Meille kaikille on tuttu sana 'Automation', jossa ihmisen vuorovaikutus on vähäistä ja asioita voidaan hallita automaattisesti tai etänä. Kotiautomaatio on erittäin suosittu ja vaativa käsite elektroniikan alalla, ja pyrimme myös tekemään parhaansa saadaksemme tämän käsitteen helposti ymmärrettäväksi ja hallittavaksi elektroniikkaprojekteina. Olemme aiemmin kehittäneet useita kodiautomaatioprojekteja, joissa on toimiva video ja koodi, tarkista:
- DTMF-pohjainen kodin automaatio
- GSM-pohjainen kotiautomaatio Arduinolla
- PC-ohjattu kotiautomaatio Arduinolla
- Bluetooth-ohjattu kotiautomaatio 8051: n avulla
- IR-kauko-ohjattu kotiautomaatio Arduinolla
Ja tässä projektissa aiomme rakentaa seuraavan kotiautomaatioprojektimme käyttämällä MATLABia ja Arduinoa, joka on GUI-pohjainen kotiautomaatiojärjestelmä, joka käyttää Arduinoa ja MATLABia
Komponentit:
- Arduino UNO
- USB kaapeli
- ULN2003
- 5 voltin rele
- Polttimo pidikkeellä
- Johtojen liittäminen
- Kannettava tietokone
- Virtalähde
- PVT
Työselitys:
Tässä projektissa käytämme MATLABia Arduinon kanssa kodinkoneiden ohjaamiseen tietokoneen graafisen käyttöliittymän kautta. Tässä olemme käyttäneet langallista tiedonsiirtoa tietojen lähettämiseen tietokoneelta (MATLAB) Arduinoon. Tietokonepuolella olemme käyttäneet MATLAB-käyttöliittymää luodaksemme joitain painikkeita kodinkoneiden ohjaamiseen. Arduinon ja MATLAB: n väliseen yhteydenpitoon on ensin asennettava “ MATLAB- ja Simulink-tuki Arduinolle ” tai “ Arduino IO -paketti ”. Noudata alla olevia ohjeita tai tarkista alla oleva video:
- Lataa Arduino IO -paketti täältä. Sinun on rekisteröidyttävä ennen lataamista.
- Polta / lataa sitten adioe.pde-tiedosto Arduinoon Arduino IDE: n avulla. Tämä adioe.pde-tiedosto löytyy Arduino IO -paketista - ArduinoIO \ pde \ adioe \ adioe.pde
- Avaa sitten MATLAB-ohjelmisto, käy läpi Arduino IO -kansio, avaa tiedosto install_arduino.m ja suorita se Matlabissa. Näet viestin "Arduino-kansiot lisätään polkuun" MATLAB-komentoikkunassa, mikä tarkoittaa, että MATLAB-polku päivitetään Arduino-kansioihin.
Näin teemme Arduinon, kommunikoimme MATLABin kanssa. Yllä oleva menetelmä soveltuu ”MATLAB R2013b: lle tai aiemmille versioille”, jos käytät MATLAB: n korkeampaa versiota (kuten R2015b tai R2016a), voit napsauttaa suoraan MATLAB: n Lisäosat-välilehteä ja napsauttaa sitten “Hae laitteistotukipaketit” josta voit asentaa Arduino-paketit MATLAB: lle.
Tiedostojen asentamisen jälkeen voit nyt luoda graafisen käyttöliittymän kotiautomaatioprojektiin. Periaatteessa graafisessa käyttöliittymässä luomme painikkeita kodinkoneiden ohjaamiseksi tietokoneelta. Painikkeet voidaan luoda siirtymällä MATLAB: n “Uusi” -valikossa kohtaan ”Graafinen käyttöliittymä”. Lisäksi voimme asettaa näiden painikkeiden nimet ja värit, olemme luoneet 8 painiketta, joissa kuudesta PÄÄLLE ja POIS kolmesta kodinkoneesta ja kahdesta painikkeesta PÄÄLLE ja POIS kaikki laitteet samanaikaisesti.
Nyt kun olet luonut painikkeet, kun napsautat Suorita-painiketta kyseisessä GUI-ikkunassa, se pyytää sinua tallentamaan tämän GUI-tiedoston (laajennuksella.fig), joka tunnetaan myös nimellä `` fig file ''. Heti kun tallensit tiedoston, se luo automaattisesti kooditiedoston (laajennuksella.m), joka tunnetaan myös nimellä ' M-tiedosto' (katso alla oleva näyttökuva), johon voit laittaa koodin (annettu alla olevassa Koodi-osiossa). Voit ladata tämän projektin GUI-tiedoston ja kooditiedoston täältä: Home_Automation_system.fig ja Home_Automation_system.m (napsauta hiiren kakkospainikkeella ja valitse Tallenna linkki nimellä…), tai voit luoda ne itse, kuten olemme selittäneet.
