

altrimenti x 45

fprintf('Alza il termostato di 20 gradi \n')

writeDigitalPin(rpi, 26, 0) %spegne le luci

altrimenti x 40

fprintf('Alza il termostato di 25 gradi \n')

writeDigitalPin(rpi, 26, 0) %spegne le luci

altrimenti x 30

fprintf('Alza il termostato di 35 gradi \n')

altro

fprintf('Ruota il termostato fino a 65 gradi \n')

fine

Passaggio 5: Passaggio 5: modulo servomotore

Il Motor Servo Module rappresenta la capacità di aprire e chiudere le tapparelle. Quando la casa ha bisogno di essere raffreddata, le tapparelle si chiuderanno per far entrare meno calore. Quando la casa ha bisogno di essere riscaldata, le tapparelle si apriranno per riscaldarla più velocemente. Il servo decide cosa fare ricevendo input dall'utente che interagisce con un menu di opzioni. Il codice del motore è il seguente:

s = servo(rpi, 3)

writeDigitalPin(rpi, 4, 1)

writePosition(s, 45)

temp_sys = menu('Come ti senti?') %regolatore di temperatura

if temp_sys == 1 %hot

writeDigitalPin(rpi, 26, 1) %accende le luci

writePosition(s, 0) %giri del motore in senso orario/antiorario

chiudi le persiane, spegni le luci

elseif temp_sys == 2 %cold

writeDigitalPin(rpi, 26, 0) %spegne le luci

writePosition(s, 180) %giri motore CCW/CW

apri le tapparelle, accendi le luci

elseif temp_sys == 3 %giusto

fprintf('Mantenimento dello stato della temperatura.\n')

fine

Passaggio 6: Passaggio 6: Fotocamera con sensore di movimento

La fotocamera con sensore di movimento scatta una foto di chi entra o esce da una stanza. L'abbiamo scelto come funzione di sicurezza aggiuntiva per coloro che sono curiosi di sapere chi è stato a casa loro. Quando il sensore di movimento rileva il movimento, il codice Matlab dice alla fotocamera di scattare un'immagine e visualizzarla. Il codice è il seguente:

io=0

camma chiara

cam = cameraboard(rpi);

mentre io==0

istantanea (fotocamera); %svuota il buffer dell'immagine

img = istantanea (fotocamera);

immaginic(img);

fine