Cómo hacer una casa inteligente usando el módulo de relé de control Arduino »Wiki Ùtil Ideas de automatización del hogar: 15 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

En este proyecto de domótica, diseñaremos un módulo de relé de hogar inteligente que puede controlar 5 electrodomésticos. Este módulo de relé se puede controlar desde el móvil o teléfono inteligente, control remoto IR o control remoto de TV, interruptor manual. Este relé inteligente también puede detectar la temperatura ambiente y la luz solar para encender y apagar el ventilador y la bombilla.

Este relé inteligente tiene las siguientes características:

1. Electrodomésticos controlados por Bluetooth móvil

2. Electrodomésticos controlados por TV Remote (infrarrojos)

3. Electrodomésticos controlados por sensor de temperatura y humedad automáticamente

4. Electrodomésticos controlados por Dark Sensor

5. Visualice la lectura de temperatura y humedad EN VIVO.

6. Electrodomésticos controlados con interruptores manuales

7. Arduino incorporado para que el código de Arduino se pueda cargar en el módulo de relés.

Suministros

Componentes necesarios para los proyectos de hogares inteligentes:

1. Microcontrolador ATMEGA328P

2. Módulo Bluetooth HC05

3. Sensor DHT11

4. Pantalla OLED (128 X 32)

5. Receptor de infrarrojos 1738

6. Optoacoplador PC817 (5 no)

7. Transistores NPN BC547 (5 no)

8. Diodos 1N4007 (5 no)

9. Diodo 1N4001 (1 no)

10. LED de 5 mm (6 no)

11. Condensadores 22pF (2 no)

12. Condensador de 100nF (104) (1 no)

13. Condensador 100uF (1 no)

14. Resistencias de 220 ohmios (10 no) (R6 a R10)

15. Resistencias 1k (7 no) (R1 a R5)

16. Resistencias de 10k (8 no)

17. Resistencia de 2k (1no) y 4.7k (1no)

18. LDR (1 no)

19. Cristal de 16 MHz, 20. Botones pulsadores (8 no)

21. Relés 5V (5 no)

22. Puente (2no), conectores, base IC

23. FTDI 232 USB a placa de interfaz serial o Arduino UNO

24. PCB

Paso 1: diagrama de circuito

Este es el diagrama de circuito completo para este proyecto de domótica. He explicado el circuito en el video tutorial.

He utilizado el microcontrolador ATMEGA328P para controlar el módulo de relé de 5 canales. También he conectado el módulo Bluetooth HC05, el receptor de infrarrojos 1738 para controlar los relés desde Bluetooth y el mando a distancia por infrarrojos. Y sensor de temperatura y humedad DHT11 y LDR para controlar el relé automáticamente.

En este circuito, podemos usar relés de 5 V o 12 V, pero tenemos que cambiar las resistencias en consecuencia, como se menciona en el circuito.

Paso 2: haga el circuito en la placa de pruebas para realizar la prueba

Antes de diseñar el PCB, primero hice el circuito en la placa para probarlo. Durante las pruebas, cargué el boceto de Arduino al microcontrolador Atmega328P usando una placa de interfaz USB a serie (FTDI232) y luego intenté controlar los relés con Bluetooth, control remoto de TV, sensor de temperatura, LDR, etc.

También he mapeado todos los pines del microcontrolador que se utilizan en este circuito.

Paso 3: Modo diferente del módulo de relé inteligente

En este proyecto de casa inteligente podemos controlar el módulo de relés en diferentes modos:

1. Modo Bluetooth

2. Modo de infrarrojos

3. Modo automático

4. Modo manual

Podemos cambiar fácilmente el modo con los botones CMODE y SMODE instalados en la PCB.

Para cambiar el modo:

1. Presione el botón CMODE.

2. Luego presione el botón SMODE para seleccionar el modo.

3. Después de seleccionar el modo nuevamente, presione el botón CMODE.

Paso 4: modo controlado por Bluetooth

Aquí usaremos el módulo Bluetooth HC05 y la aplicación Bluetooth Arduino de Play Store para controlar el módulo de relé desde el teléfono inteligente. Puede usar otras aplicaciones, pero debe modificar el código en consecuencia.

Como el nivel lógico del HC05 es de 3,3 voltios, pero para el microcontrolador, el nivel lógico es de 5 voltios. Así que he usado un divisor de voltaje con una resistencia de 2k y 4.7k mientras conectaba RX del HC05 a TX del Atmega328P.

