ఆర్డునో మరియు మాట్లాబ్ ఉపయోగించి గుయ్ ఆధారిత హోమ్ ఆటోమేషన్ సిస్టమ్

మనందరికీ 'ఆటోమేషన్' అనే పదం బాగా తెలుసు, ఇక్కడ మానవ పరస్పర చర్య తక్కువగా ఉంటుంది మరియు విషయాలు స్వయంచాలకంగా లేదా రిమోట్‌గా నియంత్రించబడతాయి. ఎలక్ట్రానిక్స్ రంగంలో హోమ్ ఆటోమేషన్ చాలా ప్రాచుర్యం పొందింది మరియు డిమాండ్ చేయబడిన అంశం, మరియు ఈ భావనను ఎలక్ట్రానిక్స్ ప్రాజెక్టులుగా సులభంగా అర్థమయ్యేలా మరియు నిర్వహించగలిగేలా చేయడానికి మేము మా ఉత్తమ ప్రయత్నాలు చేస్తున్నాము. మేము ఇంతకుముందు పని చేసే వీడియో మరియు కోడ్‌తో అనేక రకాల హోమ్ ఆటోమేషన్ ప్రాజెక్ట్‌లను అభివృద్ధి చేసాము, దయచేసి తనిఖీ చేయండి:

• DTMF బేస్డ్ హోమ్ ఆటోమేషన్
• Arduino ఉపయోగించి GSM బేస్డ్ హోమ్ ఆటోమేషన్
• ఆర్డునో ఉపయోగించి పిసి కంట్రోల్డ్ హోమ్ ఆటోమేషన్
• 8051 ఉపయోగించి బ్లూటూత్ కంట్రోల్డ్ హోమ్ ఆటోమేషన్
• ఆర్డునో ఉపయోగించి ఐఆర్ రిమోట్ కంట్రోల్డ్ హోమ్ ఆటోమేషన్

మరియు ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో, మాట్లాబ్ మరియు ఆర్డునోలను ఉపయోగించి మా తదుపరి ఇంటి ఆటోమేషన్ ప్రాజెక్ట్‌ను నిర్మించబోతున్నాము, ఇది ఆర్డునో మరియు మాట్లాబ్ ఉపయోగించి జియుఐ బేస్డ్ హోమ్ ఆటోమేషన్ సిస్టమ్

భాగాలు:

• ఆర్డునో UNO
• USB కేబుల్
• ULN2003
• రిలే 5 వోల్ట్
• హోల్డర్‌తో బల్బ్
• వైర్లను కనెక్ట్ చేస్తోంది
• ల్యాప్‌టాప్
• విద్యుత్ పంపిణి
• పివిటి

పని వివరణ:

ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో, కంప్యూటర్‌లోని గ్రాఫికల్ యూజర్ ఇంటర్‌ఫేస్ ద్వారా గృహోపకరణాలను నియంత్రించడానికి మేము ఆర్డునోతో మాట్లాబ్ ఉపయోగిస్తున్నాము. ఇక్కడ మేము కంప్యూటర్ (మాట్లాబ్) నుండి ఆర్డునోకు డేటాను పంపడానికి వైర్డు కమ్యూనికేషన్‌ను ఉపయోగించాము. కంప్యూటర్ వైపు, గృహోపకరణాలను నియంత్రించడానికి కొన్ని బటన్లను సృష్టించడానికి మేము మాట్లాబ్‌లో GUI ని ఉపయోగించాము. Arduino మరియు MATLAB మధ్య కమ్యూనికేషన్ కోసం, మేము మొదట “ MATLAB మరియు Arduino కొరకు Simulink Support ” లేదా “ Arduino IO Package ” ని వ్యవస్థాపించాలి. అలా చేయడానికి క్రింది దశలను అనుసరించండి లేదా క్రింది వీడియోను తనిఖీ చేయండి:

1. Arduino IO ప్యాకేజీని ఇక్కడ నుండి డౌన్‌లోడ్ చేయండి. డౌన్‌లోడ్ చేయడానికి ముందు మీరు సైన్ అప్ చేయాలి.
2. అప్పుడు arduino IDE ని ఉపయోగించి adioe.pde ఫైల్‌ను Arduino కి బర్న్ / అప్‌లోడ్ చేయండి. ఈ adioe.pde ఫైల్ Arduino IO ప్యాకేజీలో చూడవచ్చు - ArduinoIO \ pde \ adioe \ adioe.pde
3. అప్పుడు MATLAB సాఫ్ట్‌వేర్‌ను తెరిచి, Arduino IO ఫోల్డర్ ద్వారా వెళ్లి, install_arduino.m ఫైల్‌ను తెరిచి మాట్లాబ్‌లో రన్ చేయండి. MATLAB యొక్క కమాండ్ విండోలో “మార్గానికి జోడించబడిన Arduino ఫోల్డర్‌ల” సందేశాన్ని మీరు చూస్తారు, అంటే MATLAB మార్గం Arduino ఫోల్డర్‌లకు నవీకరించబడుతుంది.

