Kaip valdyti buitinę techniką naudojant MATLAB?

Namų automatikos tinklo technologija buvo sukurta vėlesniame dešimtmetyje, o tuo metu buvo naudojamas ryšio protokolas X10 . Nuo tada automatikos samprata populiarėja ir išrasti naujausi protokolai, atsakingi už ryšį tarp elektroninių prietaisų. Turėdamas omenyje automatikos sąvoką, pagalvojau, kodėl gi ne valdyti visos buitinės technikos naudojant žinomiausią programinę įrangą, žinomą kaip MATLAB. Šiame projekte suprojektuosime automatikos sistemą ir tada ją valdysime duodami komandą „Serial“. Programinė įranga, kuri bus naudojama šiai sistemai valdyti, yra pavadinta MATLAB, o atlikę šį projektą galėsime valdyti savo elektros prietaisus tiesiog sėdėdami ant sofos ar gulėdami ant lovos.

Automatikos sistema

Kaip automatizuoti buitinę techniką naudojant MATLAB GUI?

Dabar eikime link komponentų surinkimo, jų surinkimo kartu, kad būtų sukurta grandinė, MATLAB grafinės vartotojo sąsajos (GUI) sukūrimas ir kodo įrašymas MATLAB, siekiant automatizuoti jūsų buitinę techniką.

1 veiksmas: reikalingi komponentai (techninė įranga)

Prieš pradedant projektą, visada geriau išsamiai žinoti apie komponentus, kad būtų išvengta nepatogumų projekto viduryje. Žemiau pateikiamas komponentų, kuriuos mes naudosime, sąrašas:

• 12 V 4 kanalų relė
• MAX232 IC
• RS232 į TTL nuoseklaus prievado keitiklio modulį
• 12 V kintamosios srovės lemputė
• „Arduino“ laidų laidai
• USB į RS232 nuoseklųjį DB9 kabelio adapterį
• Bandomoji Lenta

Čia mes naudojame 8 relės modulį, nes valdysime tik aštuonis prietaisus. Jei norite automatizuoti keletą turimų prietaisų, galite naudoti kitą relės modulį. Rinkoje yra daugybė relių modulių, pavyzdžiui, pavieniai, 8 relių, 12 relių ir kt.

2 žingsnis: reikalingi komponentai (programinė įranga)

Sutvarkę aparatūros komponentus, ieškosime programinės įrangos, kuri bus naudojama projekte. Mes įdiegsime naujausią „MATLAB“ versiją savo nešiojamajame kompiuteryje arba kompiuteryje, kuriame dirbame. „MATLAB 2019“ yra naujausia programinė įranga, todėl geriau atsisiųsti „MATLAB 2019“. Žemiau pateikiama nuoroda į oficialią „Mathworks“ svetainę, kad būtų galima atsisiųsti programinę įrangą. Aparatinės įrangos palaikymo paketus MATLAB 2019 galite įsigyti 32 bitų, 64 bitų „Windows“ ir 64 bitų „Linux“.

• Proteus 8 Professional (galima atsisiųsti iš Čia )
• MATLAB 2019 (galima atsisiųsti iš Čia )

Atsisiuntę „Proteus 8 Professional“, suprojektuokite jame grandinę. Čia įtraukiau programinės įrangos modeliavimą, kad pradedantiesiems būtų patogu suprojektuoti grandinę ir tinkamai prijungti aparatinę įrangą.

3 žingsnis: komponentų studijavimas

Dabar, kai mes sudarėme visų komponentų, kuriuos ketiname naudoti šiame projekte, sąrašą. Pažvelkime toliau ir atlikime trumpą visų pagrindinių aparatūros komponentų tyrimą.

„Arduino UNO“: The „Arduino UNO“ yra mikrovaldiklio plokštė, kurią sudaro mikroschema ATMega 328P ir kurią sukūrė Arduino.cc. Ši plokštė turi skaitmeninių ir analoginių duomenų kaiščių rinkinį, kurį galima susieti su kitomis išplėtimo plokštėmis ar grandinėmis. Ši plokštė turi 14 skaitmeninių kaiščių, 6 analoginius kaiščius ir programuojama naudojant „Arduino IDE“ (integruotą kūrimo aplinką) per B tipo USB laidą. Tam reikia 5 V maitinimo ĮJUNGTA ir a C kodas valdyti.

„Arduino UNO“

12 V relės modulis: Relės modulis yra perjungimo įtaisas. Jis priima signalą ir perjungia bet kurį elektroninį prietaisą ar prietaisą pagal įvesties signalą. Jis veikia dviem režimais, Paprastai atidarytas (NE) ir Paprastai uždarytas (NC). Normaliai atidarytu režimu grandinė iš pradžių nutrūksta, kai relės įvesties signalas yra LOW. Įprastai uždarytu režimu grandinė iš pradžių baigta, kai įėjimo signalas yra LOW.

