+7 989 669 15 15



Система автоматизации жилого дома на платформе arduino




Летавин Игорь Дмитриевич и др.

студент
Вологодский государственный университет, Россия, г. Вологда


Аннотация: В статье затронута тема актуальности системы умный дом, рассмотрен один из модулей предложенной концепции автоматизации жилого дома, его структура, функции.

Ключевые слова: автоматизация жилья, умный дом, Arduino.




Библиографическое описание: Летавин И.Д., Латушкин Ю.М., Водовозов А.М. СИСТЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ ЖИЛОГО ДОМА НА ПЛАТФОРМЕ ARDUINO [Текст] // Научный поиск в современном мире: сборник материалов 11-й международной науч.-практ. конф., (г. Махачкала, 31 января 2016 г.) - Махачкала: Издательство “Апробация", 2016 – С.37-38


 

Умный дом или smart house – это не просто пара проводов, подключенных к датчику движения, это сложная система, которая позволяет объединить разнообразные устройства в единое целое. При этом автоматизированная система может заменить нескольких человек, ведь она работает круглосуточно, без больничных и отгулов. Это значит, что ваш дом всегда будет под контролем. Каждый пользователь найдет в данной системе плюсы, которые важны для него. Но не будем зацикливаться на актуальности и полезности умного дома, так как все это уже достаточно хорошо аргументировано.

Система автоматизации жилого дома на платформе Arduino имеет структуру состоящую из трех уровней: главный модуль (1 уровень); определенное количество второстепенных модулей, расположенных в заданных помещениях (2 уровень); конкретный набор датчиков и измерительных приборов, индивидуально подобранных для каждого второстепенного модуля (3 уровень), где главный и второстепенный модули собраны на платформах Arduino.[1,с.75]

Главный модуль представляет собой программируемую платформу Arduino mega2560 на базе микроконтроллера ATmega 2560. Его задача заключается в сборе данных с второстепенных модулей и загрузки их на Web-сервер.[1,с.75]

При построении второго уровня необходимо учесть универсальность и производительность модулей, так как они будут собирать всю информацию с измерительных устройств и датчиков, а так же управлять различными нагрузками. Для реализации заданного функционала следует обратить внимание на количество входов/выходов. Еще одним критерием при выборе являются физические характеристики программируемой платформы.

Исходя из выше сказанного и анализа версий платформ, выбрана плата Arduino Uno, построенная на микроконтроллере ATmega 328.

Управление освещением и отоплением реализовано с помощью реле фирмы SONGLE SRD-05VDC. Данное реле управляется напряжением 5V и способно коммутировать до 10А 30V DC и 10A 250V AC. Реле имеет две раздельных цепи: цепь управления и управляемая цепь. Цепи никак не связаны между собой. При подаче управляющего сигнала, реле замыкается. В случае отключения электропитания управляющего модуля, можно быть уверенным, что реле разомкнется и отключит системы. Отопление же в свою очередь перейдет на резервное питание, и будет поддерживать температуру, заданную пользователем заранее.

Показания температуры будут считываться с датчика DS18B20. В настоящий момент DS18B20 фирмы Dallas Semiconductor является наиболее распространенным и доступным цифровым датчиком температуры для подключения к Arduino. Работает по протоколу 1-wire, позволяет подключить нескольких датчиков к одной шине.[2,с.144] Влагозащищенный корпус с широким диапазоном измеряемых температур от -55 до +125°С, дает возможность использовать его как в помещении, так и на улице.[2,с.170]

Обнаружение наличия в окружающем воздухе углеводородных газов (пропан, метан, н-бутан), дыма, водорода, угарного газа - выполняет датчик MQ9. Датчик также используется для обнаружения утечек газа. Выходным результатом является аналоговый сигнал, пропорциональный содержанию газов, к которым восприимчив газоанализатор.

Показания измерительных элементов будут обрабатываться второстепенным модулем и отсылаться на главный модуль. Связь реализована с помощью RS485 (двухпроводная). Используется для полудуплексной передачи, когда информация может передаваться в обоих направлениях, но в разное время. Достоинства данного интерфейса:

1.  До 32 приёмопередатчиков в одном сегменте сети.

2.  Максимальная длина одного сегмента сети: 1200 метров.

3.  Высокая скорость передачи информации.

 

Список литературы:

1. Латушкин, Ю.М. Система автоматизации жилого дома на платформе Arduino/ Ю.М. Латушкин. А.М. Водовозов, И.Д. Летавин // Наука сегодня: сборник научных трудов по материалам VII международной научно-практической конференции. – Вологда: ОАО «Маркер», 2015. – Ч.1. – С.74.

1.   Петин В.А. Проекты с использованием контроллера Arduino. — СПб.: БХВ-Петербург, 2014. — 400 с.

Предстоящие заочные международные научно-практические конференции
XVII Международная научно-практическая конференция «Теоретические и практические проблемы  развития современной науки»
XVII Международная научно-практическая конференция «Теоретические и практические проблемы развития современной науки»
XIX Международная научно-практическая конференция «Научный поиск в современном мире»
XIX Международная научно-практическая конференция «Научный поиск в современном мире»
XVIII Международная научно-практическая конференция «Научный поиск в современном мире»
XVIII Международная научно-практическая конференция «Научный поиск в современном мире»