ఆ విధంగా మేము ఆర్డునోను తయారుచేస్తాము, మాట్లాబ్‌తో కమ్యూనికేట్ చేస్తాము. పైన పేర్కొన్న పద్ధతి “MATLAB R2013b లేదా మునుపటి సంస్కరణలకు” అనుకూలంగా ఉంటుంది, మీరు MATLAB యొక్క అధిక సంస్కరణను ఉపయోగిస్తుంటే (R2015b లేదా R2016a వంటివి), మీరు నేరుగా MATLAB లోని యాడ్-ఆన్ టాబ్‌పై క్లిక్ చేసి, ఆపై “హార్డ్వేర్ సపోర్ట్ ప్యాకేజీలను పొందండి” క్లిక్ చేయండి MATLAB కోసం మీరు Arduino ప్యాకేజీలను ఇన్‌స్టాల్ చేయవచ్చు.

ఫైళ్ళను వ్యవస్థాపించిన తరువాత, ఇప్పుడు మీరు హోమ్ ఆటోమేషన్ ప్రాజెక్ట్ కోసం GUI ని సృష్టించవచ్చు. ప్రాథమికంగా GUI లో, కంప్యూటర్ నుండి గృహోపకరణాలను నియంత్రించడానికి మేము పుష్ బటన్లను సృష్టిస్తున్నాము. మాట్లాబ్‌లోని “క్రొత్త” మెనులోని “గ్రాఫికల్ యూజర్ ఇంటర్‌ఫేస్” లోకి వెళ్లడం ద్వారా బటన్లను సృష్టించవచ్చు. ఇంకా మేము ఈ బటన్ల పేరు మరియు రంగులను సెట్ చేయవచ్చు, మేము 8 బటన్లను సృష్టించాము, దీనిలో ఆరు నుండి ఆన్ మరియు ఆఫ్ మూడు గృహోపకరణాలు మరియు రెండు బటన్లు ఒకేసారి అన్ని ఉపకరణాలను ఆన్ మరియు ఆఫ్ చేయండి.

ఇప్పుడు బటన్లను సృష్టించిన తరువాత, మీరు ఆ GUI విండోలోని రన్ బటన్‌పై క్లిక్ చేసినప్పుడు, 'GGI ఫైల్‌ను (ఎక్స్‌టెన్షన్.fig తో) సేవ్ చేయమని అడుగుతుంది, దీనిని' అత్తి ఫైల్ ' అని కూడా పిలుస్తారు. మీరు ఫైల్‌ను సేవ్ చేసిన వెంటనే, అది స్వయంచాలకంగా కోడ్ ఫైల్‌ను (పొడిగింపు.m తో) సృష్టిస్తుంది, దీనిని ' M ఫైల్' అని కూడా పిలుస్తారు (స్క్రీన్ షాట్ క్రింద చూడండి), ఇక్కడ మీరు కోడ్‌ను ఉంచవచ్చు (క్రింద కోడ్ విభాగంలో ఇవ్వబడింది). మీరు ఈ ప్రాజెక్ట్ కోసం GUI ఫైల్ మరియు కోడ్ ఫైల్‌ను ఇక్కడ నుండి డౌన్‌లోడ్ చేసుకోవచ్చు: Home_Automation_system.fig మరియు Home_Automation_system.m (కుడి క్లిక్ చేసి, లింక్‌ను ఇలా సేవ్ చేయి ఎంచుకోండి…), లేదా మేము వివరించిన విధంగా మీరు వాటిని మీరే సృష్టించవచ్చు.

కోడింగ్ చేసిన తరువాత మీరు చివరకు కోడ్ విండో నుండి.m ఫైల్‌ను రన్ చేయవచ్చు, మీరు కమాండ్ విండోలో “కనెక్షన్‌ను ప్రయత్నిస్తున్నారు..” చూస్తారు. ప్రతిదీ సరిగ్గా జరిగితే “Arduino విజయవంతంగా కనెక్ట్ చేయబడింది” సందేశం కనిపిస్తుంది. చివరకు మీరు GUI విండోలో గతంలో సృష్టించిన GUI (బటన్లు) ను చూస్తారు, ఇక్కడ నుండి మీ కంప్యూటర్‌లోని బటన్లపై క్లిక్ చేయడం ద్వారా గృహోపకరణాలను నియంత్రించవచ్చు. ఆర్డునో యుఎస్‌బి కేబుల్ ద్వారా ఆర్డునోకు కనెక్ట్ అయ్యిందని నిర్ధారించుకోండి. ఇక్కడ ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో మేము ప్రదర్శన కోసం 3 బల్బులను ఉపయోగించాము, ఇది అభిమాని, కాంతి మరియు టీవీని సూచిస్తుంది.

ఆర్డునో మ్యాట్‌లాబ్ సపోర్ట్ ప్యాకేజీని ఇన్‌స్టాల్ చేయడం నుండి ఉపకరణాన్ని ఆన్ చేయడం లేదా ఆఫ్ చేయడం వరకు మొత్తం ప్రాజెక్ట్ యొక్క పనిని చివరిలో వీడియోలో అర్థం చేసుకోవచ్చు.

