هوشمند سازی
هوشمند سازی! بعید به نظر می رسد، شخصی در زمینه الکترونیک و برق فعالیت داشته باشد اما تا به حال کلمه هوشمند سازی را نشنیده باشد. هوشمند سازی امروزه یکی از موارد اصلی و پایه در صنعت به شمار می رود، به طوریکه خود یک تخصص محسوب می شود! در حال حاضر هوشمند سازی طرفداران زیادی دارد و هر روز به شمار آن افزوده می شود. صنعت هوشمند سازی کاربردهای وسیعی دارد، از پروژه های هوشمند سازی منازل گرفته تا هوشمند سازی یک دستگاه و یا یک کارخانه و یا تجهیزات کامل یک هتل و یا …، در حقیقت توسط هوشمند سازی می توان به یک دنیای مدرن سفر کرد!
همه روزه شرکت های بزرگ و کوچک زیادی سخت افزارها و نرم افزارهای متنوعی با کاربردهای گوناگونی ساخته و یا برنامه نویسی کرده اند، و آن ها را روانه بازار می کنند. صنعت هوشمند سازی امروزه درآمدهای بسیار زیادی را نصیب تولید کنندگان آن کرده است. اگر شما نیز جزوء آن دسته از کسانی هستید که به پروژه های میکروکنترلر AVR علاقه دارید و می خواهید در زمینه الکترونیک به تولید و کارآفرینی بپردازید و در این زمینه بزرگ و سود آور فعالیت کنید، پس حتما این مطلب را که مربوط به ساخت یک سخت افزار و نرم افزار فوق حرفه ای هوشمند سازی است را تا به انتها دنبال کنید.
شرح عملکرد پروژه
در این پروژه قصد داریم تا با استفاده از میکروکنترلرهای AVR و ماژول GSM (جی اس ام) Sim900 یا SIM800 اقدام به ساخت یک کیت هوشمند سازی منازل با قابلیت های اصلی زیر نمائیم:
:: قابلیت اتصال به کامپیوتر از طریق پورت USB.
:: کنترل 16 وسیله برقی توسط پیامک.
:: کنترل 16 وسیله برقی توسط کامپیوتر با استفاده از نرم افزار اختصاصی طراحی شده تحت ویندوز.
:: امکان روشن کردن هر وسیله برقی به صورت موقت (به عنوان مثال دستگاه شماره چهار به مدت 8 ثانیه روشن باشد).
:: امکان روشن کردن هر وسیله برقی به صورت زمانبندی شده (به عنوان مثال دستگاه شماره هفت در ساعت 09:45 روشن و در ساعت 10:20 خاموش شود).
:: مانیتورینگ دما توسط پیامک و کامپیوتر.
:: امکان تعریف دمای بالا و دمای پائین جهت کنترل دمای محیط.
:: امکان تعریف دو رله دلخواه جهت کنترل دمای محیط در بازه دمای بالا و پائین (به عنوان مثال اگر دما از 30 درجه سانتی گراد بیشتر شد، دستگاه شماره 10 روشن شود و اگر دما از 10 درجه سانتی گراد کمتر شد دستگاه شماره 15 روشن شود.)
:: پشتیبانی از دو ورودی تحریک مثبت 12 ولت و دو ورودی تحریک منفی.
:: دارای قابلیت حالت دزدگیر منازل.
:: امکان شنود مکالمات محیط به صورت مخفیانه.
:: قابلیت تعریف چهار شماره تلفن در حافظه دستگاه از طریق پیام کوتاه.
:: اعلام نتایج تمامی دستورات از طریق پیام کوتاه به کاربر.
