Clever Geek Handbook

O modelo de interface para a "casa inteligente" no Arduino - a segunda parte

Continuação da "Smart Home" baseada no Arduino.

imagem


Olá.

Para uma melhor compreensão, recomendo a leitura da primeira parte .

Esta parte descreve o controle suave da iluminação ( dimmer , a seguir PWM), bem como o armazenamento de valores na memória EEPROM não volátil.

Salvar dados na memória possibilita retornar o sistema ao estado anterior após um blecaute.

Aqui você pode ver e tocar em tempo real.

O vídeo está anexado
ipad.



Os botões habilitarão / desabilitarão os pinos correspondentes, e mover os controles deslizantes aumentará / diminuirá o PWM em D5 e D6.

Dentro dos indicadores existem botões semicirculares com os quais você pode desativar e ativar instantaneamente o PWM. Quando ativado, o valor PWM que foi desativado será retornado.

Eu vou direto ao ponto ...

Arduino


Redefina primeiro a EEPROM. Preencha este esboço:

#include <EEPROM.h>

void setup()
{
  // write a 0 to all 512 bytes of the EEPROM
  for (int i = 0; i < 512; i++)
    EEPROM.write(i, 0);

  // turn the LED on when we're done
  digitalWrite(13, HIGH);
}

void loop()
{
}


Agora o programa principal:
#include <EEPROM.h>

byte d2 = EEPROM.read(2);     //  ( )   EEPROM,  
byte d3 = EEPROM.read(3);
byte d4 = EEPROM.read(4);
int shim1 = EEPROM.read(5); //     EEPROM,  
int shim2 = EEPROM.read(6);
byte d11 = EEPROM.read(11);
byte d12 = EEPROM.read(12);
byte d13 = EEPROM.read(13);

byte descript[5]; // 

void setup() 
{
  Serial.begin(57600);
  pinMode(2, OUTPUT); 
  pinMode(3, OUTPUT);
  pinMode(4, OUTPUT);
  pinMode(5, OUTPUT);
  pinMode(6, OUTPUT);
  pinMode(11, OUTPUT);
  pinMode(12, OUTPUT);
  pinMode(13, OUTPUT);
  
  if(d2) digitalWrite(2, HIGH); else digitalWrite(2, LOW); //    d2  ,  ,  ,   
  delay(500); //     ,  
  if(d3) digitalWrite(3, HIGH); else digitalWrite(3, LOW);
  delay(500);
  if(d4) digitalWrite(4, HIGH); else digitalWrite(4, LOW);
  delay(500);
  analogWrite(5, shim1 * 2.55); //   d5
  delay(500);
  analogWrite(6, shim2 * 2.55); //   d6
  delay(500);
  if(d11) digitalWrite(11, HIGH); else digitalWrite(11, LOW);
  delay(500);
  if(d12) digitalWrite(12, HIGH); else digitalWrite(12, LOW);
  delay(500);
  if(d13) digitalWrite(13, HIGH); else digitalWrite(13, LOW);
}
  
void loop() 
{  
  if (Serial.available()>4) //     
   {
    if (Serial.read()=='Y') //   ,   'Y',   ,  ,     
     {
      for (byte i=0; i < 5; i++)
        {
           descript[i] = Serial.read(); //       
        } 
        
    if((descript[0] =='+') && (descript[1] =='=') && (descript[2] =='Z')) //  
     {
      switch (descript[3])
       {
         case 'o': // 
         glavnaia(); //  
         break;
         
         case 'A': // d2 
         digitalWrite(2, HIGH); //  d2
         d2 = 1; //     ()
         EEPROM.write(2, d2); //   d2   №2 EEPROM 
         glavnaia(); //  
         break;
         
         case 'a': // d2 
         digitalWrite(2, LOW); //  d2
         d2 = 0; //     ()
         EEPROM.write(2, d2); //   d2   №2 EEPROM 
         glavnaia(); //  
         break; 
 
         case 'B': // d3
         digitalWrite(3, HIGH);
         d3 = 1;
         EEPROM.write(3, d3);
         glavnaia();
         break;
         
         case 'b': // d3
         digitalWrite(3, LOW);
         d3 = 0;
         EEPROM.write(3, d3);
         glavnaia();
         break;          
  
