La tecnologia de la xarxa domòtica es va desenvolupar a la dècada dels 90 i el protocol de comunicació utilitzat en aquell moment era X10 . Des de llavors el concepte d’automatització va guanyant popularitat i s’han inventat els últims protocols que s’encarreguen de la comunicació entre dispositius electrònics. Tenint en compte el concepte d’automatització, vaig pensar per què no controlar tots els electrodomèstics mitjançant el programari més reconegut conegut com MATLAB. En aquest projecte, dissenyarem un sistema d'automatització i, a continuació, controlarem donant una ordre Serial. El programari que s'utilitzarà per fer funcionar aquest sistema es diu MATLAB i, després de completar aquest projecte, podrem controlar els nostres aparells elèctrics simplement asseguts al sofà o estirats al llit.
Sistema d’automatització
Com automatitzar els vostres electrodomèstics mitjançant MATLAB GUI?
Ara anem a reunir els components, muntar-los per fer un circuit, fer una interfície gràfica d’usuari (GUI) MATLAB i escriure el codi a MATLAB per automatitzar els electrodomèstics.
Pas 1: components necessaris (maquinari)
Sempre és millor conèixer els components amb detall abans d’iniciar el projecte per tal d’evitar qualsevol inconvenient enmig del projecte. A continuació es mostra la llista de components que utilitzarem:
- Relé de 12 canals de 4 canals
- MAX232 IC
- RS232 a mòdul de convertidor de port sèrie TTL
- Bombeta de CA de 12V
- Jumper Wires per Arduino
- Adaptador de cable mascle USB a RS232 sèrie DB9
- Taula de pa
Aquí fem servir un mòdul de 8 relés perquè només controlarem vuit aparells. Si voleu automatitzar diversos aparells que teniu, podeu utilitzar un mòdul de relé diferent. Hi ha molts mòduls de relés disponibles al mercat, per exemple, senzill, de 8 relés, de 12 relés, etc.
Pas 2: components necessaris (programari)
Després d’organitzar els components del maquinari buscarem el programari que s’utilitzarà en el projecte. Instal·larem l’última versió de MATLAB al nostre ordinador portàtil o PC en què treballem. MATLAB 2019 és el programari més recent, així que és millor descarregar MATLAB 2019. L’enllaç al lloc web oficial de Mathworks està disponible a continuació per descarregar el programari. Els paquets de suport de maquinari estan disponibles a MATLAB 2019 per a Windows de 32 bits, 64 bits i Linux de 64 bits.
- Proteus 8 Professional (es pot descarregar des de Aquí )
- MATLAB 2019 (Es pot descarregar des de Aquí )
Després de descarregar el Proteus 8 Professional, dissenyeu-ne el circuit. He inclòs simulacions de programari aquí perquè sigui convenient per als principiants dissenyar el circuit i fer les connexions adequades al maquinari.
Pas 3: estudiar els components
Ara, ja que hem fet una llista de tots els components que farem servir en aquest projecte. Avancem un pas més i fem un breu estudi de tots els components de maquinari principals.
Arduino UN: El Arduino UN és una placa de microcontrolador formada per un microxip ATMega 328P i desenvolupada per Arduino.cc. Aquesta placa té un conjunt de pins de dades digitals i analògics que es poden connectar amb altres plaques o circuits d’expansió. Aquesta placa té 14 pins digitals, 6 pins analògics i es pot programar amb l’Arduino IDE (entorn de desenvolupament integrat) mitjançant un cable USB tipus B. Requereix 5V per alimentar-se ACTIVAT i a Codi C operar.
Arduino UN
Mòdul de relé de 12V: Un mòdul de relé és un dispositiu de commutació. Rep un senyal i commuta qualsevol dispositiu o aparell electrònic segons el senyal d’entrada. Funciona en dos modes, Normalment obert (NO) i Normalment tancat (NC). En el mode Normalment Obert, el circuit es trenca inicialment quan el senyal d'entrada al relé és BAIX. En mode Normalment tancat, el circuit es completa inicialment quan el senyal d'entrada és BAIX.