:: و ده ها قابلیت دیگر …
نقشه شماتیک پروژه
لیست قطعات مورد نیاز
مقاومت 10 اهم با توان 0.25 وات و تلرانس 1 درصد | 1 عدد |
مقاومت 27 اهم با توان 0.25 وات و تلرانس 1 درصد | 2 عدد |
مقاومت 1.5 کیلو اهم با توان 0.25 وات و تلرانس 1 درصد | 1 عدد |
مقاومت 2 کیلو اهم با توان 0.25 وات و تلرانس 1 درصد | 1 عدد |
مقاومت 470 اهم با توان 0.25 وات و تلرانس 1 درصد | 4 عدد |
مقاومت 10 اهم با توان 0.25 وات و تلرانس 1 درصد | 1 عدد |
مقاومت 1 کیلو اهم با توان 0.25 وات و تلرانس 1 درصد | 20 عدد |
مقاومت 4.7 کیلو اهم با توان 0.25 وات و تلرانس 1 درصد | 5 عدد |
پتانسیومتر خوابیده 10K کیلو اهم تکدور مدل DIP | 1 عدد |
دیود 1N4007 | 25 عدد |
خازن عدسی 27pF پیکوفاراد | 2 عدد |
خازن عدسی 10nF نانوفاراد | 1 عدد |
خازن الکترولیتی 10uf میکروفاراد 16 ولت | 1 عدد |
خازن الکترولیتی 2200uf میکروفاراد 25 ولت | 1 عدد |
خازن الکترولیتی 1000uf میکروفاراد 16 ولت | 2 عدد |
خازن عدسی 100nF نانوفاراد | 7 عدد |
رگولاتور ولتاژ 5 ولت L7805 | 1 عدد |
رگولاتور ولتاژ 5 ولت 78L05 | 2 عدد |
سنسور اندازه گیری دما LM35DZ | 1 عدد |
میکروکنترلر ATMEGA32A مدل DIP تایوانی با 40 پایه | 1 عدد |
آی سی FT232BL مدل SMD | 1 عدد |
آی سی ULN2804A مدل DIP اورجینال | 2 عدد |
سوکت آی سی 40 پایه مدل معمولی | 1 عدد |
سوکت آی سی 18 پایه مدل معمولی | 2 عدد |
ترمینال پیچی 2 پین مدل KF300 رنگ آبی | 3 عدد |
ترمینال پیچی 3 پین مدل KF300 رنگ آبی | 16 عدد |
کانکتور USB مدل مادگی رایت نوع B پرینتری | 1 عدد |
لامپ LED قرمز سایز 3mm میلی متر مدل مات | 16 عدد |
لامپ LED قرمز سایز 5mm میلی متر مدل مات | 1 عدد |
لامپ LED سبز سایز 5mm میلی متر مدل مات | 1 عدد |
لامپ LED زرد سایز 5mm میلی متر مدل مات | 1 عدد |
پین هدر نری صاف 1x40 با ارتفاع 11 میلیمتر - مشکی | 1 عدد |
پین هدر مادگی صاف 1x40 با فاصله پایه 2.54 میلیمتر - مشکی | 1 عدد |
کریستال 11.0592MHz مگاهرتز کوتاه | 1 عدد |
کریستال 3.2768MHz مگاهرتز | 1 عدد |
کریستال 6MHz مگاهرتز کوتاه | 1 عدد |
رله 12V ولت معمولی تک کنتاکت با جریان 10 آمپر | 16 عدد |
ماژول مخابراتی SIM800L به همراه برد راه انداز | 1 عدد |
خازن عدسی 10pF پیکوفاراد | 3 عدد |
خازن عدسی 33pF پیکوفاراد | 3 عدد |
سوکت آی سی 6 پایه مدل معمولی | 1 عدد |
لامپ LED سبز سایز 3mm میلی متر مدل مات | 1 عدد |
میکروفن خازنی EPE پاناسونیک سایز کوچک مدل بدون سیم | 1 عدد |
کابل USB پرینتری مدل B - بردهای آردوینو UNO و MEGA | 1 عدد |
آداپتور 12V ولت 2A آمپر مدل بین راهی ساخت ایران | 1 عدد |
نحوه کنترل وسایل برقی با پیامک
در این پروژه برای کنترل وسایل برقی از طریق پیام کوتاه از ماژول های GSM همانند ماژول های (SIM900 – SIM900A – SIM800 – SIM800A – SIM800L) استفاده شده است. ماژول GSM به کار رفته ماژول SIM900 می باشد که البته می توان از ماژول SIM800L نیز استفاده نمود. با استفاده از ماژول GSM می توان همانند گوشی های موبایل با اتصال سیم کارت به آن به شبکه های موبایل (GSM/GPRS) متصل شد.
