Mrežna tehnologija kućne automatizacije razvijena je u kasnim 90-ima i komunikacijski protokol koji se tada koristio X10 . Od tada koncept automatizacije dobiva na popularnosti i izumljeni su najnoviji protokoli koji su odgovorni za komunikaciju između elektroničkih uređaja. Imajući u vidu koncept automatizacije, pomislio sam zašto ne bih kontrolirao sve kućanske uređaje koristeći najpoznatiji softver poznat kao MATLAB. U ovom ćemo projektu osmisliti sustav automatizacije, a zatim ćemo ga kontrolirati davanjem serijske naredbe. Softver koji će se koristiti za upravljanje ovim sustavom zove se MATLAB, a nakon završetka ovog projekta moći ćemo kontrolirati svoje električne uređaje samo sjedenjem na kauču ili polaganjem na krevet.
Sustav automatizacije
Kako automatizirati svoje kućanske uređaje pomoću MATLAB GUI?
Krenimo sada prema prikupljanju komponenata, njihovom sastavljanju kako bismo napravili sklop, izradi MATLAB-ovog grafičkog korisničkog sučelja (GUI) i pisanju koda u MATLAB za automatizaciju vaših kućanskih uređaja.
Korak 1: Potrebne komponente (hardver)
Uvijek je bolje detaljno znati o komponentama prije početka projekta kako biste izbjegli neugodnosti usred projekta. Ispod je popis komponenata koje ćemo koristiti:
- Relej od 12 V 4 kanala
- MAX232 IC
- Modul pretvarača serijskog priključka RS232 u TTL
- 12V AC žarulja
- Jumper žice za Arduino
- USB za RS232 serijski adapter DB9 za muški kabel
- Breadboard
Ovdje koristimo 8 relejni modul, jer ćemo kontrolirati samo osam uređaja. Ako želite automatizirati brojne uređaje koje imate, možete koristiti drugi relejni modul. Na tržištu je dostupno mnogo relejnih modula, na primjer, jednostruki, 8-relejni, 12-relejni itd.
Korak 2: Potrebne komponente (softver)
Nakon rasporeda hardverskih komponenata potražit ćemo softver koji će se koristiti u projektu. Instalirat ćemo najnoviju verziju MATLAB-a na naše prijenosno računalo ili računalo na kojem radimo. MATLAB 2019 je najnoviji softver, pa je bolje preuzeti MATLAB 2019. Link za službeno web mjesto tvrtke Mathworks dostupan je u nastavku za preuzimanje softvera. Paketi hardverske podrške dostupni su u MATLAB-u 2019 za 32-bitni, 64-bitni Windows i 64-bitni Linux.
- Proteus 8 Professional (Može se preuzeti s Windows Vista Ovdje )
- MATLAB 2019 (Može se preuzeti s Ovdje )
Nakon preuzimanja Proteus 8 Professional, dizajnirajte sklop na njemu. Ovdje sam uključio softverske simulacije kako bi početnicima bilo prikladno dizajnirati sklop i uspostaviti odgovarajuće veze na hardveru.
Korak 3: Proučavanje komponenata
Sad kad smo napravili popis svih komponenata koje ćemo koristiti u ovom projektu. Pomaknimo se korak dalje i prođite kroz kratku studiju svih glavnih hardverskih komponenata.
Arduino UNO: The Arduino UNO je ploča mikrokontrolera koja se sastoji od mikročipa ATMega 328P i koju je razvio Arduino.cc. Ova ploča ima skup digitalnih i analognih podatkovnih pinova koji se mogu povezati s drugim pločama za proširenje ili sklopovima. Ova ploča ima 14 digitalnih pinova, 6 analognih pinova i programabilnih s Arduino IDE (integriranim razvojnim okruženjem) putem USB kabela tipa B. Za napajanje je potrebno 5V NA i a C kod operirati.
