kategorier: Utvalgte artikler » Hjemmeautomatisering
Antall visninger: 56774
Kommentarer til artikkelen: 6
Bruke Raspberry Pi for hjemme-automatisering
For rundt to år siden lanserte Raspberry Pi Foundation en ganske interessant enhet - en datamaskin med en tavle, hvis størrelse er litt større enn et bankkortplastikkort til en veldig attraktiv pris. Nyheten fikk umiddelbart en enorm popularitet, rekken med forhåndsbestillinger for den strakk seg ut i flere måneder.
Raspberry Pi ble presentert i to trimnivåer: modell “A” og modell “B”. Begge versjoner er utstyrt med en Broadcom BCM2835 ARM11-prosessor med en klokkefrekvens på 700 MHz og en 256 MB / 512 MB RAM-modul. Modell "A" er utstyrt med en USB 2.0-port, modell "B" - med to. Modellen “B” har en Ethernet-port. BCM2835-prosessoren inkluderer også en grafikkjerne. Videoutgang gjøres via en sammensatt RCA-kontakt eller via et digitalt HDMI-grensesnitt.
Filsystemet, kjernebildet og brukerfilene er plassert på et SD-, MMC- eller SDIO-minnekort. Den mest attraktive egenskapen til Raspberry Pi er det lave strømforbruket (5V / 700mA), tilstedeværelsen av GPIO I / O-porter med I2C, SPI, UART-grensesnitt, samt muligheten til å jobbe eksternt via Ethernet.
Foreløpig er det bare “B” -modellen som er utgitt med 512 MB RAM og Ethernet-støtte. I tillegg dukket en ny versjon ut på salg, som skiller seg fra den forrige modellen “B” i et mer kompakt arrangement av komponenter, tilstedeværelsen av 4 USB-porter, en økning i antall GPIO I / O-porter og fraværet av en sammensatt videoutgang. Utseendet til modellen "B" og den nye modellen til Raspberry Pi-datamaskinen er vist på fig. 1
Fig. 1
Hvorfor kan jeg bruke en slik enhet? Først av alt skal det bemerkes at Raspberry Pi er, selv om den ikke er veldig kraftig, men samtidig en fullverdig datamaskin. Ved å koble en skjerm, tastatur, mus til den og installere et hvilket som helst distribusjonssett i Linux-operativsystemet, kan det brukes som en stasjonær datamaskin for å løse oppgaver som ikke krever kraftige databehandlingsressurser.
Raspberry Pi er ganske egnet for bruk som hjemmemedieserver, lagringsserver, hjernen til en robot eller maskin, en hjemmeautomatiseringsserver (eller det såkalte "smarte hjemmet").
Raspberry Pi-utseendet forårsaket umiddelbart en røring rundt denne enheten. Da lidenskapene roet seg litt, og han dukket opp på fritt salg til en fornuftig pris, bestemte jeg meg for å bli bedre kjent med denne minicomputeren. For meg var Raspberry Pi først og fremst av interesse fra synspunktet om å bruke den i et hjemmeautomatiseringssystem, hvis ide var "moden" i lang tid og krevde praktisk implementering.
Jeg bruker begrepet “hjemme-automatisering” fordi jeg sterkt misliker uttrykket “smarthus”. Nei, det er ingenting galt med begrepet ”smarthus”, men nylig har dette konseptet blitt veldig pervers.
Et smarthus er et komplekst “multi-circuit” -system, som i tillegg til å utføre forskjellige scenarier spesifisert av brukeren, kan ta forskjellige beslutninger avhengig av en spesiell nødsituasjon. Med andre ord, det er et "tenkende" system (selvfølgelig på maskinnivå). I det siste har jeg kalt noe "smart hjem" - for eksempel, GSM-alarm, vannlekkasjeføler, lysstyring av bevegelsessensorer, etc. Ja, dette er alle separate komponenter i et smarthus, men ikke et smarthus som helhet.
