Smart Home System este un proiect destinat creării unei case inteligente folosind tehnologie accesibilă și integrată. Scopul acestui sistem este de a monitoriza și controla condițiile ambientale, precum și securitatea locuinței, făcând astfel viața mai confortabilă și sigură pentru utilizatori.

Ideea proiectului a pornit de la dorința de a folosi tehnologia pentru a îmbunătăți securitatea și eficiența energetică în locuințe. Prin monitorizarea temperaturii, a umidității, a prezenței gazelor și a mișcărilor nedorite, sistemul poate oferi un răspuns rapid în cazul unei probleme sau poate informa utilizatorul de necesitatea optimizării condițiilor ambientale într-un mod ușor accesibil.

Acest sistem este util atât pentru persoanele interesate de tehnologie, care doresc să își automatizeze locuințele, cât și pentru cei care au nevoie de un sistem robust de monitorizare și control al mediului casnic, crescând astfel confortul și securitatea celor care îl folosesc.

• Arduino UNO: Este responsabil pentru coordonarea tuturor modulelor.
• Senzori: Colectează datele despre temperatură, umiditate, prezența gazelor și mișcare.
• Servomotor: Acționează ușile/ferestrele pentru ventilare automată în cazul detectării gazelor.
• Modul de releu: Controlează becurile, integrând automatizarea iluminatului.
• Buzzer pasiv: Emite alerte sonore în cazul detectării mișcărilor nedorite atunci când sistemul de securitate este activ.
• Ecran LCD: Afișează informațiile colectate și starea sistemului.

• Firmware pe Arduino: Gestionează citirea datelor de la senzori, controlul servomotorului, al buzzerului și al releului. De asemenea, actualizează informațiile afișate pe ecranul LCD.
• Modul de comunicații: Permite utilizatorilor să interacționeze cu sistemul prin intermediul unei aplicații mobile.

1. Senzorii monitorizează continuu mediul și trimit datele către Arduino UNO.
2. Arduino UNO procesează aceste date, le afișează pe ecranul LCD și, în funcție de parametrii setați în procesul de realizare al sistemului, activează servomotorul sau buzzer-ul.
3. Utilizatorii pot comanda manual sistemul de iluminat printr-un modul de comunicații.

Listă de componente:

• 2x Arduino Uno R3 ATMega328P
• 2x Breadboard
• 1x Modul LCD 1602 cu Interfață I2C și Backlight Galben-Verde
• 1x Modul LCD de 2.8” cu SPI și Controller ILI9341 (240×320 px)
• 1x Modul Senzor de Mișcare PIR HC-SR501
• 1x Modul Senzor de Gaz MQ-2
• 1x Senzor de Temperatură și Umiditate DHT11
• 3x Micro Servomotor SG90 90°
• 2x Buzzer Pasiv
• 1x Senzor Ultrasonic HC-SR04
• 4x Condensator 100uF 35V
• 1x Rezistor 4.7kΩ
• 2x Rezistor 100Ω
• 1x Modul Bluetooth Master Slave HC-05 cu Adaptor
• LED-uri
• Jumper Wires

Diagrama Circuitului din Exteriorul Casei:

Schema Electrică a Circuitului din Exteriorul Casei:

Diagrama Circuitului din Interiorul Casei:

Schema Electrică a Circuitului din Interiorul Casei:

Stadiul Actual al părții Hardware:

Codul necesar funcționării proiectului a fost dezvoltat în Arduino IDE.

Am folosit următoarele biblioteci externe:

• LiquidCrystal I2C https://www.arduino.cc/reference/en/libraries/liquidcrystal-i2c/
• DHT11 https://www.arduino.cc/reference/en/libraries/dht11/
• Adafruit ST7735 and ST7789 https://www.arduino.cc/reference/en/libraries/adafruit-st7735-and-st7789-library/

Snippet Code:

#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <dht11.h>
#include <Wire.h> 
#include <Servo.h>
#include <Adafruit_ST7789.h>
#include <SPI.h>

#define DHT11_PIN 7
#define MQ2_PIN A0
#define LED_PIN 13
#define PIR_SENSOR 2
#define TFT_CS     10
#define TFT_RST    9   // Can also be set to -1 and connected to Arduino's reset
#define TFT_DC     8

// Temperature & Humidity Sensor - DHT11
dht11 DHT11_PIN;

// Servomotors
Servo myservo1;
Servo myservo2; 

// Gas Sensor - MQ2
int mq2Pin = MQ2_PIN;

// int pos = 0;

// LCD Display
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

// Buzzer
const int buzzer = 8;

// PIR Module
int led = LED_PIN
int sensor = PIR_SENSOR;
int state = LOW;
int val = 0;

// Ultrasonic Sensor
const int trigPin = 5;
const int echoPin = 6;
long duration;
int distance;

// 240x320 LCD Display
Adafruit_ST7789 tft = Adafruit_ST7789(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST);

void setup() {
  Serial.begin(9600);

  pinMode(mq2Pin, INPUT);

  pinMode(led, OUTPUT);
  pinMode(sensor, INPUT);

  pinMode(buzzer, OUTPUT);

  lcd.init();
  lcd.backlight();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Hello!");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Welcome Home!");

  myservo1.attach(9);
  myservo2.attach(10);

  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);

  tft.init(240, 320);
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);

  tft.setCursor(0, 10);
  tft.setTextColor(ST77XX_WHITE, ST77XX_BLACK);
  tft.setTextSize(2);
  tft.println("Hello, ST7789!");

  tft.drawRect(10, 50, 220, 40, ST77XX_RED);

  tft.fillCircle(120, 160, 30, ST77XX_BLUE);

  tft.drawLine(0, 250, 240, 320, ST77XX_GREEN);
}

void loop() {
  Serial.println();

  // Temperature & Humidity Sensor - DHT11
  int chk = DHT11.read(DHT11PIN);

  Serial.print("Humidity (%): ");
  Serial.println((float)DHT11.humidity, 2);

  Serial.print("Temperature  (C): ");
  Serial.println((float)DHT11.temperature, 2);

  // PIR Module
  int sensorValue = analogRead(mq2Pin);  // Read the analog value from MQ-2 sensor
  float voltage = sensorValue * (5.0 / 1023.0);  // Convert the analog reading to voltage
  Serial.print("Sensor Value: ");
  Serial.print(sensorValue);
  Serial.print(", Voltage: ");
  Serial.println(voltage);

  delay(2000);

  val = digitalRead(sensor);
  if (val == HIGH) {
    digitalWrite(led, HIGH);
    delay(100);

    if (state == LOW) {
      Serial.println("Motion detected!"); 
      state = HIGH;
    }
  } 
  else {
      digitalWrite(led, LOW);
      delay(200);
  
      if (state == HIGH){
        Serial.println("Motion stopped!");
        state = LOW;
    }
  }

  // Buzzer
  tone(buzzer, 1000);
  delay(1000);
  noTone(buzzer);
  delay(1000);

  // Servomotors
  for (pos = 0; pos <= 90; pos += 1) {
    myservo1.write(pos);
    myservo2.write(pos);
    delay(15);
  }

  for (pos = 90; pos >= 0; pos -= 1) {
    myservo1.write(pos);
    myservo2.write(pos);
    delay(15);
  }

  // Ultrasonic Sensor
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(1000);
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
  distance = duration * 0.034 / 2;
  Serial.print("Distance: ");
  Serial.println(distance);
}

Export to PDF