Kita semua akrab dengan kata 'Otomasi', di mana interaksi manusia minimal dan berbagai hal dapat dikendalikan secara otomatis atau dari jarak jauh. Otomatisasi rumah adalah konsep yang sangat populer dan menuntut di bidang Elektronika, dan kami juga melakukan upaya terbaik kami untuk membuat konsep ini mudah dipahami dan dikelola sebagai Proyek Elektronik. Kami sebelumnya telah mengembangkan beberapa jenis Proyek Otomasi Rumah dengan Video dan Kode yang berfungsi, silakan periksa:
- Otomatisasi Rumah Berbasis DTMF
- Home Automation Berbasis GSM dengan Arduino
- Otomatisasi Rumah Terkendali PC menggunakan Arduino
- Otomatisasi Rumah Terkendali Bluetooth menggunakan 8051
- IR Remote Controlled Home Automation menggunakan Arduino
Dan dalam proyek ini, kita akan membangun proyek otomasi rumah berikutnya menggunakan MATLAB dan Arduino, yaitu Sistem Otomasi Rumah Berbasis GUI Menggunakan Arduino dan MATLAB
Komponen:
- Arduino UNO
- Kabel USB
- ULN2003
- Relai 5 volt
- Bohlam dengan dudukan
- Menghubungkan kabel
- Laptop
- Sumber Daya listrik
- PVT
Penjelasan Kerja:
Dalam proyek ini, kami menggunakan MATLAB dengan Arduino untuk mengontrol peralatan Rumah, melalui Antarmuka Pengguna Grafis di Komputer. Di sini kami telah menggunakan komunikasi kabel untuk mengirim data dari komputer (MATLAB) ke Arduino. Di sisi komputer, kami telah menggunakan GUI di MATLAB untuk membuat beberapa tombol untuk mengontrol peralatan rumah tangga. Untuk komunikasi antara Arduino dan MATLAB, pertama-tama kita perlu menginstal " MATLAB dan Simulink Support untuk Arduino " atau " Arduino IO Package ". Untuk melakukannya, ikuti langkah-langkah di bawah ini atau periksa video di bawah ini:
- Unduh Paket Arduino IO dari sini. Anda perlu Mendaftar sebelum mengunduh.
- Kemudian Burn / upload file adioe.pde tersebut ke Arduino menggunakan Arduino IDE. File adioe.pde ini dapat ditemukan di Arduino IO Package - ArduinoIO \ pde \ adioe \ adioe.pde
- Kemudian buka software MATLAB, melalui folder Arduino IO, buka file install_arduino.m dan Jalankan di Matlab. Anda akan melihat pesan "folder Arduino ditambahkan ke jalur" di jendela perintah MATLAB, berarti jalur MATLAB diperbarui ke folder Arduino.
Begitulah cara kami membuat Arduino, berkomunikasi dengan MATLAB. Metode di atas cocok untuk "MATLAB R2013b atau versi sebelumnya", jika Anda menggunakan MATLAB versi yang lebih tinggi (seperti R2015b atau R2016a), Anda dapat langsung mengklik Tab Pengaya di MATLAB dan kemudian klik "Dapatkan Paket Dukungan Perangkat Keras", dari mana Anda dapat menginstal paket Arduino untuk MATLAB.
Setelah menginstal file, sekarang Anda dapat membuat GUI untuk Proyek Otomasi Rumah. Pada dasarnya di GUI, kami membuat Tombol Tekan untuk mengontrol peralatan rumah tangga dari komputer. Tombol dapat dibuat dengan masuk ke "Antarmuka Pengguna Grafis" di menu "Baru" di MATLAB. Selanjutnya kita dapat mengatur nama dan warna tombol-tombol ini, kita telah membuat 8 tombol, di mana enam untuk ON dan OFF tiga peralatan rumah tangga dan dua tombol untuk ON dan OFF semua peralatan secara bersamaan.
Sekarang setelah membuat tombol, ketika Anda mengklik tombol Run di jendela GUI itu, itu akan meminta Anda untuk menyimpan file GUI ini (dengan ekstensi.fig), juga dikenal sebagai ' file fig'. Segera setelah Anda menyimpan file, secara otomatis akan membuat file kode (dengan ekstensi.m), juga dikenal sebagai ' file M' (lihat gambar di bawah), di mana Anda dapat meletakkan Kode (diberikan di bagian Kode di bawah). Anda dapat mengunduh file GUI dan file Kode untuk proyek ini dari sini: Home_Automation_system.fig dan Home_Automation_system.m (klik kanan dan pilih Simpan tautan sebagai…), atau Anda dapat membuatnya sendiri seperti yang telah kami jelaskan.
Setelah pengkodean, Anda akhirnya dapat menjalankan file.m dari jendela kode, Anda akan melihat "Mencoba koneksi.." di jendela perintah. Kemudian pesan "Arduino berhasil tersambung" muncul, jika semuanya berjalan dengan baik. Dan akhirnya Anda akan melihat GUI (tombol) yang dibuat sebelumnya di jendela GUI, dari mana Anda dapat mengontrol peralatan rumah hanya dengan mengklik tombol di Komputer Anda. Pastikan Arduino terhubung ke Arduino melalui kabel USB. Di sini, di proyek ini kami telah menggunakan 3 bola lampu untuk demonstrasi, yang menunjukkan Kipas, Lampu, dan TV.
Pengerjaan keseluruhan proyek, mulai dari memasang paket dukungan Arduino MATLAB hingga Menghidupkan atau Mematikan alat, dapat dipahami di Video di bagian akhir.
Penjelasan Sirkuit:
Sirkuit proyek ini sangat mudah. Di sini kami telah menggunakan papan Arduino UNO dan Driver Relay ULN2003 untuk menggerakkan relai. Tiga Relai SPDT 5 volt dihubungkan ke pin Arduino nomor 3, 4 dan 5, melalui driver relai ULN2003, untuk masing-masing mengontrol LAMPU, KIPAS, dan TV.
Penjelasan Pemrograman:
Ketika kami menekan tombol apa pun dari jendela GUI maka itu mengirimkan beberapa perintah ke Arduino dan kemudian Arduino melakukan operasi itu. Setelah menginstal paket dukungan Arduino MATLAB IO, kita dapat mengakses Arduino dari MATLAB dengan menggunakan fungsi Arduino yang sama, dengan sedikit variasi, seperti:
Untuk membuat pin HIGH di Arduino kami menulis kode sebagai digitalWrite (pin, HIGH)
Di MATLAB kita akan menggunakan fungsi ini dengan bantuan objek atau variabel seperti, dan begitu seterusnya.
Sebelum melakukan ini kita harus menginisialisasi variabel seperti ini:
Dalam proyek ini, tidak ada kode Arduino kecuali kode paket dukungan Arduino MATLAB atau file. Seperti yang dijelaskan sebelumnya bahwa file kode (file.m) dibuat secara otomatis saat menyimpan file GUI (file.fig). Sudah ada beberapa kode yang telah ditulis sebelumnya dalam file.m. Pada dasarnya ini adalah fungsi Callback untuk tombol Push, artinya kita dapat menentukan apa yang harus terjadi dengan mengklik Tombol Tekan ini.
Dalam kode MATLAB, pertama kita menginisialisasi port serial dan menjadikannya objek dengan menggunakan variabel. Dan kemudian kita bisa memulai pemrograman seperti Arduino menggunakan variabel.
jelas ar; ar global; ar = arduino ('COM13'); ar.pinMode (3, 'OUTPUT'); ar.pinMode (4, 'OUTPUT'); ar.pinMode (5, 'OUTPUT'); ar.pinMode (13, 'OUTPUT');
Dalam fungsi panggil kembali setiap tombol, kami telah menulis kode terkait untuk Nyala atau Mati masing-masing Peralatan Rumah, terhubung ke Arduino melalui Relay. Seperti misalnya, fungsi Callback untuk Light ON diberikan di bawah ini:
function light_on_Callback (hObject, eventdata, handle)% hObject handle to light_on (lihat GCBO)% eventdata dicadangkan - untuk didefinisikan dalam versi mendatang MATLAB% menangani struktur dengan handel dan data pengguna (lihat GUIDATA) global ar; ar.digitalWrite (3, 1); ar.digitalWrite (13, 1);
Demikian juga kita dapat menulis kode di fungsi Callback dari semua tombol, untuk mengontrol Peralatan Rumah Tangga yang terhubung lainnya, periksa MATLAB Code lengkap di bawah ini (file.m).