De huisautomatiseringsnetwerktechnologie werd ontwikkeld in de late jaren 90 en het communicatieprotocol dat in die tijd werd gebruikt, was X10 . Sindsdien wint het concept van automatisering aan populariteit en zijn de nieuwste protocollen uitgevonden die verantwoordelijk zijn voor de communicatie tussen elektronische apparaten. Met het oog op automatisering dacht ik: waarom zou ik niet alle huishoudelijke apparaten bedienen met de meest gerenommeerde software die bekend staat als MATLAB? In dit project zullen we een automatiseringssysteem ontwerpen en dit vervolgens besturen door een serieel commando te geven. Software die zal worden gebruikt om dit systeem te bedienen, heet MATLAB en na voltooiing van dit project kunnen we onze elektrische apparaten bedienen door gewoon op de bank te zitten of op bed te liggen.
Automatiseringssysteem
Hoe automatiseer je je huishoudelijke apparaten met MATLAB GUI?
Laten we nu de componenten verzamelen, ze samenvoegen om een circuit te maken, een MATLAB grafische gebruikersinterface (GUI) maken en de code in MATLAB schrijven om je huishoudelijke apparaten te automatiseren.
Stap 1: Benodigde componenten (hardware)
Het is altijd beter om de componenten in detail te kennen voordat u met het project begint om eventuele overlast midden in het project te voorkomen. Hieronder staat de lijst met componenten die we gaan gebruiken:
- 12V 4-kanaals relais
- MAX232 IC
- RS232 naar TTL seriële poort convertermodule
- 12V AC-lamp
- Doorverbindingsdraden voor Arduino
- USB naar RS232 seriële DB9 mannelijke kabeladapter
- Breadboard
Hier gebruiken we een 8-relaismodule omdat we slechts acht apparaten zullen aansturen. Als u een aantal toestellen die u heeft wilt automatiseren, kunt u een andere relaismodule gebruiken. Er zijn veel relaismodules op de markt verkrijgbaar, bijvoorbeeld enkelvoudig, 8 relais, 12 relais, etc.
Stap 2: Benodigde componenten (software)
Na het regelen van de hardware componenten gaan we op zoek naar de software die in het project gebruikt gaat worden. We installeren de nieuwste versie van MATLAB op onze laptop of pc waarop we werken. De MATLAB 2019 is de nieuwste software, dus het is beter om MATLAB 2019 te downloaden. De link naar de officiële website van Mathworks is hieronder beschikbaar om de software te downloaden. De hardware-ondersteuningspakketten zijn beschikbaar in MATLAB 2019 voor 32 bit, 64-bit Windows en 64-bit Linux.
- Proteus 8 Professional (kan worden gedownload van Hier )
- MATLAB 2019 (kan worden gedownload van Hier )
Na het downloaden van de Proteus 8 Professional, ontwerp je het circuit erop. Ik heb hier softwaresimulaties opgenomen, zodat het voor beginners handig kan zijn om het circuit te ontwerpen en de juiste aansluitingen op de hardware te maken.
Stap 3: de componenten bestuderen
Nu we een lijst hebben gemaakt van alle componenten die we in dit project gaan gebruiken. Laten we nog een stap verder gaan en een korte studie van alle belangrijke hardwarecomponenten doornemen.
Arduino UNO: De Arduino UNO is een microcontrollerbord dat bestaat uit een microchip ATMega 328P en is ontwikkeld door Arduino.cc. Dit bord heeft een set digitale en analoge datapinnen die kunnen worden aangesloten op andere uitbreidingskaarten of circuits. Dit bord heeft 14 digitale pinnen, 6 analoge pinnen en is programmeerbaar met de Arduino IDE (Integrated Development Environment) via een type B USB-kabel. Het vereist 5V om te voeden AAN en een C-code opereren.
Arduino UNO
12V relaismodule: Een relaismodule is een schakelapparaat. Het ontvangt een signaal en schakelt elk elektronisch apparaat of apparaat volgens het ingangssignaal. Het werkt in twee modi, Normaal open (NO) en Normaal gesloten (NC). In de normaal open modus wordt het circuit aanvankelijk verbroken wanneer het ingangssignaal naar het relais LAAG is. In de normaal gesloten modus is het circuit aanvankelijk compleet als het ingangssignaal LAAG is.
12V relaismodule
RS232 naar TTL seriële poort convertermodule: Deze module wordt gebruikt voor seriële communicatie. Ons Arduino UNO-bord heeft één seriële communicatiepoort genaamd UART of USART. Er zijn twee pinnen op het Arduino-bord die verantwoordelijk zijn voor seriële communicatie TX en RX (pin 0 en pin 1). Deze twee pinnen zijn ook aanwezig op de RS232-module. Deze module wordt gevoed door 5V Arduino en zet 5V om naar 12V voor het bedienen van verschillende apparaten die op 12V werken. We gebruiken deze module omdat elektronische apparaten niet werken op 5V.
RS232-kaart
Stap 4: Het werkingsprincipe begrijpen
Na voltooiing van dit project zullen we apparaten op afstand kunnen bedienen door het commando serieel te geven. Arduino board wordt gebruikt voor seriële communicatie met de RS232. Apparaten zijn verbonden met de relaismodule en de RS232 is verbonden met de TX- en RX-pinnen van de Arduino en wanneer een drukknop op MATLAB wordt ingedrukt, wordt een seriële opdracht gegenereerd en deze wordt naar de seriële poort van RS232 gestuurd, die op zijn beurt weer draait AAN of UIT van het apparaat. Ten eerste wordt MATLAB gekoppeld aan het Arduino-bord en vervolgens wordt het circuit op de hardware geïmplementeerd. Als iemand een probleem heeft met betrekking tot de interfacing van MATLAB met Arduino, kan hij / zij verwijzen naar mijn artikel met de naam HOE ARDUINO TE INTERFACE MET MATLAB? en dan zal hij / zij dit project op hardware kunnen implementeren. Na afronding van dit project installeer je het op een geschikte plek, de voorkeurslocatie is vlakbij het stopcontact waar de bedrading van de apparaten wordt geplaatst zodat de relaismodule daar gemakkelijk kan worden geïnstalleerd.
Stap 5: schakelschema
Het proteus-schakelschema van het project ziet er als volgt uit. Sluit de hardwarecomponenten later volgens dit circuit aan.
Schakelschema
Stap 6: Aan de slag met MATLAB
Na het ontwerpen van het circuit op Proteus Open MATLAB en typ “ gids ”Op het opdrachtvenster. Er wordt een dialoogvenster geopend en selecteer in dat vak Lege GUI. Links verschijnt een componentenpalet met daarin de componenten die u in uw GUI wilt plaatsen.
Componentenpalet
Selecteer de drukknop en plaats 16 drukknoppen op het paneel. Plaats eerst de AAN-knop en vervolgens de UIT-knop parallel eraan. De kleuren en namen van de knoppen kunnen worden gewijzigd door op de drukknoppen te dubbelklikken. Na het klikken op de drukknoppen wordt het inspectievenster geopend en kunnen sommige eigenschappen van de knop daar worden gewijzigd. Zoek naar om de naam van de knop te wijzigen draad optie schrijf er in.
De knopnaam wijzigen
Verander na het veranderen van de knoopnaam de achtergrondkleur. ( Notitie: Deze stap is optioneel en u kunt deze overslaan als u de achtergrondkleur niet wilt wijzigen)
De achtergrondkleur veranderen
Plaats 16 drukknoppen en breng de bovenstaande wijzigingen aan in het inspectievenster. Voor het benoemen van de relais de statische tekst optie in de linkerbalk wordt gebruikt. Het uiteindelijke uiterlijk van mijn GUI wordt hieronder weergegeven:
Laatste GUI
Nadat u de GUI hebt geopend, opent u de GUI-code die aan de achterkant is gemaakt en brengt u enkele wijzigingen aan in de code die worden vermeld als onder.
Stap 7: MATLAB-code van GUI:
functie varargout = final (varargin)% FINAL MATLAB-code voor final.fig% FINAL maakt op zichzelf een nieuwe FINAL of verhoogt de bestaande% singleton *. %% H = FINAL retourneert de handle naar een nieuwe FINAL of de handle naar% de bestaande singleton *. %% FINAL ('CALLBACK
