Geekly articles weekly

Rumah Pintar. Mulailah

Halo Giktayms!
Ketertarikan saya pada "rumah pintar" muncul selama studi saya di universitas, pada tahun 2004, ketika saya tidak tertarik dengan topik tesis yang diusulkan oleh departemen. Dan seorang teman dan saya mengusulkan kepada kepala departemen topik kami: "Pengembangan kompleks perangkat lunak dan perangkat keras 'Smart Home'".

Mengatakan bahwa saya tahu terlalu sedikit tentang rumah pintar berarti tidak mengatakan apa-apa.
Saya tertarik dengan nama "Smart Home". Bagi saya itu semacam misteri, sesuatu yang ajaib.

gambar

Dikumpulkan selama tesis, "rumah pintar" kami hanya tahu sedikit:
  • Deteksi masuk ke apartemen / rumah dalam mode keamanan.
  • Kontrol pencahayaan dalam mode semi-otomatis (pembacaan sensor gerak, waktu, dan pola yang telah ditetapkan diperhitungkan).
  • Penentuan kebocoran air di kamar mandi dan di dapur.
  • .
  • ( , , 220).

Kami mengembangkan semua perangkat yang mengumpulkan informasi dari sensor dan juga mengontrol aktuator. Data dari sensor, pemrosesan dan kontrol aktuatornya jatuh di pundak sebuah program yang ditulis dalam Delphi. Saya belum pernah mendengar tentang program yang membantu merancang dan melacak papan sirkuit tercetak.

Dia melukis papan sirkuit dengan tangan dengan spidol tembaga. Tentang LUT (teknologi laser-besi) tidak tahu apa-apa.
Modul-modul yang kami kumpulkan untuk demo stand pekerjaan kelulusan kami, saya simpan dengan hati-hati sebagai kenangan atas upaya kami.

Sejak itu, banyak air mengalir. Kami membahas berbagai teknologi dan protokol komunikasi. Kami berkenalan dengan solusi siap pakai untuk mengelola "rumah pintar". Tetapi pada akhirnya, mereka memutuskan untuk mengembangkan pengendali sendiri untuk membangun kompleks perangkat keras-perangkat lunak.

Di blog ini, kami ingin berbagi dengan pembaca informasi yang berguna tentang pengembangan modul kami, berbicara tentang "perangkap" yang muncul, melaporkan hasil kerja, dan, tentu saja, menerima umpan balik dalam bentuk komentar pada artikel.

Hari ini saya akan berbicara sedikit tentang bagaimana semuanya dimulai , dan dalam artikel berikut ini saya akan secara bertahap memperbarui informasi ke keadaan terkini dari urusan kita.

Dari saat saya lulus dari universitas hingga 2010, saya pergi ke pekerjaan utama dan saya tidak bisa melakukan "rumah pintar".
Sejujurnya, pekerjaan itu bukan hambatan, hanya di kepala saya ada banyak ide yang belum dibentuk menjadi satu visi.

2010
Awalnya, kami memutuskan bahwa mikrokontroler ATmega8 akan menjadi elemen utama, "otak" perangkat kami.
Itu dibuat menggunakan teknologi CMOS, 8-bit, berdasarkan pada arsitektur RISC AVR, mengkonsumsi arus mikro. Dalam satu siklus, mengikuti satu instruksi lengkap, ia mencapai kinerja 1 MIPS per MHz, memungkinkan Anda untuk mencapai rasio kinerja optimal untuk konsumsi energi.
Seperangkat peripheral terintegrasi yang kaya. Dia mengatur untuk kita semua. Kami segera memesan 70 buah:

gambar

Komunikasi antar perangkat, diputuskan untuk dilakukan melalui RS485.
Untuk percobaan, mereka membuat syal sederhana: ATmega8 + SN75176. Saya sudah mempelajari perangkat lunak desain PCB dan metode LUT.

ATmega8 + SN75176
gambargambar


2011-2012
Percobaan dengan RS485 diadakan dengan berbagai tingkat keberhasilan. Sesuatu langsung bekerja, perangkat lain terus-menerus menangkap tabrakan di bus.

Cukup menderita, kami duduk untuk berpikir. Setelah beberapa bulan bereksperimen dengan berbagai protokol, kami memutuskan untuk memikirkan Ethernet. Karena kami awalnya menyusun arsitektur modular dari "rumah pintar" kami dan kontrol gabungan (sangat sulit untuk membangun sistem gagal-aman hanya dengan menggunakan pendekatan terpusat atau, sebaliknya, desentralisasi), perangkat pertama yang dibangun adalah pengontrol Ethernet yang kami rencanakan instal di masing-masing "perangkat" kami, seperti kartu jaringan di komputer.

PCB dibuat menggunakan LUT
gambar

Setelah mencoba dan menguji, kami memesan pembuatan papan sirkuit di pabrik, dan perakitan dilakukan secara manual.
gambar
Papan modul ethernet.

gambar
Modul ethernet pada pengontrol strip LED

Sehubungan dengan sakelar ke Ethernet, kami juga harus mengubah mikrokontroler yang terpasang di perangkat kami. Kami saat ini menggunakan ATmega328.

TCP / IP digunakan sebagai protokol jaringan dan transportasi untuk bertukar informasi antara berbagai modul. Data dikirimkan melalui protokol lapisan aplikasi HTTP, yang memungkinkan kami melakukan konfigurasi awal perangkat kami menggunakan browser normal menggunakan perangkat apa pun (laptop, tablet, ponsel).
Dengan demikian, Anda dapat mengontrol perangkat dari program apa pun yang ditulis dalam bahasa pemrograman modern apa pun, dari perangkat kami yang lain yang dilengkapi dengan modul Ethernet, serta dari "perangkat" apa pun yang didukung oleh pembentukan dan pengiriman permintaan HTTP.

Saat ini, kami khawatir tentang enkripsi lalu lintas dan dukungan untuk protokol HTTPS.

Dalam artikel berikut saya akan berbicara tentang perangkat kami untuk:

Terima kasih atas perhatian Anda!

Semua dengan Hari Teman Internasional!

Source: https://habr.com/ru/post/id380349/

More articles:


All Articles