Penghemat Energi Rumah Arduino: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Anda sedang membangun Sistem Energi Rumah yang dimaksudkan untuk memantau energi rumah Anda untuk mengurangi tagihan listrik dan utilitas lainnya. Dalam model ini, perangkat Anda akan dapat memeriksa suhu rumah Anda dan menyesuaikannya, memeriksa apakah ada pintu atau jendela yang dibiarkan terbuka untuk menghemat pemanas dan pendingin udara, dan memungkinkan kontrol manual pengguna atas kecerahan lampu di rumah Anda. Mari kita mulai!

Langkah 1: Bagian dan Bahan

Anda akan membutuhkan berbagai suku cadang untuk menyelesaikan sistem ini. Pertama dan terpenting, Anda memerlukan starter kit Sparkfun Redboard, yang didukung oleh Arduino. Kit ini dan perangkat keras di dalamnya akan menjadi tempat Anda mengatur seluruh sistem. Kedua, Anda memerlukan salinan MATLAB di desktop atau laptop Anda, serta semua kotak peralatan yang diperlukan agar kompatibel dengan Redboard. Untuk melakukannya, buka MATLAB. Pada tab Home MATLAB, pada Menu Environment, pilih Add-Ons Get Hardware Support Packages Pilih “MATLAB Support Package for Arduino Hardware” dan download Arduino Hardware Support Package.

Bagian lain yang Anda perlukan sudah termasuk dalam paket Sparkfun Redboard. Anda akan membutuhkan kabel, satu LED, resistor, dioda, elemen piezo (speaker), sensor suhu, transistor, fotoresistor, dan Motor DC. Untungnya, semua bagian ini ada di starter pack Anda.

Langkah 2: Menyiapkan Kontrol Cahaya Anda

Dalam sistem ini, lampu LED akan menjadi lampu rumah kita. Terlampir adalah gambar sirkuit yang diperlukan bagi Anda untuk mengatur kontrol LED di Redboard Anda. Dalam skenario ini, Anda TIDAK perlu potongan biru di sirkuit.

Kode berikut akan mengatur kontrol Anda atas lampu LED. Saat menjalankan kode, sebuah menu akan muncul, memungkinkan pengguna untuk memilih kecerahan antara tinggi, sedang, rendah, atau mati. Bergantung pada apa yang Anda pilih, kode akan mengatur LED menjadi tingkat kecerahan atau keredupan tertentu. Ini akan menjadi loop tak terbatas.

%% lampu

choice = menu('Seberapa terang lampu yang Anda inginkan?', 'Tinggi', 'Sedang', 'Rendah', 'Mati')

jika pilihan == 1

tulisPWMVoltage(a, 'D10', 5)

pilihan lain jika == 2

tulisPWMVoltage(a, 'D10', 3)

pilihan lain jika == 3

tulisPWMVoltage(a, 'D10', 1)

pilihan lain jika == 4

tulisPWMVoltage(a, 'D10', 0)

akhir

Langkah 3: Menyiapkan Alarm Pintu dan Jendela

Sirkuit terlampir pertama akan menunjukkan cara mengatur speaker kecil di Redboard Anda. Speaker ini akan bertindak sebagai peringatan untuk memberi tahu pengguna bahwa jendela atau pintu di rumah mereka dibiarkan terbuka selama lebih dari 10 detik. Rangkaian ini menggunakan kabel, elemen piezo, dan 3 kabel.

Sirkuit terlampir kedua adalah dari photoresister. Hal ini dapat mengetahui apakah daerah sekitarnya gelap atau terang. Paparan cahaya akan memberi tahu kode MATLAB jika pintu terbuka atau tertutup, dan akan menyampaikan informasi tersebut ke elemen piezo, memerintahkannya untuk mengeluarkan suara. Di sirkuit ini, Anda TIDAK perlu memasang LED, kabel ungu, atau resistor di sebelah kanan.

Kode berikut akan membaca jumlah cahaya dari photoresister, kemudian menghentikan kode untuk melihat apakah pintu dibiarkan terbuka selama lebih dari 10 detik. Ini akan membaca fotoresistor lagi, kemudian memberi tahu piezo untuk berdengung jika tingkat cahaya masih terlalu tinggi.

%% Fotoresistor

sedangkan 0==0

fotov = readVoltage(a, 'A1')

jika fotov > 4

jeda (10)

fotov = readVoltage(a, 'A1')

jika fotov >4

playTone(a, 'D3', 500, 5)

merusak

akhir

akhir

akhir

Langkah 4: Menyiapkan Sensor Suhu

Sirkuit terlampir pertama akan mengatur sensor suhu Anda. Ini akan mengumpulkan data suhu dari mana pun sistem Anda ditempatkan. Ini akan mengirimkan informasi ini ke MATLAB.

Rangkaian berikutnya yang terpasang mengatur motor DC. Motor ini berfungsi sebagai kipas. Jika pembacaan sensor suhu terlalu tinggi, kipas akan menyala, dan mencoba mendinginkan rumah Anda.

Kode berikut akan memungkinkan sensor suhu membaca data dalam jangka waktu tertentu. Kode ini diatur untuk mengulang 100 kali, tetapi dapat dengan mudah disesuaikan untuk mengulang berkali-kali, sehingga sensor dapat berjalan sepanjang hari. Saat mengumpulkan data suhu, kode memeriksa untuk melihat apakah suhu pernah melampaui suhu yang disetel. Jika ya, kipas akan otomatis menyala. Ketika jumlah waktu yang ditentukan berakhir, itu akan menghasilkan plot yang memberi tahu Anda suhu sepanjang periode waktu yang dapat Anda analisis untuk menyesuaikan pemanas dan pendingin udara di rumah Anda.

%%Sensor temperatur

suhu =

kali =

untuk i=1:100

v = readVoltage (a, 'A0')

tempC = (v-0.5).*100

tempF = 9/5.* tempC + 32

jika suhu F > 75

writeDigitalPin(a, 'D9', 1)

akhir

suhu = [suhu, suhu]

kali = [kali, i]

plot (waktu, suhu)

xlabel('Waktu (detik)')

ylabel('Suhu (F)')

title('Suhu Rumah Anda Seiring Waktu')

akhir

Langkah 5: Kesimpulan

Anda sudah siap! Nikmati penghemat energi rumah baru Anda, dan pastikan untuk menggunakannya untuk keuntungan Anda!