         case 'C': // d4
         digitalWrite(4, HIGH);
         d4 = 1;
         EEPROM.write(4, d4);
         glavnaia();
         break;
         
         case 'c': // d4
         digitalWrite(4, LOW);
         d4 = 0;
         EEPROM.write(4, d4);
         glavnaia();
         break;   
  
         case 'D': // d5  shim1
         shim1++; // 
         if(shim1 > 100) shim1 = 100;  //   ,   
         EEPROM.write(5, shim1); //     №5 EEPROM 
         analogWrite(5, shim1 * 2.55); //   D5 
         glavnaia(); //   
         break;
         
         case 'd': // d5  shim1
         shim1--;
         if(shim1 < 1) shim1 = 0;
         EEPROM.write(5, shim1);
         analogWrite(5, shim1 * 2.55);
         glavnaia();
         break; 
  
         case 'E': // d6  shim2
         shim2++;
         if(shim2 > 100) shim2 = 100;
         EEPROM.write(6, shim2);
         analogWrite(6, shim2 * 2.55);
         glavnaia();
         break;
         
         case 'e': // d6  shim2
         shim2--;
         if(shim2 < 1) shim2 = 0;
         EEPROM.write(6, shim2);
         analogWrite(6, shim2 * 2.55);
         glavnaia();
         break;   
  
         case 'F': //     D5
         shim1 = EEPROM.read(5); //     EEPROM
         analogWrite(5, shim1 * 2.55); //   D5
         glavnaia();
         break;
         
         case 'f': //     D5
         shim1 = 0;
         analogWrite(5, shim1); //   D5,     EEPROM
         glavnaia();
         break;  
 
         case 'G': //     D6
         shim2 = EEPROM.read(6); //     EEPROM
         analogWrite(6, shim2 * 2.55); //   D6
         glavnaia();
         break;
         
         case 'g': //     D6
         shim2 = 0;
         analogWrite(6, shim2); //   D6,     EEPROM
         glavnaia();
         break;  
 
         case 'J': // d11
         digitalWrite(11, HIGH);
         d11 = 1;
         EEPROM.write(11, d11);
         glavnaia();
         break;
         
         case 'j': // d11
         digitalWrite(11, LOW);
         d11 = 0;
         EEPROM.write(11, d11);
         glavnaia();
         break;  
        
         case 'K': // d12
         digitalWrite(12, HIGH);
         d12 = 1;
         EEPROM.write(12, d12);
         glavnaia();
         break;
         
         case 'k': // d12
         digitalWrite(12, LOW);
         d12 = 0;
         EEPROM.write(12, d12);
         glavnaia();
         break;         
      
         case 'M': // d13
         digitalWrite(13, HIGH);
         d13 = 1;
         EEPROM.write(13, d13);
         glavnaia();
         break;
         
         case 'm': // d13
         digitalWrite(13, LOW);
         d13 = 0;
         EEPROM.write(13, d13);
         glavnaia();
         break;
 
         default:
         glavnaia();
       }
     }
   
    else //   ,   
      {
        for(byte i=0; i < 255; i++) 
         {
           Serial.read();    
         } 
      } 
     }    //  if (Serial.read()=='Y')
   }    //   
 
} //  loop

void glavnaia() //  
 {
      Serial.print(d2);//0
      Serial.print(",");
      Serial.print(d3);//1
      Serial.print(",");
      Serial.print(d4);//2
      Serial.print(",");
      Serial.print(0);//3  //   ,   
      Serial.print(",");
      Serial.print(0);//4  //   ,   
      Serial.print(",");
      Serial.print(0);//5 //   ,   
      Serial.print(",");
      Serial.print(0);//6 //   ,   
      Serial.print(",");
      Serial.print(0);//7  //   ,   
      Serial.print(",");
      Serial.print(0);//8 //   ,   
      Serial.print(",");
      Serial.print(d11);//9
      Serial.print(",");
      Serial.print(d12);//10
      Serial.print(",");
      Serial.print(d13);//11 
      Serial.print(",");
      Serial.print(shim1); // 12  
      Serial.print(",");
      Serial.println(shim2); // 13  14   
 }


A troca de dados com o arduino é descrita aqui ou aqui .