Paso 5: Modo controlado por infrarrojos

Aquí usaremos el receptor de infrarrojos 1738 para controlar el módulo de relé desde el control remoto del televisor. Puede usar cualquier control remoto por infrarrojos, pero debe obtener los códigos hexadecimales respectivos de los botones del control remoto y modificar el código en consecuencia.

Puede consultar el video incrustado donde he explicado cómo puede obtener fácilmente el código hexadecimal desde el botón del control remoto del televisor.

Puede usar cualquier botón no utilizado del control remoto para controlar el módulo de relés.

Paso 6: Modo controlado por temperatura y luz

En el modo automático, este módulo de relé inteligente se puede controlar mediante la temperatura ambiente y la luz solar predefinidas. Tiene un sensor de temperatura y humedad DHT11 que detecta la temperatura y la humedad después de cada intervalo de 5 segundos.

Cuando la temperatura cruza el valor de temperatura máxima predefinido mencionado en el código Arduino, el relé 1 y el relé 2 se encienden.

Cuando la temperatura es más baja que el valor de temperatura mínima predefinido mencionado en el código Arduino, el relé 1 y el relé 2 se apagan.

Control LDR

Se instala un LDR en la PCB para detectar la luz ambiental. Actúa como un sensor de oscuridad.

Cuando el nivel de brillo desciende por debajo del valor predefinido, el relé 3 y el relé 4 se encienden.

Cuando el nivel de brillo cruza el valor predefinido, el relé 3 y el relé 4 se apagan.

Consulte el video incrustado en la parte superior para una mejor comprensión.

Paso 7: modo manual

El módulo de relés también se puede controlar manualmente desde los pulsadores instalados en la PCB.

Hay 5 pulsadores S1, S2, S3, S4, S5 para encender y apagar el Relay1, Relay2, Relay3, Relay4, Relay5 respectivamente.

Y hay un botón RESET para apagar todos los relés a la vez.

He explicado la funcionalidad del circuito en el video tutorial.

Paso 8: Diseño de la PCB

Como voy a usar el circuito a diario, después de probar todas las características del módulo de relé inteligente en la placa, podemos comenzar a diseñar la PCB.

Puedes descargar el archivo PCB Gerber de este proyecto de domótica desde el siguiente enlace:

drive.google.com/uc?export=download&id=180s0bidnq6u6ilYs4vcLQwcjJ2zMrFZP

Paso 9: Ordene la PCB

Después de descargar el archivo Garber, puede solicitar fácilmente el PCB

1. Visite https://jlcpcb.com e inicie sesión / regístrese

2. Haga clic en el botón COTIZAR AHORA.

3 Haga clic en el botón "Agregar su archivo Gerber". Luego busque y seleccione el archivo Gerber que ha descargado.

Paso 10: Cargar el archivo Gerber y configurar los parámetros

4. Configure el parámetro requerido como cantidad, color de PCB, etc.

5. Después de seleccionar todos los parámetros para PCB, haga clic en el botón GUARDAR EN EL CARRITO.

Paso 11: seleccione la dirección de envío y el modo de pago

6. Escriba la Dirección de envío.

7. Seleccione el método de envío adecuado para usted.

8. Envíe el pedido y proceda al pago.

También puede rastrear su pedido desde JLCPCB.com

Mis PCB tardaron 2 días en fabricarse y llegaron en una semana utilizando la opción de entrega de DHL. Los PCB estaban bien embalados y la calidad era realmente buena a este precio asequible.

Paso 12: Suelde todos los componentes

Después de eso, suelde todos los componentes según el diagrama del circuito.

Luego, conecte el microcontrolador atmega328P, HC05 y todos los sensores.

Paso 13: programe el microcontrolador

1. Conecte el USB a la placa de interfaz serial (FTDI232).

2. Descargue el boceto de Arduino. (Adjunto)

3. Seleccione la placa Arduino UNO y el PUERTO adecuado. Luego cargue el código.

Paso 14: conecte los electrodomésticos

Conecte los 5 electrodomésticos según el diagrama de circuito. Tome las precauciones de seguridad adecuadas cuando trabaje con alto voltaje.

Conecte el suministro de CC de 5 voltios a la PCB como se muestra en el circuito. (He usado mi antiguo cargador de móvil)

Paso 15: Finalmente

Encienda el suministro de 110 V / 230 V y el suministro de 5 V CC.

Ahora puedes controlar tus electrodomésticos de forma inteligente.

Espero que les haya gustado este proyecto de domótica. He compartido toda la información necesaria para este proyecto.

Realmente apreciaré si comparte sus valiosos comentarios. Además, si tiene alguna consulta, escriba en la sección de comentarios.

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