Умный дом на Arduino Leonardo

2021-03-22

Сейчас умные дома берут широкое распространение. Уже почти каждый знает, что это и хотел бы себе такой умный дом. Однако главным стоп фактором покупки такого дома является цена и иногда некоторые функции умных домов, которые сильно мешают в повседневной жизни или к ним сложно привыкнуть.

Сегодня вы узнаете, как собрать умный дом с минимальными финансовыми затратами, исключительно с желаемыми вами функциями, потратив от пол дня до 2х дней работы. При этом все детали для умного дома вы можете купить на сайте arduino.ua . Если вы живёте в Украине - это отличный вариант, особенно благодаря скорости доставки.

Итак, для основы умного дома нам понадобится основа всей конструкции, можно сказать «мозг системы» - плата Arduino. В моём случае будет использована Arduino Leonardo, так как она отличается от своего предшественника Arduino Uno большей мощностью, лучшей скоростью работы и быстрой прошивкой для китайских плат. Сразу подмечу, что если вы хотите, чтобы такая плата проработала как можно дольше, не было проблем при прошивке и установке системы – покупайте плату оригинального итальянского производства – цена будет кусаться, но надёжность такой системы гораздо выше. Также нам понадобится много реле, порекомендую твердотельные, желательно многоканальные (берите столько каналов, чтобы могли управлять каждым прибором в доме (1 прибор – 1 канал)). Несколько проводов для 5В логики и много высоковольтных проводов, которыми будете подключать приборы к системе. Порекомендую взять также несколько датчиков, например: по паре термометров, барометров и гидрометров, чтобы иметь собственную метеостанцию у себя дома, которая измерит температуру, давление и влажность, как за окном, так и дома. Кроме всего этого вам понадобится либо компьютер и микрофон, либо телефон и Bluetooth модуль HC-06, в зависимости от того, откуда вы хотите управлять системой – с компьютера, или с телефона.

Итак, начнём установку. Для начала нужно подключить Arduino к реле, для этого нужно подключить контакты обоих приборов друг к другу таким образом:

Для реле с большим количеством каналов, на каждый последующий канал подключать пин Arduino следующий от 2.

Если вы подключаете к системе Bluetooth модуль для управления с телефона, то подключайте его к Arduino следующим образом:

Для тех, кто хочет использовать компьютер в качестве управляющего устройства, подключение HC-06 необязательно (только если вы не хотите использовать и ПК и телефон одновременно).

Перейдём к управлению электроникой. Для того чтобы управлять электрическим 220В прибором, вам понадобится разрезать один из двух проводов (желательно землю (чаще всего коричневый, либо чёрный провод)), зачистить от изоляции оба конца и поставить их в оставшиеся соседние контакты реле. Далее нам нужно прошить Arduino. Нам нужна программа для управления реле: https://habr.com/ru/post/430078/ (установка системы, Arduino IDE и сама программа). Её требуется поместить в Arduino IDE, скачанную на официальном сайте arduino.cc . После подключаем Arduino к компьютеру, выбираем название платы, порт, к которому она подключена и нажимаем кнопку со стрелочкой, ждём и получаем прошитую плату, далее можно подключать 220В в сеть и управлять им из Serial в Arduino IDE.

Но управление из Serial неудобное и нестилизованное. Для исправления этого установим соответствующие программы…

Для ПК: Чтобы управлять системой, рекомендую использовать программу FreeVoc, которую можно скачать здесь: http://fayloobmennik.cloud/7294324 . После скачивания и установки рекомендую установить драйвера находящиеся в основной директории программы в папке redist. Далее открываем саму программу, нажимаем зелёную кнопку для создания скрипта, вписываем в первой строке голосовую команду, которая станет триггером к действию, во второй строке пишем команду-триггер, обозначенную ранее в коде Arduino, создаём команду. После создания нескольких таких команд мы получим готовый результат, далее можете смонтировать это дело так, как вам угодно.

Для телефонов: Установите любой Bluetooth Serial (для пользователей андроид рекомендую Bluetooth Electronics), далее подключитесь к HC-06 через Bluetooth и вводите команды-триггеры в командую строку. Это своеобразный Serial, но на телефоне и дистанционно (до 20 метров). Для приложения Bluetooth Electronics вы можете сделать свой управляющий монитор, на котором не только удобно вводить команды, но и получать данные от датчиков. Также можно найти приложение, позволяющее также управлять голосом с телефона.

Теперь у нас есть умный дом, который по нашей команде быстро включит/выключит любой прибор, однако не стоит забывать про датчики. Подключение каждого датчика индивидуально – его вы можете посмотреть на странице самого датчика. Настройка датчиков также довольно проста, вы можете посмотреть это на странице заказа. Подключаем их в свободные порты Arduino и монтируем, куда требуется. В приложении для телефона можно настроить монитор так, чтобы получать данные с датчиков. Далее, для пользователей  телефонов, которые хотят монтировать систему к стене – монтируйте её ближе к розетке, чтобы подключить Arduino через блок питания. Подключаем кабеля 220В, припаиваем их к концам проводов приборов и получаем готовую систему умного дома!

Вот и всё! Умный дом, наконец, готов, а его хозяева всегда могут внести коррективы по собственному желанию…

Ссылки:

• Код прошивки с внесенными коррективами (без корректив на Хабре)