Como funcionam os

botões:

imagem


Um botão (por exemplo, D13 ) acende o LED e grava a unidade na EEPROM. O sinalizador 1 será enviado para a interface da web indicando que o comando foi concluído. O botão acende.

Quando pressionado novamente, o LED apaga e zero será gravado na EEPROM. O sinalizador 0 será enviado para a interface da web . O botão mudará de cor.

Ou seja, na interface da web apenas o comando garantido será exibido.

...
         case 'M': // d13
         digitalWrite(13, HIGH); // 
         d13 = 1; //  
         EEPROM.write(13, d13); //    
         glavnaia(); //   
         break;
         
         case 'm': // d13
         digitalWrite(13, LOW);
         d13 = 0;
         EEPROM.write(13, d13);
         glavnaia();
         break;
...


Se você ativar o D13 e desenergizar o arduin, na próxima vez em que ligar o arduin, ele lerá a célula de memória correspondente:

...
byte d13 = EEPROM.read(13);
...


E se houver, no bloco de configuração vazia () o LED acenderá:

...
  delay(500);
  if(d13) digitalWrite(13, HIGH); else digitalWrite(13, LOW);

É necessária uma pausa antes de ligar para que todos os consumidores NÃO liguem ao mesmo tempo (por exemplo, esta é uma casa de verão e aquecedores em salas diferentes são controlados pelo arduino).

Para desabilitar o controle “automático”, por exemplo, para o pino d2 , é necessário redirecionar isso no início do código:

...
byte d2 = EEPROM.read(2);
...


nisto:

byte d2 = 0;


Na configuração nula (), remova as linhas:

...
if(d2) digitalWrite(2, HIGH); else digitalWrite(2, LOW); 
delay(500);
...


E no bloco do comutador (descritivo [3]), comente a entrada na EEPROM, assim:

...
         //////////////  ///////////////////
         case 'A': // d2 
         digitalWrite(2, HIGH); //  d2
         d2 = 1; //     ()
         //EEPROM.write(2, d2); //   d2   №2 EEPROM 
         glavnaia(); //  
         break;
         
         case 'a': // d2 
         digitalWrite(2, LOW); //  d2
         d2 = 0; //     ()
         //EEPROM.write(2, d2); //   d2   №2 EEPROM 
         glavnaia(); //  
         break; 
...


Obscuro:

imagem


O intervalo de valores PWM é de 0 a 255, o arduino recebe (do cliente) valores no intervalo de 0 a 100, que são multiplicados por 2,55 dentro do programa e exibidos no "pé".


         case 'D': // d5  shim1
         shim1++; //  
         if(shim1 > 100) shim1 = 100; //   ,   
         EEPROM.write(5, shim1); //    
         analogWrite(5, shim1 * 2.55); //  
         glavnaia(); //   
         break;
         
         case 'd': // d5  shim1
         shim1--;
         if(shim1 < 1) shim1 = 0;
         EEPROM.write(5, shim1);
         analogWrite(5, shim1 * 2.55);
         glavnaia();
         break;


Se o controle deslizante se mover, o comando para aumentar / diminuir o PWM em um será enviado ao arduino (e assim por diante enquanto move o controle deslizante). Variável Shim1 ++; aumenta, seu valor é armazenado na memória e o calço1 multiplicado por 2,55 é alimentado ao pino.

Depois disso, o valor de shim1 é enviado de volta à interface da web e atribuído ao indicador e controle deslizante.

O indicador e o controle deslizante receberão o valor que é garantido para ser executado pelo arduino.

Se parte dos dados for perdida, o controle deslizante se moverá para o lado.

Quando você clica no botão dentro do indicador:

imagem


O comando nulo shim1 será enviado ao arduino

         case 'F': //     D5
         shim1 = EEPROM.read(5); //     EEPROM
         analogWrite(5, shim1 * 2.55); //   D5
         glavnaia();
         break;
         
         case 'f': //     D5
         shim1 = 0;
         analogWrite(5, shim1); //   D5,     EEPROM
         glavnaia();
         break;

Ao mesmo tempo, nada é gravado na memória e pressionar o próximo botão retornará o valor da memória.
(é mais conveniente desligar a luz do que mudar o controle deslizante)

Interface



Faça o download do arquivo morto e descompacte-o na pasta de trabalho do servidor (por padrão é / var / www), por exemplo - / var / www / knopki_shimpolz (você pode ter sua própria pasta).