پس از اتصال سیم کارت به ماژول SIM900 و یا SIM800L، به شبکه های موبایل یا همان GSM متصل می شویم و سپس پیامک های دریافتی را توسط دستورات AT Command به واسطه میکروکنترلر ATmega32 تحلیل می کنیم و در صورتیکه دستور ارسالی به همراه پسورد وارد شده در متن پیامک صحیح بود، درخواست کاربر توسط مدار اجرا خواهد گردید و در نهایت نتیجه دستور وی به صورت پیامک برای تلفن ذخیره شده در حافظه میکروکنترلر AVR که کاربر از قبل توسط پیامک ذخیره کرده است، ارسال خواهد شد. لازم به ذکر است در این پروژه برنامه میکروکنترلر در محیط نرم افزار BASCOM-AVR به زبان بیسیک BASIC نوشته شده است.
تمامی کدهای دستوری در یک جدول با، فرمت فایل PDF درج شده است که با ارسال آن ها از طریق پیام کوتاه می توانید وسایل برقی و دستگاه را از راه دور کنترل نمائید. (دانلود به صورت فایل PDF)
نقشه جاگذاری قطعات بر روی برد PCB
لیست ابزار آلات و تجهیزات مورد نیاز
هویه | 1 عدد |
سیم لحیم | 1 عدد |
کف چین | 1 عدد |
قلع کش | 1 عدد |
نحوه کنترل وسایل برقی و مانیتورینگ اطلاعات با کامپیوتر
از قابلیت های اصلی و بسیار جالب این پروژه امکان اتصال آن به کامپیوتر و یا لپ تاپ از طریق پورت USB می باشد. که این قابلیت به واسطه استفاده از تراشه FT232BL در مدار این پروژه می باشد. تراشه FT323 ساخت FTDIChip, یک مبدل USB به سریال است که برای برقراری ارتباط سریال آسنکرون بین کامپیوتر و تجهیزات خارجی از طریق درگاه USB طراحی شده است.
با این تراشه می توان از ارتباط USB, بدون وارد شدن به پروتکل پیچیده و مسائل مربوط به آن استفاده کرد. اهمیت این مسئله آن است که امروزه واسط USB به عنوان یک واسط استاندارد همه منظوره شناخته می شود و کاربرد واسط سریال RS232 رو به کاهش است, به طوری که در نوت بوک ها امروزی, دیگر استفاده نمی شود. تراشه FT232 در چهار مدل مختلف FT232BL, FT232BM, FT232BQ و به تازگی FT232R به بازار عرضه شده است. عملکرد این تراشه ها, با وجود تفاوت های اندک, یکسان است. در این پروژه برای ارتباط میکروکنترلر AVR به کامپیوتر از تراشه FT232BL استفاده شده است.
در این پروژه جهت کنترل وسایل برقی و مانیتورینگ اطلاعات توسط کامپیوتر یک نرم افزار تحت ویندوز طراحی شده است. نرم افزار مربوطه به زبان C# در محیط Visual Studio با محیط کارپسند و امکانات گسترده نوشته شده است و همچنین قابلیت اجرا بر روی اکثر نسخه های ویندوز را دارا می باشد.
نکته : در هر زمانیکه می خواهید اقدام به کنترل دستگاه توسط کامپیوتر نمائید، حتما باید ابتدا دیپ سوئیچ تعبیه شده در مدار بر روی وضعیت کامپیوتر قرار دهید، تا دستگاه به وضعیت کنترل توسط کامپیوتر هدایت شود. همچنین لازم به ذکر است برای بازگشت به حالت کنترل توسط پیام کوتاه تنها لازم است تا ابتدا دیپ سوئیچ را مجددا بر روی وضعیت SMS قرار دهید و سپس در زمانیکه، مدار به کامپیوتر متصل است، از نرم افزار خارج شوید.