Mòdul de relé de 12V
Mòdul de convertidor de port sèrie RS232 a TTL: Aquest mòdul s’utilitza per a la comunicació en sèrie. La nostra placa Arduino UNO té un port de comunicació sèrie anomenat UART o USART. Hi ha dos pins a la placa Arduino que són responsables de la comunicació sèrie TX i RX (pin 0 i pin 1). Aquests dos pins també estan presents al mòdul RS232. Aquest mòdul funciona amb 5V d’Arduino i converteix 5V a 12V per operar diferents aparells que funcionen amb 12V. Utilitzem aquest mòdul perquè els aparells electrònics no funcionen amb 5V.
Tauler RS232
Pas 4: entendre el principi de treball
Després de completar aquest projecte, podrem controlar els aparells de forma remota donant l'ordre en sèrie. La placa Arduino s’utilitza per a la comunicació en sèrie amb el RS232. Els electrodomèstics es connecten al mòdul de retransmissió i el RS232 es connecta als pins TX i RX de l’Arduino i quan es prem un botó a MATLAB es genera una ordre serial que s’envia al port sèrie de RS232 que, a canvi, gira ACTIVA o APAGA l'aparell. En primer lloc, MATLAB s’interface amb la placa Arduino i després s’implementa el circuit al maquinari. Si algú té algun problema quant a la interfície de MATLAB amb Arduino, pot consultar el meu article COM INTERFACER ARDUINO AMB MATLAB? i després podrà implementar aquest projecte en maquinari. Després de completar aquest projecte, instal·leu-lo a un lloc adequat, la ubicació preferida és a prop de la presa de corrent on es col·loca el cablejat dels aparells, de manera que el mòdul de relé es pugui instal·lar fàcilment allà.
Pas 5: diagrama del circuit
El diagrama del circuit proteus del projecte serà així. Connecteu els components de maquinari segons aquest circuit més endavant.
Esquema de connexions
Pas 6: Introducció a MATLAB
Després de dissenyar el circuit a Proteus Open MATLAB i escriure “ guia ”A la finestra d’ordres. S'obrirà un quadre de diàleg i, des d'aquest quadre, seleccioneu GUI en blanc. Apareixerà una paleta de components a l’esquerra i enumerarà els components que voleu col·locar a la vostra interfície gràfica d’usuari.
Paleta de components
Seleccioneu el polsador i col·loqueu 16 polsadors al tauler. En primer lloc, col·loqueu el botó ON i després col·loqueu el botó OFF en paral·lel. Els colors i els noms dels botons es poden modificar fent doble clic als botons de pressió. Després de fer clic als botons, s'obrirà la finestra de l'inspector i hi podreu modificar algunes propietats del botó. Per canviar el nom del botó, busqueu corda opció escriu-hi ON.
Canvi del nom del botó
Després de canviar el nom del botó, canvieu el color de fons. ( Nota: Aquest pas és opcional i el podeu ometre si no voleu canviar el color de fons)
Canvi del color de fons
Col·loqueu 16 polsadors i feu els canvis anteriors a la finestra de l'inspector. Per anomenar els relés a text estàtic s'utilitza l'opció situada a la barra esquerra. L’aspecte final de la meva GUI es mostra a continuació:
final GUI
Després de fer la GUI, obriu el codi GUI que es crea al dorsal i feu algunes modificacions al codi que s'indiquen a sota.
Pas 7: Codi de GUI de MATLAB:
funció varargout = final (varargin)% FINAL Codi MATLAB per final.fig% FINAL, per si mateix, crea un FINAL nou o augmenta el% singleton * existent. %% H = FINAL retorna el controlador a un FINAL nou o el controlador a% el singleton existent *. %% FINAL ('CALLBACK