Så vi vil vurdere strukturen for å bygge et hjemmeautomatiseringssystem ved å bruke Raspberry Pi (fig. 2).
Fig. 2Struktur for å bygge et hjemmeautomatiseringssystem ved bruk av Raspberry Pi (klikk på bildet for å forstørre)
Hjemmeautomatiseringssystemet består av en sentral server koblet via RS485-grensesnitt med kontrollere installert i hvert rom, og i sin tur kobles forskjellige kontroll-, overvåknings-, regulerings- og beskyttelsesenheter til kontrollerne.
Fordelen med en slik nettverksarkitektur er at det ikke er behov for å trekke ledningene fra hver enhet til serveren, men heller koble kontrollerne som de er koblet til med en UTP-kabel - ett ledningspar brukes til RS485-grensesnittet, og de resterende parene brukes til å drive kontrollerne og sensorer. I tillegg er logikken i arbeidet tenkt slik at svikt i en kontroller eller til og med en sentral server ikke skal påvirke ytelsen til resten av systemet.
Raspberry Pi brukes som den sentrale serveren i hjemmeautomatiseringssystemet. Den har en webserver installert, som brukeren fra hvilken som helst kommunikasjonsenhet (smarttelefon, bærbar PC, nettbrett) gjennom nettleseren kan motta informasjon om alle prosessene som foregår i huset og følgelig administrere dem. Tilgang til webserveren ved å oppgi innlogging og passord kan fås både fra det lokale hjemmenettverket og fra Internett via en Wi-Fi-ruter.
Seriell port UART Raspberry Pi gjennom en matchende enhet via RS485-grensesnittet kobler kontrollere med et annet sett med innganger / utganger. I tillegg kan et GSM-modem kobles til RS485 for å få tilgang til systemet gjennom et mobil- eller fasttelefonnettverk i tilfelle det ikke er noen måte å få internettilgang på der punktet der brukeren befinner seg. Tilgang til systemet i dette tilfellet gjøres også ved å oppgi et passord.
En annen enhet på RS485-nettverket er en radiomodul. Dens formål er å binde seg til det generelle automatiseringssystemet for alle radiosensorer og radiofjernkontroller.
For øyeblikket er den første versjonen av hjemmeautomatiseringssystemet som bruker Raspberry Pi blitt utviklet. I tillegg til den sentrale serveren inkluderer den flere typer kontrollere som har et RS485-grensesnitt for kommunikasjon med serveren:
-
Åttekanals temperatur- og fuktighetsregulator. Kontrolleren lar deg samle temperatur- og fuktighetsavlesninger fra en DHT22-sensor og syv DHT11-sensorer;
-
Fire-kanals temperaturregulator (termostat). Kontrolleren kan styre 4 belastninger både i manuell modus og i henhold til innstilte temperaturparametere. Å legge inn temperaturverdier er mulig enten direkte på kontrolleren eller eksternt via webgrensesnittet. Modusene for direkte og omvendt type kanalstyring lar deg bruke kontrolleren til både oppvarming og kjøling.
-
Radiomodulen brukes til å emulere fjernkontroller og samle informasjon fra radiosensorer. Lar deg etterligne opptil 5 fjernkontroller og motta data fra 10 radiosensorer;
-
Universal kontroller. Den har 4 uavhengige innganger og utganger og to innganger for tilkobling av temperatur- og fuktighetssensorer DHT11 og DHT22.
Der vil du også finne lenker til beskrivelsen av programvareinstallasjonen for Raspberry Pi, samt til materialer som beskriver produksjonsteknologien til kontrollerne, som ble beskrevet ovenfor. Jeg vil merke at dette prosjektet er fullstendig non-profit, med åpne kilder for krets- og programvareløsninger og med teknisk støtte på forumet.
Mikhail Tikhonchuk
31.10.2014
Se også om dette emnet:Forskjeller mellom Orange pi og bringebær pi-brett, hva skal jeg kjøpe?
Se også på elektrohomepro.com
: