Sådan styres husholdningsapparater ved hjælp af MATLAB?

Lære

Hjemmeautomatiseringsnetværksteknologien blev udviklet i de senere 90'ere, og den kommunikationsprotokol, der blev brugt på det tidspunkt, var X10 . Siden da er automatiseringskonceptet stadig mere populært, og de nyeste protokoller er opfundet, der er ansvarlige for kommunikation mellem elektroniske enheder. Når jeg holdt konceptet med automatisering i betragtning, tænkte jeg, hvorfor ikke styre alle husholdningsapparater ved hjælp af den mest berømte software kendt som MATLAB. I dette projekt vil vi designe et automatiseringssystem og derefter kontrollere det ved at give en seriel kommando. Software, der vil blive brugt til at betjene dette system, hedder MATLAB, og efter afslutningen af ​​dette projekt vil vi være i stand til at kontrollere vores elektriske apparater ved bare at sidde i sofaen eller lægge sig på sengen.



fejlkode 43 mac

Automationssystem

Hvordan automatiseres dine husholdningsapparater ved hjælp af MATLAB GUI?

Lad os nu bevæge os mod at samle komponenterne, samle dem sammen for at skabe et kredsløb, lave et MATLAB grafisk brugergrænseflade (GUI) og skrive koden i MATLAB for at automatisere dine husholdningsapparater.



Trin 1: Nødvendige komponenter (hardware)

Det er altid bedre at kende komponenterne detaljeret, inden du starter projektet for at undgå gener i midten af ​​projektet. Nedenfor er listen over komponenter, som vi skal bruge:



  • 12V 4-kanals relæ
  • MAX232 IC
  • RS232 til TTL Serial Port Converter Module
  • 12V AC pære
  • Jumper Wires til Arduino
  • USB til RS232 seriel DB9 hankabeladapter
  • Brødbræt

Her bruger vi et 8-relæmodul, fordi vi kun styrer otte apparater. Hvis du vil automatisere et antal apparater, du har, kan du bruge et andet relæmodul. Der er mange relæmoduler tilgængelige på markedet, for eksempel enkelt, 8-relæ, 12-relæ osv.



Trin 2: Nødvendige komponenter (software)

Efter at have arrangeret hardwarekomponenterne vil vi se efter den software, der vil blive brugt i projektet. Vi installerer den nyeste version af MATLAB på vores bærbare eller pc, som vi arbejder på. MATLAB 2019 er den nyeste software, så det er bedre at downloade MATLAB 2019. Linket til den officielle hjemmeside for Mathworks er tilgængelig nedenfor til download af softwaren. Hardware Support-pakkerne er tilgængelige i MATLAB 2019 til 32 bit, 64-bit Windows og 64-bit Linux.

  • Proteus 8 Professional (Kan downloades fra Her )
  • MATLAB 2019 (Kan downloades fra Her )

Efter download af Proteus 8 Professional skal du designe kredsløbet på den. Jeg har inkluderet softwaresimuleringer her, så det kan være praktisk for begyndere at designe kredsløbet og foretage passende forbindelser på hardwaren.

Trin 3: Studere komponenterne

Nu da vi har lavet en liste over alle de komponenter, som vi skal bruge i dette projekt. Lad os gå et skridt videre og gennemgå en kort undersøgelse af alle de vigtigste hardwarekomponenter.



Arduino UNO: Det Arduino UNO er et mikrokontrolkort, der består af et mikrochip ATMega 328P og er udviklet af Arduino.cc. Dette kort har et sæt digitale og analoge datatappe, der kan grænseflade med andre udvidelseskort eller kredsløb. Dette kort har 14 digitale ben, 6 analoge ben og programmerbare med Arduino IDE (integreret udviklingsmiljø) via et type B USB-kabel. Det kræver 5V til strøm PÅ og en C-kode at operere.