روش های روشن و یا خاموش نمودن وسایل برقی
در این پروژه شما می توانید به سه روش وسایل برقی را روشن و یا خاموش نمائید:
1- روشن و خاموش کردن وسایل برقی به صورت دائم : در این شیوه شما می توانید یک وسیله برقی را با ارسال یک کد دستوری از طریق پیامک یا از طریق نرم افزار مربوطه توسط کامپیوتر روشن و یا خاموش کنید. در این حالت پس از فرمان روشن شدن هر وسیله برقی تا زمانیکه دستور خاموش برای مدار ارسال نگردد وسیله برقی مربوطه روشن خواهد ماند.
2- روشن و خاموش کردن وسایل برقی به صورت موقت: در این شیوه می توانید تعیین کنید که یک وسیله برقی بعد از طی مدت زمان مشخص (مثلا 10 ثانیه) پس از روشن شدن به صورت اتوماتیک خاموش شود.
3- روشن و خاموش کردن وسایل برقی به صورت زمانبندی شده : یکی از قابلیت های جالب این پروژه دارا بودن ساعت داخلی است که می توانید آنرا توسط نرم افزار مربوطه از طریق کامپیوتر با زمان واقعی تنظیم کنید. در این شیوه شما قادر هستید برای هر وسیله برقی یک زمان روشن شدن و یک زمان خاموش شدن کاملا مجزار در نظر بگیرید. به عنوان مثال می توانید تعیین کنید وسیله برقی شماره پنج در ساعت 18:30 به صورت اتوماتیک روشن و در ساعت 23:10 به صورت اتوماتیک خاموش شود.
نکته : در سه شیوه ذکر شده در بالا نیازی به روشن بودن کامپیوتر و یا متصل بودن همیشگی مدار به کامپیوتر نیست. بلکه تنها در زمان اعمال برخی تنظیمات مانند تنظیم زمان مدار، تعیین زمان روشن و خاموش شدن اتوماتیک و یا برخی تنظیمات دیگر، نیاز به اتصال مدار به کامپیوتر و استفاده از نرم افزار مربوطه می باشد.
ساخت دماسنج با قابلیت کنترل و مانیتورینگ دما
یکی از ویژگی های کاربردی این مدار که چهره مدرن تری به مدار داده، قابلیت مانیتورینگ و کنترل دما با استفاده از سنسور دما LM35 می باشد. کاربر می تواند به واسطه ارسال پیامک و یا استفاده از کامپیوتر دمای محیط را از دستگاه مشاهده و یا استعلام کند و یا اینکه برای کنترل دمای محیط یک بازه مشخص کند.
نحوه کنترل دما به این صورت می باشد که ابتدا کاربر از طریق نرم افزار و یا پیامک یک مقدار برای دمای بالا و پائین تعیین می کند و سپس برای دستگاه مشخص می کند که در دمای بالا کدام یک از وسیله برقی و در دمای پائین کدام یک از وسیله برقی روشن شود. در نهایت در صورتیکه دما اندازه گیری شده توسط سنسور دما LM35 از مقدار دمای بالا بیشتر شود دستگاه به صورت اتوماتیک وسیله برقی مربوط به دمای بالا را روشن می کند و بلعکس در صورتیکه دما از مقدار دمای پائین کمتر شود دستگاه به صورت اتوماتیک وسیله برقی مربوط به دمای پائین را روشن می کند.
نکته : در هنگام استفاده از قابلیت کنترل دما نیازی به روشن بودن کامپیوتر و یا متصل بودن همیشگی مدار به کامپیوتر نیست. بلکه تنها در زمان اعمال برخی تنظیمات مانند تنظیم مقدار دمای بالا و پائین، تنظیم رله مربوط به دمای بالا و دمای پائین، مشاهده مقدار دمای محیط و یا برخی تنظیمات دیگر، نیاز به اتصال مدار به کامپیوتر و استفاده از نرم افزار مربوطه می باشد.