12 V relės modulis

RS232 į TTL nuoseklaus prievado keitiklio modulis: Šis modulis naudojamas nuosekliam ryšiui. Mūsų „Arduino UNO“ plokštėje yra vienas nuoseklaus ryšio prievadas, pavadintas „UART“ arba „USART“. „Arduino“ plokštėje yra du kaiščiai, atsakingi už nuoseklųjį ryšį TX ir RX (0 kaištis ir 1 kaištis). Šie du kaiščiai taip pat yra RS232 modulyje. Šį modulį maitina 5 V „Arduino“ ir jis konvertuoja 5 V į 12 V, kad veiktų skirtingi prietaisai, veikiantys 12 V įtampa. Mes naudojame šį modulį, nes elektroniniai prietaisai neveikia 5 V įtampos.

RS232 lenta

4 žingsnis: darbo principo supratimas

Baigę šį projektą, mes galėsime valdyti prietaisus nuotoliniu būdu, duodami komandą nuosekliai. „Arduino“ plokštė naudojama nuosekliam ryšiui su RS232. Prietaisai yra prijungti prie „Relay“ modulio, o RS232 - prie „Arduino“ TX ir RX kaiščių, o paspaudus mygtuką MATLAB, sugeneruojama nuoseklioji komanda ir ji siunčiama į RS232 nuoseklųjį prievadą, kuris mainais pasisuka ĮJUNGTI arba IŠJUNGTI prietaisą. Pirma, MATLAB yra susietas su „Arduino“ plokšte, o tada grandinė yra įdiegta aparatinėje įrangoje. Jei kam nors kyla problemų dėl MATLAB sąsajos su „Arduino“, jis / ji gali kreiptis į mano pavadintą straipsnį KAIP SUSIJUSI ARDUINO SU MATLAB? ir tada jis galės įgyvendinti šį projektą aparatinėje įrangoje. Atlikę šį projektą, įdiekite jį tinkamoje vietoje, pageidaujama vieta yra šalia lizdo, kuriame yra prietaisų laidai, kad ten būtų galima lengvai įdiegti „Relay“ modulį.

5 žingsnis: grandinės schema

Projekto proteus schema atrodys taip. Vėliau pagal šią grandinę prijunkite aparatūros komponentus.

Grandinės schema

6 žingsnis: darbo su MATLAB pradžia

Suprojektuojus grandinę „Proteus“, atidarykite MATLAB ir įveskite „ vadovas Komandų lange. Bus atidarytas dialogo langas ir iš to langelio pasirinkite Tuščia GUI. Kairėje pasirodys komponentų paletė, kurioje bus išvardyti komponentai, kuriuos norite įdėti į savo GUI.

Komponentų paletė

Pasirinkite mygtuką ir padėkite 16 mygtukų ant skydelio. Pirmiausia padėkite mygtuką ON ir lygiagrečiai jam išjunkite mygtuką. Mygtukų spalvas ir pavadinimus galima keisti dukart spustelėjus mygtukus. Spustelėjus mygtukus, atidaromas inspektoriaus langas ir jame galima pakeisti kai kurias mygtuko savybes. Norėdami pakeisti mygtuko pavadinimą, ieškokite stygos parinktis rašyti ON.

Mygtuko pavadinimo keitimas

Pakeitę mygtuko pavadinimą pakeiskite fono spalvą. ( Pastaba: Šis veiksmas yra neprivalomas ir galite jį praleisti, jei nenorite pakeisti fono spalvos)

Fono spalvos keitimas

Įdėkite 16 mygtukų ir atlikite aukščiau nurodytus pakeitimus inspektoriaus lange. Dėl relių pavadinimo statinis tekstas naudojama kairėje juostoje esanti parinktis. Galutinė mano GUI išvaizda parodyta žemiau:

Galutinė GUI

Atlikę GUI atidarykite GUI kodą, kuris yra sukurtas vidinėje dalyje, ir atlikite keletą kodo pakeitimų, nurodytų kaip.

7 žingsnis: GUI MATLAB kodas:

funkcija varargout = final (varargin)% FINAL MATLAB final.fig% FINAL kodas pats sukuria naują FINAL arba pakelia esamą% singleton *. %% H = FINAL grąžina rankeną į naują FINAL arba rankeną% esamam pavieniui *. %% GALUTINIS ('ATŠAUKIMAS