No navegador, vá para your_ router / knopki_shimpolz / . A seguinte imagem será exibida:

imagem


Como funciona

É aconselhável abrir o arquivo index.html do arquivo e ler os comentários.

Dimmer:

No carregamento da primeira página, a função de atualização é ativada - show (); (no futuro, ele funciona com um intervalo definido) e os valores PWM são solicitados dos arduins junto com outros dados:

/**/
show();
setInterval(show,2000);  /*     */
function show(){  /*   */
if(flagobnov == 1) { /*        */
            $.ajax({ 
                type: "GET",
                url: "box2.php?df=o", /*    */
                timeout:200, /*  (),          */          
                cache: false,       
                success: function(data){   
                                          
                           var vars = data.split(","); /*      */
                           if(vars.length == dlina){ /*    (   ) */
                               
                               /*d2*/
                               if(vars[0] == 1) { $(".d2otkl").show(); $(".d2vkl").hide(); }  /*      /     */
                               else if(vars[0] == 0) { $(".d2otkl").hide(); $(".d2vkl").show(); } 

                               /*d3*/
                               if(vars[1] == 1) { $(".d3otkl").show(); $(".d3vkl").hide(); }
                               else if(vars[1] == 0) { $(".d3otkl").hide(); $(".d3vkl").show(); }

                               ...

                               shim1 = vars[12]; /*    */ 
                               sh1(); /*       */ 

                               shim2 = vars[13]; 
                               sh2();

                               ...


Após receber o valor de shim1 , o programa entra na função sh1 ();

function sh1(){ /*    */
  var $ppc = $('.progress-pie-chart'),
    percent = shim1,
    deg = 360*percent/100;
  if (percent > 50) {
    $ppc.addClass('gt-50');
  }
  else $ppc.removeClass('gt-50');
  $('.ppc-progress-fill').css('transform','rotate('+ deg +'deg)');
  $('.ppc-percents span').html(percent+' %       D5  '); /*    - D5 */
  sl1();
}

O valor shim1 é exibido no indicador (círculo verde) e o trabalho é transferido para a função sl1 () ;

Função sl1 (); define o controle deslizante de acordo com o valor shim1

function sl1(){ /*   */
       $( "#slider" ).slider({
       value : shim1,
       min : 0,
       max : 100,
       step : 1,
       slide: function( event, ui ) {
       
       ...

Slide de função : function (event, ui) espera que o controle deslizante se mova.

Quando o controle deslizante é deslocado em uma direção ou outra por uma divisão, o seguinte algoritmo funcionará:

Atualização desabilitada ⇨

flagobnov = 0;


É verificado em qual direção o controle deslizante é movido (para cima ou para baixo))

if( ui.value > shim1 ){


else if( ui.value < shim1 ){


Um símbolo é enviado ao Arduine indicando aumentar (diminuir) o PWM em um ⇨

$.ajax({  
    type: "GET",  
    url: "box2.php?df=D", /*          */


Obtemos um novo valor PWM dos arduins e chama a função de renderização do indicador (sh1 ();) com o novo valor ⇨

shim1 = vars[12]; /*         */
sh1(); /*       */


Ative a atualização ⇨

flagobnov = 1;


A função ( sh1 (); ), por sua vez, desenha um indicador e transfere o controle para a função ( sl1 () ;).

A função ( sl1 (); ) define o controle deslizante de acordo com o novo valor de PWM e espera o próximo movimento do controle deslizante.