چگونگی عملکرد حالت دزدگیر
دزدگیر! یک قابلیت کاربردی و عالی در مدار این پروژه که یک گزینه مهم در هوشمند سازی منازل به شمار می رود، می توان گفت با داشتن این ویژگی این پروژه یک پروژه فوق حرفه ای در زمینه هوشمند سازی محسوب می شود. برای پشتیبانی از این ویژگی در مدار، چهار ورودی تحریک مجزاء در مدار این پروژه تعبیه شده است که دو ورودی مربوط به تحریک مثبت 12 ولت و دو ورودی مربوط به تحریک منفی هستند. برای استفاده از حالت دزدگیر باید به تریتب موارد زیر را دنبال کنید:
1- برای تشخیص حادثه توسط مدار پروژه شما باید ابتدا یک سنسور به ورودی یکی از تحریک ها بسته به خروجی سنسور متصل نمائید. به عنوان مثال در دزدگیرهای منازل برای تشخیص ورود غیر مجاز به محل از سنسورهای PIR یا همان سنسورهای چشمی استفاده می شود که به راحتی می توانید آنرا از الکتریکی ها و یا فروشندگاه دوربین و تجهیزات امنیتی خریداری کنید.
2- به رله شماره 16 یک عدد آژیر 12 ولتی متصل نمائید. این آژیر را نیز می توانید از فروشندگاه دوربین و تجهیزات امنیتی خریداری کنید.
3- با استفاده از کدهای دستوری، یک شماره تلفن را از طریق SMS در حافظه دستگاه ذخیره کنید، تا در صورت بروز حادثه دستگاه از طریق پیامک به شماره موبایل ذخیره شده اطلاع دهد.
4- از طریق کد دستوری فعال سازی دزدگیر، با ارسال پیام کوتاه اقدام به فعال سازی حالت دزدگیر نمائید.
پس از فعال سازی حالت دزدگیر در صورت اتصال صحیح سنسور به ورودی های تحریک به محض ورود شخصی به محل نصب شده سنسور، دستگاه رله شماره 16 را فعال کرده، و سپس یک پیام کوتاه به چهار شماره تلفن ذخیره شده در حافظه میکروکنترلر AVR مبنی بر بروز حادثه ارسال می کند.
ویدئو ضبط شده از عملکرد مدار ساخته شده توسط الکترونیک 98
دانلود مستندات پروژه
توجه: به دلیل توقف فعالیت سایت امکان دریافت پروژه وجود ندارد.
با سلام و احترام
ابتدا مطمئن شوید دیپ سوئیچ بر روی وضعیت SMS باشد، پس از آن یکبار تغذیه دستگاه را قطع و دوباره وصل کنید. سپس مطمئن شوید که ماژول به درستی به شبکه متصل شده است و با تماس با شماره سیم کارت، خط بوق می خورد و همچنین تمامی دستورات را با املا و نگارش صحیح و حروف انگلیسی برای دستگاه پیامک می کنید.
اگر با رعایت نکات بالا، باز هم مشکل همچنان باقی است، باید با یک مولتی متر بررسی کنید که اتصالات بین ماژول GSM و میکروکنترلر به درستی برقرار شده باشند.
سلام. امکان خرید پروژه وجود دارد؟
و واسه کسی که تازه به دنیایی الکترونیک میخواد وارد بشه و زیاد هم اطلاعاتی نداره ساخت این پروژه امکان پذیر هست یا خیر؟
با سلام و احترام
در حال حاضر این پروژه را به صورت کیت آماده شده موجود نداریم.
این پروژه جزوء پروژه های سطح حرفه ای محسوب می شود به همین دلیل برای اجرای آن لازم است با الکترونیک و برنامه نویسی میکروکنترلرها یک آشنایی اولیه داشته باشید.