Arduino UNO
12V relejni modul: Relejni modul je sklopni uređaj. Prima signal i prebacuje bilo koji elektronički uređaj ili uređaj prema ulaznom signalu. Radi u dva načina, Uobičajeno otvoreno (NE) i Normalno zatvoreno (NC). U načinu Normalno otvoren, krug se u početku prekida kada je ulazni signal u relej NISAK. U normalno zatvorenom načinu krug je inicijalno dovršen kad je ulazni signal LOW.
Modul releja 12V
Modul pretvarača serijskog priključka RS232 u TTL: Ovaj se modul koristi za serijsku komunikaciju. Naša Arduino UNO ploča ima jedan serijski komunikacijski port nazvan UART ili USART. Na ploči Arduino nalaze se dva pina koja su odgovorna za serijsku komunikaciju TX i RX (pin 0 i pin 1). Ova dva pina također su prisutna na RS232 modulu. Ovaj modul napaja 5V Arduina i pretvara 5V u 12V za rad različitih uređaja koji rade na 12V. Koristimo ovaj modul jer elektronički uređaji ne rade na 5V.
RS232 ploča
Korak 4: Razumijevanje načela rada
Nakon završetka ovog projekta moći ćemo upravljati uređajima na daljinu davanjem serijske naredbe. Arduino ploča koristi se za serijsku komunikaciju s RS232. Uređaji su povezani na relejni modul, a RS232 na TX i RX pinove Arduina i kada se pritisne gumb na MATLAB-u, generira se serijska naredba i ona se šalje na serijski port RS232 koji zauzvrat pretvara UKLJUČITE ili ISKLJUČITE uređaj. Prvo je MATLAB povezan s pločom Arduino, a zatim se sklop implementira na hardver. Ako netko ima problema u vezi s povezivanjem MATLAB-a s Arduinom, može se pozvati na moj članak pod nazivom KAKO POVEZATI ARDUINO S MATLABOM? i tada će on / ona moći implementirati ovaj projekt na hardveru. Nakon završetka ovog projekta instalirajte ga na prikladno mjesto, poželjno mjesto je blizu utičnice na kojoj je postavljeno ožičenje uređaja tako da se tamo može lako instalirati relejni modul.
Korak 5: Kružni dijagram
Shema proteusovog kruga projekta izgledat će ovako. Kasnije spojite hardverske komponente prema ovom krugu.
Kružni dijagram
Korak 6: Početak rada s MATLAB-om
Nakon projektiranja sklopa na Proteus Open MATLAB-u i upišite „ vodič ”Na naredbenom prozoru. Otvorit će se dijaloški okvir i iz tog okvira odaberite Prazan GUI. Paleta komponenata pojavit će se s lijeve strane i na njoj će se nalaziti komponente koje želite smjestiti u svoj GUI.
Paleta komponenata
Odaberite gumb i na ploču postavite 16 tipki. Prvo stavite gumb ON, a zatim paralelno s njim gumb OFF. Boje i nazivi gumba mogu se mijenjati dvostrukim klikom na gumbe. Nakon klika na tipke otvorit će se prozor inspektora i tamo se mogu mijenjati neka svojstva gumba. Za promjenu naziva gumba potražite niz opcija u nju upišite ON.
Promjena naziva gumba
Nakon promjene naziva gumba promijenite boju pozadine. ( Bilješka: Ovaj je korak neobavezan i možete ga preskočiti ako ne želite promijeniti boju pozadine)
Promjena boje pozadine
Postavite 16 tipki i izvršite gore navedene promjene u prozoru inspektora. Za imenovanje releja statični tekst koristi se opcija smještena u lijevoj traci. Konačni izgled mog GUI prikazan je u nastavku:
Konačni GUI
Nakon što GUI otvorite GUI kod koji je kreiran na pozadini i napravite neke izmjene u kodu koje su navedene kao pod.
Korak 7: MATLAB kod GUI:
funkcija varargout = final (varargin)% FINAL MATLAB kôd za final.fig% FINAL, sam po sebi stvara novi FINAL ili podiže postojeći% singleton *. %% H = FINAL vraća ručicu u novi FINAL ili ručku u% postojeći singleton *. %% FINAL ('POVRAT
