Сетевая технология домашней автоматизации была разработана в конце 90-х, а протокол связи, используемый в то время, был X10 . С тех пор концепция автоматизации становится все более популярной, и были изобретены новейшие протоколы, отвечающие за обмен данными между электронными устройствами. Помня о концепции автоматизации, я подумал, почему бы не управлять всей бытовой техникой с помощью самого известного программного обеспечения, известного как MATLAB. В этом проекте мы спроектируем систему автоматизации, а затем будем управлять ею, давая последовательную команду. Программное обеспечение, которое будет использоваться для управления этой системой, называется MATLAB, и после завершения этого проекта мы сможем управлять нашими электроприборами, просто сидя на диване или лежа на кровати.
Система автоматизации
Как автоматизировать вашу бытовую технику с помощью графического интерфейса MATLAB?
Теперь давайте перейдем к сбору компонентов, сборке их вместе для создания схемы, созданию графического интерфейса пользователя (GUI) MATLAB и написанию кода в MATLAB для автоматизации вашей бытовой техники.
Шаг 1. Необходимые компоненты (оборудование)
Всегда лучше подробно узнать о компонентах до начала проекта, чтобы избежать неудобств в середине проекта. Ниже представлен список компонентов, которые мы собираемся использовать:
- 4-канальное реле 12 В
- MAX232 IC
- Модуль преобразования последовательного порта RS232 в TTL
- Лампа переменного тока 12 В
- Провода-перемычки для Arduino
- Адаптер кабеля USB для RS232 Serial DB9 Male
- Макетная плата
Здесь мы используем модуль на 8 реле, потому что мы будем управлять только восемью устройствами. Если вы хотите автоматизировать несколько имеющихся у вас устройств, вы можете использовать другой модуль реле. На рынке доступно множество релейных модулей, например одиночные, 8-релейные, 12-релейные и т. Д.
Шаг 2: Необходимые компоненты (программное обеспечение)
После расстановки аппаратных компонентов мы будем искать программное обеспечение, которое будет использоваться в проекте. Мы установим последнюю версию MATLAB на наш ноутбук или ПК, на котором мы работаем. MATLAB 2019 - это новейшее программное обеспечение, поэтому лучше загрузить MATLAB 2019. Ссылка на официальный сайт Mathworks доступна ниже для загрузки программного обеспечения. Пакеты аппаратной поддержки доступны в MATLAB 2019 для 32-битной, 64-битной Windows и 64-битной Linux.
- Proteus 8 Professional (можно загрузить с Вот )
- MATLAB 2019 (можно загрузить с Вот )
После загрузки Proteus 8 Professional спроектируйте схему на нем. Я включил сюда моделирование программного обеспечения, чтобы новичкам было удобно спроектировать схему и выполнить соответствующие соединения на оборудовании.
Шаг 3: Изучение компонентов
Итак, мы составили список всех компонентов, которые собираемся использовать в этом проекте. Сделаем шаг вперед и кратко рассмотрим все основные компоненты оборудования.
Arduino UNO: В Arduino UNO Плата микроконтроллера, состоящая из микрочипа ATMega 328P, разработана Arduino.cc. Эта плата имеет набор цифровых и аналоговых контактов данных, которые могут быть подключены к другим платам расширения или схемам. Эта плата имеет 14 цифровых контактов, 6 аналоговых контактов и программируется с помощью Arduino IDE (интегрированная среда разработки) через USB-кабель типа B. Для питания требуется 5 В НА и Код C работать.
Arduino UNO
Модуль реле 12 В: Релейный модуль - это переключающее устройство. Он принимает сигнал и переключает любое электронное устройство или прибор в соответствии с входным сигналом. Работает в двух режимах, Нормально открытый (НЕТ) и Нормально закрытый (NC). В нормально разомкнутом режиме цепь сначала разрывается, когда входной сигнал на реле НИЗКИЙ. В нормально замкнутом режиме цепь изначально замыкается, когда входной сигнал НИЗКИЙ.
Модуль реле 12 В
Модуль преобразователя последовательного порта RS232 в TTL: Этот модуль используется для последовательной связи. Наша плата Arduino UNO имеет один порт последовательной связи с именем UART или USART. На плате Arduino есть два контакта, которые отвечают за последовательную связь TX и RX (контакт 0 и контакт 1). Эти два контакта также присутствуют на модуле RS232. Этот модуль питается от 5 В от Arduino и преобразует 5 В в 12 В для работы различных устройств, работающих от 12 В. Мы используем этот модуль, потому что электронные приборы не работают от 5В.
Плата RS232
Шаг 4: понимание принципа работы
После завершения этого проекта мы сможем управлять приборами удаленно, давая команду по очереди. Плата Arduino используется для последовательной связи с RS232. Устройства подключены к релейному модулю, а RS232 подключен к контактам TX и RX Arduino, и при нажатии кнопки на MATLAB генерируется последовательная команда, которая отправляется на последовательный порт RS232, который, в свою очередь, ВКЛЮЧИТЕ или ВЫКЛЮЧИТЕ прибор. Сначала MATLAB подключается к плате Arduino, а затем схема реализуется на оборудовании. Если у кого-то есть проблема с взаимодействием MATLAB с Arduino, он / она может обратиться к моей статье под названием КАК ИНТЕРФЕЙСИРОВАТЬ ARDUINO С MATLAB? и тогда он сможет реализовать этот проект на оборудовании. После завершения этого проекта установите его в подходящем месте, предпочтительное место - рядом с розеткой, где размещена проводка приборов, чтобы модуль реле можно было легко установить там.
Шаг 5: Принципиальная схема
Принципиальная схема проекта Proteus будет выглядеть так. Позже подключите аппаратные компоненты по этой схеме.
Принципиальная электрическая схема
Шаг 6: Начало работы с MATLAB
После проектирования схемы на Proteus откройте MATLAB и введите « руководство »В командном окне. Откроется диалоговое окно, в котором выберите «Пустой графический интерфейс». Слева появится палитра компонентов, в которой будут перечислены компоненты, которые вы хотите разместить в своем графическом интерфейсе.
Палитра компонентов
Выберите кнопку и поместите 16 кнопок на панель. Сначала поместите кнопку ON, а затем поместите кнопку OFF параллельно ей. Цвета и названия кнопок можно изменить, дважды щелкнув кнопки. После нажатия кнопок откроется окно инспектора, в котором можно изменить некоторые свойства кнопки. Чтобы изменить название кнопки, ищите строка вариант написать в нем ПО.
Изменение названия кнопки
После изменения названия кнопки измените цвет фона. ( Заметка: Этот шаг не является обязательным, и вы можете пропустить его, если не хотите менять цвет фона)
Изменение цвета фона
Разместите 16 кнопок и внесите указанные выше изменения в окно инспектора. Для наименования реле статический текст используется опция, расположенная в левой панели. Окончательный вид моего графического интерфейса показан ниже:
Окончательный графический интерфейс
После открытия графического интерфейса пользователя код графического интерфейса, который создается на бэкэнде, и внесения некоторых изменений в код, указанных ниже.
Шаг 7: MATLAB Код графического интерфейса пользователя:
function varargout = final (varargin)% FINAL Код MATLAB для final.fig% FINAL сам по себе создает новый FINAL или увеличивает существующий% singleton *. %% H = FINAL возвращает дескриптор нового FINAL или дескриптор% существующего сингла *. %% FINAL ('CALLBACK
