De multe ori ne aflăm în situația de a lăsa ferestrele deschise pentru a aerisi o cameră și a pleca de acasă fără să le închidem. La un moment dat, începe ploaia și nu știm dacă să ne întoarcem acasă să le închidem, sau vine frigul și când ajungem acasă ne simțim ca într-un igloo.

Fereastra inteligentă rezolvă aceste probleme. Acționată de un servomotor atât manual, la comanda utilizatorului, cât și automat în funcție de temperatura/ploaia citită de senzori, aceasta asigură închiderea/deschiderea după bunul plac. În timpul mișcării (pentru siguranță) va arăta prin led-uri modul de operare (automat/manual).

Utilizatorul (Actor) interacționează cu butoanele (Mod și Up/Down) pentru a seta modul de funcționare/a mișca fereastra. Butoanele comunică cu microcontroller-ul. În cazul în care modul automat este setat, se citesc valorile senzorilor de temperatură și ploaie. În funcție de aceste valori, fereastra se va mișca la o poziție prestabilită prin servomotor care este acționat de microcontroller și led-urile vor fi setate tot de acesta pentru a indica atât modul de funcționare cât și dacă fereastra se află în mișcare. În modul manual, utilizatorul apasă butoanele Up/Down și microcontroller-ul va transmite poziția ferestrei și va seta led-ul de mișcare și led-ul de mod manual.

Lista de piese: PLACĂ DE DEZVOLTARE COMPATIBILĂ UNO R3 CH340, MOTOR SERVO MG996 12KG 180GRADE, SENZOR DE TEMPERATURĂ, SENZOR DE PLOAIE, MODUL LED RGB, BUTON, REZISTENȚE, PLACĂ DE PROTOTIPARE.

Schema electrică

Pini:

1. 5V - VCC de la senzor ploaie, temperatura, servo
2. GND1 - Cele 3 butoane
3. GND2 - Modul leduri, Senzor ploaie, temperatura, servo
4. A0 - Senzor temperatura
5. D2 - Senzor ploaie (cu intrerupere)
6. D3 - Buton UP
7. D4 - Buton MOD
8. D5 - Green Led
9. D6 - Blue Led
10. D7 - Red Led
11. D8 - Buton DOWN
12. D9 - Servo (PWM)

Hardware-ul efectiv:

Mediu de dezvoltare: Arduino IDE

Librării și surse 3rd-party: EnableInterrupt.h, Servo.h

Algoritmi și structuri: Button Debouncing, Polling prin întrerupere pe senzorul de ploaie odată la un interval, Analog to Celsius pentru senzorul de temperatură.

Proiectul reușește să acopere tot ce mi-am propus. Avem la final un prototip de fereastră inteligentă cu două moduri de funcționare (schimbabile prin butonul de mod), cel manual în care schimbăm poziția ferestrei din cele două butoane UP și DOWN și cel automat în care fereastra se rabatează dacă temperatura este una ridicată (23 grade +) și nu plouă, și se închide dacă temperatura este mai mică de 23 de grade sau plouă. Modulul led ilustrează modul de funcționare.

tiberiu_ureche_pm_regs.zip

26 aprilie - Comanda pieselor

29 aprilie - Schema electrică (Draft 1)

6 mai - Ridicarea pieselor

9 mai - Lipit modul led și butoane

10 mai - Testare leduri și butoane

12 mai - Schema electrică (Draft 2/Finală)

15, 16, 17 mai - Relipirea modulului led și butoanelor (probleme de scurt) și lipirea senzorilor de ploaie, temperatură și servomotorului

18 mai - Testarea componentelor

19 mai - Acomodarea cu Arduino IDE și biblioteci auxiliare

20, 21 mai - Dezvoltarea software-ului

Resurse Hardware

1. Explicații senzor ploaie
2. Explicații placă de dezvoltare
3. Video senzor temperatură
4. Tutorial soldering

—-

Resurse Software

1. Exemplu debouncing
2. Biblioteca EnableInterrupt
3. Programarea senzorului de temperatură