Koodaamisen jälkeen voit nyt suorittaa.m-tiedoston vihdoin koodiikkunasta, komentoikkunassa näkyy ”Yritetään yhteyttä..”. Sitten "Arduino yhdistetty onnistuneesti" -viesti tulee näkyviin, jos kaikki menee hyvin. Ja lopuksi näet aiemmin luodut GUI (painikkeet) GUI-ikkunassa, josta voit hallita kodinkoneita napsauttamalla vain tietokoneen painikkeita. Varmista, että Arduino on kytketty Arduinoon USB-kaapelilla. Tässä projektissa olemme käyttäneet 3 polttimoa esittelyyn, mikä osoittaa tuulettimen, valon ja television.
Koko projektin työskentely Arduino MATLAB -tukipaketin asentamisesta laitteen käynnistämiseen tai sammuttamiseen voidaan ymmärtää lopussa olevassa videossa.
Piirin selitys:
Tämän projektin piiri on erittäin helppo. Tässä olemme käyttäneet Arduino UNO -levyä ja releohjainta ULN2003 releiden ajamiseen. Kolme 5 voltin SPDT-releä on kytketty Arduino-napoihin 3, 4 ja 5 releohjaimen ULN2003 kautta LIGHT-, FAN- ja TV-ohjausta varten.
Ohjelmoinnin selitys:
Kun painamme mitä tahansa painiketta GUI-ikkunasta, se lähettää joitain komentoja Arduinolle ja sitten Arduino suorittaa kyseisen toiminnon. Kun olet asentanut Arduino MATLAB IO -tukipaketin, voimme käyttää Arduinoa MATLABista käyttämällä samoja Arduino-toimintoja, pienillä muutoksilla, kuten:
Ardeninon tapin HIGH tekemiseen kirjoitamme koodin digitalWrite-muodossa (tappi, HIGH)
MATLABissa käytämme tätä toimintoa objektin tai muuttujan, kuten
ja samoin niin edelleen.
Ennen tämän tekemistä meidän on alustettava muuttuja näin:
Tässä projektissa ei ole Arduino-koodia paitsi Arduino MATLAB -tukipakettikoodi tai tiedosto. Kuten aiemmin selitettiin, kooditiedosto (.m-tiedosto) luodaan automaattisesti GUI-tiedostoa (.fig-tiedosto) tallennettaessa..M-tiedostossa on jo ennalta kirjoitettu koodi. Pohjimmiltaan nämä ovat takaisinkytkentätoimintoja painikkeille, mikä tarkoittaa, että voimme määrittää, mitä pitäisi tapahtua napsauttamalla näitä painikkeita.
MATLAB-koodissa alustetaan ensin sarjaportti ja tehdään siitä objekti muuttujan avulla. Ja sitten voimme aloittaa ohjelmoinnin kuten Arduino käyttämällä muuttujaa.
selkeä ar; globaali ar; ar = arduino ('COM13'); ar.pinMode (3, 'OUTPUT'); ar.pinMode (4, 'OUTPUT'); ar.pinMode (5, 'OUTPUT'); ar.pinMode (13, 'OUTPUT');
Jokaisen painikkeen takaisinkutsutoimintoon olemme kirjoittaneet vastaavan kodin Kodinkoneet päälle tai pois päältä -koodin, joka on kytketty Arduinoon releen kautta. Kuten esimerkiksi, takaisinsoittotoiminto valolle PÄÄLLÄ on annettu alla:
funktio light_on_Callback (hObject, eventdata, kahvat)% hObject-kahva light_on (katso GCBO)% eventdata varattu - määritetään tulevassa versiossa MATLAB% kahvat -rakenteesta, jossa on kahvat ja käyttäjätiedot (katso GUIDATA) globaali ar; ar.digitalWrite (3, 1); ar.digitalWrite (13, 1);
Voimme samalla tavoin kirjoittaa koodin kaikkien painikkeiden takaisinkytkentätoimintoihin. Jos haluat ohjata muita kytkettyjä kodinkoneita, tarkista alla oleva MATLAB-koodi (.m-tiedosto).