Автоматизация дома на основе микроконтроллера ATmega Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Тавабилов Р.Р.1, Токарев В.А.2 ©

1 2

’ Магистрант, кафедра промышленной электроники и информационно-измерительной техники,

Оренбургский государственный университет

АВТОМАТИЗАЦИЯ ДОМА НА ОСНОВЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА ATmega

Аннотация

В статье исследуется возможность автоматизации с помощью микроконтроллера ATmega на платформе Arduino. Также в статье рассмотрим преимущества и возможности платформы Arduino, язык программирования, доступность.

Ключевые слова: информационные технологии, АСУП, САПР, микроконтроллер, язык программирования, электроника.

Keywords: information technology, CAM, CAD, microcontroller, programming language, electronics.

Современная жизнь тесным образом связана с техническим прогрессом, с развитием информационных технологий, с автоматизацией.

Arduino — это удобная платформа для разработки электронных устройств автоматизации. Платформа удобна языком программирования, а также открытой архитектурой и программному коду. Устройство программируется через USB без использования программаторов.

Устройства на базе Arduino могут получать информацию об окружающей среде посредством различных датчиков, а также могут управлять различными исполнительными устройствами (приводы, светодиоды, электронные устройства).

Микроконтроллер на плате программируется при помощи языка Arduino (основан на языке Wiring) и среды разработки Arduino (основана на среде Processing). Проекты устройств, основанные на Arduino, могут работать самостоятельно, либо же взаимодействовать с программным обеспечением на компьютере (напр.: Flash, Processing, MaxMSP)

Рассмотрим управление освещением дома с помощью микроконтроллера. Управления светом на микроконтроллере, настроенная так, что в определенное время включается свет, постепенно увеличивая яркость от маленькой к оптимальной. Таким образом в комнате будет переход от сумрака к свету, позволяя глазам без резкого раздражения привыкнуть к свету, в детской комнате можно настроить минимальное освещение, появляющиеся при резких движениях просыпающегося малыша. Назовем систему управления светом - интеллектуальная система управления светом. Для создания различных зон освещенности используется до 10-15 различных видов светильников. Для всех светильников на стенах должно появиться ровно столько же выключателей. Система управления светом программируется на различные, удобные именно для пользователя, режимы освещения. А затем действия сводятся к нажатию только одной кнопки или управления дистанционно с пульта управления или же даже с телефона или планшета. Все светильники дома соединены в одну систему, поэтому не нужно обходить все комнаты, проверяя их, нажатием одной кнопки можно выключить освещение во всем доме.

Важное значение имеет экономия. Плавное включение светильников продлит срок службы ламп почти вдвое, а специальная настройка будет включать свет только в присутствии в комнате человека, что снизит расход электроэнергии почти в 30%.

Рассмотрим простейшую программу управления электрическими лампами с помощью Arduino UNO.

© Тавабилов Р.Р., Токарев В. А., 2014 г.

MADE IN ITALY

| м и

aYaYaI u- Q rt n h s ^ oo

ЗаУ 5 s**н ^ ^1

LKVI

t i 1 ^ ^

DIGITAL (PWM~) * -

' #1 M

TXI

RXI

® Ф 9 <D

Л «I 4i •

OO 01!

I

л.

+1 (UNO),

ARDUINO

®

ION

^ ърк i e.ofxrrj »-•*»

r> *4aS'*'* *“■> О 4 |So|“

WH

4 щ м « *

1Г<*

<s

41

POWER

ANALOG iNi

> O Q

m. > 1£ Z

ro in О О

© И n го т *л" <<<<<<

» w a * *

Рис.1 - Arduino UNO

Рис. 2 - Твердотельное реле

Подключим к 4 порту (рисунок 1) инфракрасный приемник, к порту 5 (рисунок 1) реле (рисунок 2), который от сигнала Arduino будет коммутировать силовую цепь. Arduino будет получать сигнал на включение и отключение от инфракрасного пульта дистанционного управления.

Листинг программы:

#include <IRremote.h>

int RECV_PIN = 4; //Вход инфракрасного сигнала IRrecv irrecv(RECV_PIN); decode_results results; int s=0; //задаем переменную

void setup(){ irrecv.enableIRIn(); pinMode(5, OUTPUT);} void loop() {

if (irrecv.decode(&results)) { delay(300);

if (results.value==0xFF30CF) {s=s+1;}

if (s==1) {digitalWrite(13, HIGH);} else {digitalWrite(13, LOW); s=0;}

{delay(50);}

irrecv.resume();}}

Таким образом с помощью одного контроллера и реле, небольшой программы мы управляем лампочкой. С помощью контроллера также можно реализовать управление розетками, системой кондиционирования, водоснабжением и т.п., объединить все в одну систему «Умный дом».

Литература

1. Интернет сайт www.arduino.ru

2. Касаткин А.С. Электротехника: учеб. для вузов / А.С. Касаткин, М.В. Немцов. - 11-е изд., стер.; Гриф МО. - М.: Академия, 2007. - 539 с.

3. Журавлева Л.В. Электроматериаловедение. 2001 год.