సర్క్యూట్ వివరణ:

ఈ ప్రాజెక్ట్ యొక్క సర్క్యూట్ చాలా సులభం. డ్రైవింగ్ రిలేల కోసం ఇక్కడ మేము ఆర్డునో UNO బోర్డు మరియు రిలే డ్రైవర్ ULN2003 ను ఉపయోగించాము. మూడు 5 వోల్ట్ల ఎస్పిడిటి రిలేలు వరుసగా లైట్, ఫ్యాన్ మరియు టివిని నియంత్రించడానికి రిలే డ్రైవర్ యుఎల్ఎన్ 2003 ద్వారా ఆర్డునో పిన్ నంబర్ 3, 4 మరియు 5 లకు అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి.

ప్రోగ్రామింగ్ వివరణ:

మేము GUI విండో నుండి ఏదైనా బటన్‌ను నొక్కినప్పుడు అది Arduino కి కొన్ని ఆదేశాలను పంపుతుంది, ఆపై Arduino ఆ ఆపరేషన్ చేస్తుంది. Arduino MATLAB IO మద్దతు ప్యాకేజీని వ్యవస్థాపించిన తరువాత, అదే Arduino ఫంక్షన్లను ఉపయోగించడం ద్వారా MATLAB నుండి Arduino ని యాక్సెస్ చేయవచ్చు, కొన్ని చిన్న వైవిధ్యాలతో, ఆర్డునోలో పిన్ హైగా చేయడానికి మేము డిజిటల్ రైట్ (పిన్, హై) గా కోడ్ వ్రాస్తాము.

మాట్లాబ్‌లో మనం ఈ ఫంక్షన్‌ను ఒక వస్తువు లేదా వేరియబుల్ సహాయంతో ఉపయోగిస్తాము, అదేవిధంగా.

దీన్ని చేయడానికి ముందు మనం ఇలా వేరియబుల్ ప్రారంభించాలి:

ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో, Arduino MATLAB మద్దతు ప్యాకేజీ కోడ్ లేదా ఫైల్ తప్ప Arduino కోడ్ లేదు. GUI ఫైల్ (.fig ఫైల్) ను సేవ్ చేసేటప్పుడు కోడ్ ఫైల్ (.m ఫైల్) స్వయంచాలకంగా ఉత్పత్తి అవుతుంది..M ఫైల్‌లో ముందే వ్రాసిన కొన్ని కోడ్ ఉంది. ప్రాథమికంగా ఇవి పుష్ బటన్ల కోసం బ్యాక్ ఫంక్షన్లు, అంటే ఈ పుష్ బటన్లపై క్లిక్ చేయడం ద్వారా ఏమి జరుగుతుందో మనం నిర్వచించవచ్చు.

మాట్లాబ్ కోడ్‌లో, మొదట మనం సీరియల్ పోర్ట్‌ను ప్రారంభించి, వేరియబుల్ ఉపయోగించి దాన్ని ఒక వస్తువుగా చేస్తాము. ఆపై మనం వేరియబుల్ ఉపయోగించి ఆర్డునో వంటి ప్రోగ్రామింగ్ ప్రారంభించవచ్చు.

స్పష్టమైన ar; గ్లోబల్ ఆర్; ar = arduino ('COM13'); ar.pinMode (3, 'OUTPUT'); ar.pinMode (4, 'OUTPUT'); ar.pinMode (5, 'OUTPUT'); ar.pinMode (13, 'OUTPUT');

ప్రతి బటన్ యొక్క కాల్ బ్యాక్ ఫంక్షన్‌లో, రిలే ద్వారా ఆర్డునోకు అనుసంధానించబడిన సంబంధిత గృహోపకరణాల ఆన్ లేదా ఆఫ్ కోసం సంబంధిత కోడ్‌ను వ్రాసాము. ఉదాహరణకు, లైట్ ఆన్ కోసం బ్యాక్ ఫంక్షన్ క్రింద ఇవ్వబడింది:

ఫంక్షన్ light_on_Callback (hObject, eventdata, handles)% hObject హ్యాండిల్ to light_on (GCBO చూడండి)% eventdata రిజర్వు చేయబడింది - MATLAB యొక్క భవిష్యత్తు వెర్షన్‌లో నిర్వచించటానికి% హ్యాండిల్స్ మరియు యూజర్ డేటాతో నిర్మాణాన్ని నిర్వహిస్తుంది (GUIDATA చూడండి) గ్లోబల్ ar; ar.digitalWrite (3, 1); ar.digitalWrite (13, 1);

అదేవిధంగా మేము అన్ని బటన్ల బ్యాక్ ఫంక్షన్లలో కోడ్‌ను వ్రాయవచ్చు, కనెక్ట్ చేయబడిన ఇతర గృహోపకరణాలను నియంత్రించడానికి, క్రింద ఉన్న పూర్తి మ్యాట్‌లాబ్ కోడ్‌ను తనిఖీ చేయండి (.m ఫైల్).