Создание умного дома на базе Arduino (2000,00 руб.)

Стр.3

Стр.4

Стр.5

Стр.6

Стр.7

УДК 681.4:004.9Arduino ББК 32.816с515+32.965с515 П29 П29 Создание умного дома на базе Arduino. – М.: ДМК Пресс, 2018. – 180 с. Петин В. А. ISBN 978-5-97060-620-9 переС появлением интернета вещей отношения умного дома с владельцем ходят на новый уровень – теперь контроллер, управляющий жилищем, может в любой момент связаться с хозяином и получить от него новое задание. Специальное приложение для Android или iOS позволит вам управлять своим домом с экрана смартфона из соседней комнаты или с другого континента. Взаимодействовать с техникой будущего и разрабатывать новые способы применения интернета вещей научит вас эта книга – в ней есть всё, что нужно для творчества. Издание познакомит вас с основами создания и отладки проектов по автоматизации дома на основе контроллеров Arduino и NodeMCU. УДК 681.4:004.9Arduino ББК 32.816с515+32.965с515 Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но, поскольку вероятность технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги. ISBN 978-5-97060-620-9 © ООО «ЭМБИТЕХ Групп», 2018 © Оформление, издание, ДМК Пресс, 2018

Стр.3

СОДЕРЖАНИЕ 1 Понятие интернета вещей для умного дома ............... 7 2 Обзор набора «Интернет вещей для умного дома» ....10 3 Установка программного обеспечения ....................... 16 3.1. Установка Arduino IDE в Windows ................................ 17 3.2. Установка Arduino IDE в Linux ...................................... 19 3.3. Установка Arduino IDE в Mac OS X ............................... 20 3.4. Настройка среды Arduino IDE ...................................... 20 3.5. Установка Arduino IDE для ESP8266 ............................. 23 4 Подключение датчиков ..................................................... 27 4.1. Датчик влажности и температуры DHT11 (DHT22) .... 28 4.1.1. Подключение датчика DHT22 к плате Arduino MEGA ................................................................ 30 4.1.2. Подключение датчика DHT22 к модулю NodeMCU ESP8266 ......................................................... 32 4.2. Цифровой датчик температуры RI002 ........................ 33 4.2.1. Подключение датчика RI002 к плате Arduino MEGA ................................................................ 35 4.2.2. Подключение датчика DS18B20 к модулю NodeMCU ESP8266 ......................................................... 38 4.3. Датчик увлажненности почвы ..................................... 41 4.3.1. Подключение датчика Soil Moisture к плате Arduino MEGA ................................................... 43 4.3.2. Расширение аналоговых входов – мультиплексор CD4051 ................................................. 45 4.3.3. Подключение датчика Soil Moisture к модулю NodeMCU ESP8266 ......................................... 47 4.4. Датчик уровня воды ...................................................... 50 4.4.1. Подключение датчика уровня воды к плате Arduino MEGA ................................................... 50 4.4.2. Подключение датчика уровня воды к модулю NodeMCU ESP8266 ......................................... 53

Стр.4

4 СОДЕРЖАНИЕ 4.5. Датчик газов MQ-2 ........................................................ 55 4.5.1. Подключение датчика MQ-2 к плате Arduino MEGA ................................................................ 56 4.5.2. Подключение датчика MQ-2 к модулю NodeMCU ESP8266 ......................................................... 59 4.6. Датчик угарного газа MQ-7 .......................................... 63 4.6.1. Подключение датчика MQ-7 к плате Arduino MEGA ................................................................ 64 4.6.2. Подключение датчика MQ-7 к модулю NodeMCU ESP8266 ......................................................... 66 4.7. Модуль датчика огня Flame Sensor ............................... 69 4.7.1. Подключение модуля датчика Flame Sensor к плате Arduino MEGA ................................................... 70 4.7.2. Подключение модуля датчика Flame Sensor к модулю NodeMCU ESP8266 ......................................... 73 4.8. Модуль датчика присутствия HC-SR501 ...................... 75 4.8.1. Подключение модуля датчика присутствия HC-SR501 к плате Arduino MEGA .................................. 76 4.8.2. Подключение модуля датчика присутствия HC-SR501 к модулю NodeMCU ESP8266 ....................... 79 5 Отображение показаний и индикация состояний датчиков ................................. 82 5.1. Цифровой дисплей Nokia 5110 ..................................... 83 5.2. Вывод показаний датчиков на дисплей Nokia 5110 для Arduino MEGA ............................................. 84 5.3. Светодиодная индикация и звуковая сигнализация о критических параметрах датчиков для Arduino MEGA ................................................................ 88 5.4. Увеличение цифровых контактов для NodeMCU для ESP8266. Микросхема MCP23017 ................................. 92 5.5. Светодиодная индикация и звуковая сигнализация о критических параметрах датчиков для NodeMCU ....................................................................... 94 5.6. TFT 2.4" Shield 240x320 ................................................. 98 5.7. Вывод показаний датчиков на TFT 2.4" Shield 240×320 для Arduino MEGA ..................................... 100

Стр.5

СОДЕРЖАНИЕ 5 6 Управление исполнительными устройствами ........ 104 6.1. Подключение блока реле для управления исполнительными устройствами ..................................... 105 6.2. Подключение блока реле к плате Arduino MEGA ...... 106 6.3. Подключение блока реле к модулю NodeMCU .......... 109 6.4. Управление блока реле по ИК-каналу (для NodeMCU) ................................................................... 112 6.5. Организация доступа в дом с помощью RFID-модуля для Arduino MEGA ....................................... 116 6.6. Отображение данных о статусе исполнительных устройств на экране дисплея и управление с помощью сенсора ........................................................... 120 7 Создание будильников для запуска исполнительных устройств по расписанию ............ 127 7.1. Подключение модуля DS3231 к плате Arduino MEGA. Добавление срабатывания устройств умного дома по будильнику (для Arduino MEGA) .......... 129 7.2. Использование TFT 2.4" Shield 240×320. Вывод времени на экран дисплея ................................................ 131 7.3. Вывод списка будильников на TFT 2.4 Shield 240×320 ............................................................................... 132 7.3. Подключение модуля DS3231 к модулю NodeMCU ... 134 7.4. Добавление срабатывания устройств умного дома по будильнику (для NodeMCU) ............................... 138 8 Организация подключения к сети Интернет .......... 140 8.1. Модуль GSM/GPRS SIM800L ........................................ 141 8.2. Управление модулем GSM/GPRS SIM800L с помощью AT-команд ...................................................... 143 8.3. Подключение модуля GSM/GPRS SIM800L к плате Arduino MEGA ...................................................... 146 8.4. Подключение модуля NodeMCU к сети Интернет по Wi-Fi ............................................................................. 153

Стр.6

6 СОДЕРЖАНИЕ 9 Протокол MQTT – простой протокол для интернета вещей........................................................ 156 9.1. IoT Manager .................................................................. 158 9.2. Передача данных брокеру (тестовый пример) ......... 162 9.3. Публикация данных датчиков в темы брокера (для NodeMCU) ................................................................... 165 9.4. Управление из IoT Manager исполнительными устройствами на плате NodeMCU ..................................... 170 9.5. Публикация данных датчиков в темы брокера (для Arduino MEGA) ........................................................... 175 Заключение ................................................................................ 179

Стр.7