Código como um todo:
function sh1(){ /*    */
  var $ppc = $('.progress-pie-chart'),
    percent = shim1,
    deg = 360*percent/100;
  if (percent > 50) {
    $ppc.addClass('gt-50');
  }
  else $ppc.removeClass('gt-50');
  $('.ppc-progress-fill').css('transform','rotate('+ deg +'deg)');
  $('.ppc-percents span').html(percent+' %       D5  '); /*    - D5 */
  sl1();
}

function sl1(){ /*   */
       $( "#slider" ).slider({
       value : shim1,
       min : 0,
       max : 100,
       step : 1,
       slide: function( event, ui ) {  /*     ,   ,           */
       flagobnov = 0; /*     ,    "" */
           if( ui.value > shim1 ){ /*      ,    */
		$.ajax({  
		    type: "GET",  
		    url: "box2.php?df=D", /*          */
                    timeout:200,
                    cache: false,  
                    success: function(data){                       
                         var vars = data.split(",");
                         if(vars.length == dlina) 
                             { 
			       shim1 = vars[12]; /*         */
			       sh1(); /*       */
			     }  
                    }   
 	        });
           }

           else if( ui.value < shim1 ){ /*      ,    */
		$.ajax({  
		    type: "GET",  
		    url: "box2.php?df=d", /*          */
                    timeout:200,
                    cache: false,  
                    success: function(data){                       
                         var vars = data.split(",");
                         if(vars.length == dlina) 
                             { 
			       shim1 = vars[12]; /*         */
			       sh1(); /*       */
			     }  
                    }   
 	        });
           }

        flagobnov = 1; /*   */
       }
    });
}


O valor do indicador e a posição do controle deslizante são garantidos para corresponder ao valor no arduino.

Pressionar o botão “Desligar instantaneamente o PWM” envia o comando para redefinir o PWM para o arduino, e o botão “Ligar instantaneamente o PWM” solicitará ao arduino o valor do PWM que estava antes da redefinição.

/* d5  */
/*    D5*/
$(".d5shimvkl").click(function(){
                    $.ajax({  
		             type: "GET",  
		             url: "box2.php?df=F",
                             timeout:200,
                             cache: false,  
                             success: function(data)
                                {                       
                                  var vars = data.split(",");
                                    if(vars.length == dlina) 
                                       { 
                                          shim1 = vars[12]; /*         */
					  sh1(); /*       */
                                       }  
                                }   
 	                   }); 
                     return false;
                  
	});

/*    D5*/
$(".d5shimotkl").click(function(){
                    $.ajax({  
		             type: "GET",  
		             url: "box2.php?df=f",
                             timeout:200,
                             cache: false,  
                             success: function(data)
                                {                       
                                  var vars = data.split(",");
                                    if(vars.length == dlina) 
                                       { 
                                          shim1 = vars[12]; /*         */
					  sh1(); /*       */
                                       }  
                                }   
 	                   }); 
                     return false;
                  
	});


Aparência


A posição dos indicadores, sua cor e fonte mudam no arquivo shim.css

/*   */
.progress-pie-chart {
  width: 200px;
  height: 200px;
  top: 90px; /*  */
  left: 80px; /*  */
  border-radius: 50%;
  background-color: #E5E5E5;
  position: absolute;
}
...
.ppc-percents span {
  display: block;
  font-size: 26px; /*   */
  font-weight: 600; /*   */
  font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; /**/
  color: #161616; /*   */
  text-shadow: 0px 1px 2px #7c7c7c; /*    */
}


O tamanho e a posição dos controles deslizantes podem ser alterados no arquivo slai.css

.ui-slider { 
position: relative; 
width: 200px; /*   */
text-align: left; 
outline: none; 
}
...
/*   */
.ui-slider-horizontal .ui-slider-handle { 
width: 50px; /*  */
height: 50px;
margin-left: -25px; 
outline: none;
box-shadow: 0 0 10px 3px rgba(0,0,0,0.3);
border-radius: 4px;
border: 1px solid #2b2c2b;
cursor: pointer;
}
...
/* */
s1 { 
position: absolute; 
top: 360px; 
left: 80px;
font-size: 26px; /*   */
font-weight: 600; /*   */
font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; /**/
color: #161616; /*   */
text-shadow: 0px 1px 2px #7c7c7c; /*    */
}

/* */
s2 { 
position: absolute; 
top: 360px; 
left: 420px;
font-size: 26px; /*   */
font-weight: 600; /*   */
font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; /**/
color: #161616; /*   */
text-shadow: 0px 1px 2px #7c7c7c; /*    */
}


Isso é tudo: na próxima parte, consideraremos conectar sensores de temperatura e ligar / desligar vários dispositivos pela temperatura, além de adicionar o modo de suspensão à interface da web.

Obrigado.

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