A tecnologia de rede de automação residencial foi desenvolvida no final dos anos 90 e o protocolo de comunicação usado naquela época era X10 . Desde então, o conceito de automação está ganhando popularidade e os mais recentes protocolos foram inventados que são responsáveis pela comunicação entre dispositivos eletrônicos. Mantendo o conceito de automação em vista, pensei porque não controlar todos os eletrodomésticos utilizando o software mais conhecido como MATLAB. Neste projeto, vamos projetar um sistema de automação e, em seguida, controlá-lo dando um comando serial. O software que será utilizado para operar este sistema é denominado MATLAB e após a conclusão deste projeto poderemos controlar nossos aparelhos elétricos apenas sentados no sofá ou deitados na cama.
Sistema de Automação
Como automatizar seus eletrodomésticos usando MATLAB GUI?
Agora vamos começar a reunir os componentes, montá-los juntos para fazer um circuito, fazer uma interface gráfica de usuário (GUI) MATLAB e escrever o código em MATLAB para automatizar seus eletrodomésticos.
Etapa 1: componentes necessários (hardware)
É sempre melhor conhecer detalhadamente os componentes antes de iniciar o projeto para evitar transtornos no meio do projeto. Abaixo está a lista de componentes que vamos usar:
- 12V 4 Relé de Canal
- MAX232 IC
- Módulo conversor de porta serial RS232 para TTL
- Lâmpada 12V AC
- Jumper Wires para Arduino
- Adaptador de cabo macho USB para RS232 Serial DB9
- Tábua de pão
Aqui, estamos usando um módulo de 8 relés porque controlaremos apenas oito aparelhos. Se você deseja automatizar vários dispositivos que possui, pode usar um módulo de relé diferente. Existem muitos módulos de relé disponíveis no mercado, por exemplo, simples, 8 relés, 12 relés, etc.
Etapa 2: Componentes necessários (software)
Depois de organizar os componentes de hardware, procuraremos o software que será usado no projeto. Instalaremos a última versão do MATLAB em nosso laptop ou PC no qual estamos trabalhando. O MATLAB 2019 é o software mais recente, então é melhor fazer o download do MATLAB 2019. O link para o site oficial da Mathworks está disponível abaixo para download do software. Os pacotes de suporte de hardware estão disponíveis no MATLAB 2019 para 32 bits, Windows de 64 bits e Linux de 64 bits.
- Proteus 8 Professional (pode ser baixado de Aqui )
- MATLAB 2019 (pode ser baixado de Aqui )
Depois de baixar o Proteus 8 Professional, projete o circuito nele. Incluí simulações de software aqui para que seja conveniente para iniciantes projetar o circuito e fazer as conexões apropriadas no hardware.
Etapa 3: estudar os componentes
Agora, como fizemos uma lista de todos os componentes que vamos usar neste projeto. Vamos dar um passo adiante e fazer um breve estudo de todos os principais componentes de hardware.
Arduino UNO: o Arduino UNO é uma placa microcontrolada composta por um microchip ATMega 328P e desenvolvida pela Arduino.cc. Esta placa possui um conjunto de pinos de dados digitais e analógicos que podem fazer interface com outras placas de expansão ou circuitos. Esta placa possui 14 pinos digitais, 6 pinos analógicos e programáveis com o IDE Arduino (Integrated Development Environment) através de um cabo USB tipo B. Requer 5V para ligar EM e um Código C para operar.
Arduino UNO
Módulo de Relé 12V: Um Módulo de Relé é um dispositivo de comutação. Ele recebe um sinal e muda qualquer dispositivo ou aparelho eletrônico de acordo com o sinal de entrada. Funciona em dois modos, Normalmente aberto (NÃO) e Normalmente fechado (NC). No modo Normalmente aberto, o circuito é interrompido inicialmente quando o sinal de entrada para o relé é BAIXO. No modo normalmente fechado, o circuito está inicialmente completo quando o sinal de entrada é BAIXO.
Módulo de Relé 12V
Módulo conversor de porta serial RS232 para TTL: Este módulo é usado para comunicação serial. Nossa placa Arduino UNO tem uma porta de comunicação serial chamada UART ou USART. Existem dois pinos na placa Arduino que são responsáveis pela comunicação serial TX e RX (pino 0 e pino 1). Esses dois pinos também estão presentes no módulo RS232. Este módulo é alimentado por 5V de Arduino e converte 5V em 12V para operar diferentes aparelhos que operam em 12V. Usamos este módulo porque os aparelhos eletrônicos não funcionam em 5V.
Placa RS232
Etapa 4: Compreendendo o princípio de funcionamento
Depois de concluir este projeto, seremos capazes de controlar os aparelhos remotamente, dando o comando em série. A placa Arduino é usada para comunicação serial com o RS232. Os aparelhos são conectados ao módulo de relé e o RS232 é conectado aos pinos TX e RX do Arduino e quando um botão é pressionado no MATLAB um comando serial é gerado e enviado para a porta serial do RS232 que por sua vez gira LIGUE ou DESLIGUE o aparelho. Em primeiro lugar, o MATLAB faz a interface com a placa Arduino e, em seguida, o circuito é implementado no hardware. Se alguém tiver um problema com relação à interface do MATLAB com o Arduino, pode consultar meu artigo chamado COMO INTERFACE O ARDUINO COM O MATLAB? e então ele / ela poderá implementar este projeto em hardware. Após a conclusão deste projeto, instale-o em um local adequado, o local preferencial é próximo ao soquete onde é colocada a fiação dos aparelhos para que o módulo de relé possa ser instalado facilmente.
Etapa 5: Diagrama de Circuito
O diagrama de circuito proteus do projeto ficará assim. Conecte os componentes de hardware de acordo com este circuito mais tarde.
Diagrama de circuito
Etapa 6: Introdução ao MATLAB
Depois de projetar o circuito no Proteus Open MATLAB e digite “ guia ”Na janela de comando. Uma caixa de diálogo será aberta e dessa caixa selecione GUI em branco. Uma paleta de componentes aparecerá à esquerda e listará os componentes que você deseja colocar em sua GUI.
Paleta de componentes
Selecione o botão e coloque 16 botões no painel. Em primeiro lugar, coloque o botão ON e, em seguida, coloque o botão OFF em paralelo a ele. As cores e nomes dos botões podem ser modificados clicando duas vezes nos botões. Após clicar nos botões, a janela do inspetor será aberta e algumas propriedades do botão podem ser modificadas lá. Para alterar o nome do botão, procure corda opção escreva ON nele.
Alterar o nome do botão
Após alterar o nome do botão, altere a cor de fundo. ( Nota: Esta etapa é opcional e você pode ignorá-la se não quiser alterar a cor de fundo)
Mudando a cor de fundo
Coloque 16 botões e faça as alterações acima na janela do inspetor. Para nomear os relés, o texto estático opção localizada na barra esquerda é usada. A aparência final da minha GUI é mostrada abaixo:
GUI final
Depois de fazer a GUI, abra o código da GUI que é criado no backend e faça algumas alterações no código que são declaradas em.
Etapa 7: Código MATLAB da GUI:
function varargout = final (varargin)% FINAL O código MATLAB para final.fig% FINAL, por si só, cria um novo FINAL ou aumenta o% singleton * existente. %% H = FINAL retorna o identificador para um novo FINAL ou o identificador para% o singleton existente *. %% FINAL ('CALLBACK