Arduino UNO

12V relæmodul: Et relæmodul er en omskifterenhed. Den modtager et signal og skifter ethvert elektronisk udstyr eller apparat i henhold til indgangssignalet. Det fungerer i to tilstande, Normalt åben (NO) og Normalt lukket (NC). I tilstanden Normalt åben brydes kredsløbet oprindeligt, når indgangssignalet til relæet er LAV. I tilstanden Normalt lukket er kredsløbet oprindeligt komplet, når indgangssignalet er lavt.

12V relæmodul

RS232 til TTL seriel portkonvertermodul: Dette modul bruges til seriel kommunikation. Vores Arduino UNO-kort har en seriel kommunikationsport, der hedder UART eller USART. Der er to ben på Arduino-kortet, der er ansvarlige for seriel kommunikation TX og RX (Pin 0 og pin 1). Disse to ben findes også på RS232-modulet. Dette modul drives af 5V Arduino, og det konverterer 5V til 12V til drift af forskellige apparater, der fungerer på 12V. Vi bruger dette modul, fordi elektroniske apparater ikke fungerer på 5V.

RS232-kort

Trin 4: Forstå arbejdsprincippet

Efter at have afsluttet dette projekt vil vi være i stand til at styre apparater eksternt ved at give kommandoen serielt. Arduino-kort bruges til seriel kommunikation med RS232. Apparater er forbundet til relæmodulet, og RS232 er forbundet til TX- og RX-stifterne på Arduino, og når der trykkes på en trykknap på MATLAB, genereres en seriel kommando, og den sendes til den serielle port på RS232, som til gengæld drejer TÆND eller SLUK apparatet. For det første er MATLAB grænseflade med Arduino-kortet, og derefter implementeres kredsløbet på hardwaren. Hvis nogen har problemer med grænsefladen mellem MATLAB og Arduino, kan han / hun henvise til min artikel, der hedder HVORDAN INTERFACE ARDUINO MED MATLAB? og så vil han / hun være i stand til at implementere dette projekt på hardware. Efter at have afsluttet dette projekt skal du installere det på et passende sted, den foretrukne placering er tæt på stikkontakten, hvor ledningerne til apparaterne er placeret, så relæmodulet let kan installeres der.

Trin 5: Kredsløbsdiagram

Proteus kredsløbsdiagrammet for projektet vil se sådan ud. Tilslut hardwarekomponenterne i henhold til dette kredsløb senere.

Kredsløbsdiagram

Trin 6: Kom godt i gang med MATLAB

Efter at have designet kredsløbet på Proteus Åbn MATLAB og skriv “ guide ”I kommandovinduet. En dialogboks åbnes, og vælg Tom GUI fra den boks. En komponentpalette vises til venstre, og den viser de komponenter, som du vil placere i din GUI.

Komponentpalette

Vælg trykknappen, og placer 16 trykknapper på panelet. Først skal du placere ON-knappen og derefter placere OFF-knappen parallelt med den. Knappernes farver og navne kan ændres ved at dobbeltklikke på trykknapperne. Efter at have klikket på trykknapperne åbnes inspektørvinduet, og nogle egenskaber ved knappen kan ændres der. Se efter for at ændre navnet på knappen snor mulighed skriv TIL i den.

Ændring af knapnavnet

brand starter app

Efter ændring af knapnavnet skal du ændre baggrundsfarven. ( Bemærk: Dette trin er valgfrit, og du kan springe det over, hvis du ikke vil ændre baggrundsfarven)

Ændring af baggrundsfarve

Placer 16 trykknapper, og foretag ovenstående ændringer i inspektørvinduet. For at navngive relæerne statisk tekst indstillingen i venstre bjælke bruges. Det sidste udseende af min GUI er vist nedenfor:

Endelig GUI

Efter at GUI har åbnet GUI-kode, der er oprettet i backend, og foretag nogle ændringer i koden, der er angivet som under.

Trin 7: MATLAB-kode for GUI:

funktion varargout = final (varargin)% FINAL MATLAB kode for final.fig% FINAL skaber i sig selv en ny FINAL eller hæver den eksisterende% singleton *. %% H = FINAL returnerer håndtaget til en ny FINAL eller håndtaget til% den eksisterende singleton *. %% FINAL ('OPKALD