μίνι μετεωρολογικός σταθμός σε smart home

μίνι μετεωρολογικός σταθμός σε smart home

Η ΟΜΑΔΑ ΜΑΣ

Η ομάδα μας

raspberry-tamers-Kalymnos

άλλαξε σύνθεση αρκετές φορές καθώς η πανδημία άλλαξε τον χρόνο ολοκλήρωσης του έργου μας.

Έτσι ξεκινήσαμε με τους Σεβαστή Θεοδοσίου (1ο Γυμνάσιο Καλύμνου), Παναγιώτη  Λουλουδιά (2ο Γυμνάσιο Καλύμνου), Καρδούλια Σάββα (2ο Γυμνάσιο Καλύμνου) και τελικά ολοκληρώθηκε από τους Γεωργία Μιχαηλίδη (2ο Γυμνάσιο Καλύμνου) και Ζουρντό Ιωάννη ( ΕΠΑΛ Καλύμνου). Στην προσπάθειά μας αυτή βοήθησε η καθηγήτρια του 2ου Γενικού Λυκείου Καλύμνου Τσιριγώτη Γεωργία, φυσικός και οι Κουτσουράης Νικόλαος και Βυθούλκας Χρήστος, απόφοιτοι του τμήματος μηχανικών υπολογιστών του Πανεπιστήμίου Αιγαίου, Σάμος.

Η ΙΔΕΑ ΜΑΣ

Ένα έξυπνο σπίτι είναι το σπίτι που μας βοηθά να κινούμαστε με άνεση και ασφάλεια μέσα σε αυτό, ώστε να μπορούμε να αφιερώσουμε τον ελεύθερό χρόνο στα αγαπημένα μας πρόσωπα και όχι να πρέπει να διακόπτουμε τις προσωπικές μας στιγμές για να ρυθμίζουμε διάφορες λεπτομέρειες. Επίσης πρέπει να φροντίζει να καλύπτει τις ανάγκες μας σεβόμενο το περιβάλλον, κάνοντας σωστή διαχείριση των φυσικών πόρων.

Ένα σύνολο αυτοματισμών μέσα στο σπίτι,  θα μας επιτρέψει να συλλέγουμε όλες τις απαραίτητες πληροφορίες και να θέσουμε τα μηχανήματα σε λειτουργία ώστε να παίρνουν τις κατάλληλες αποφάσεις για να παραμένουμε ασφαλείς και ξεκούραστοι τις ώρες που είμαστε στο σπίτι, καταναλώνοντας την απαραίτητη μόνο ηλεκτρική ενέργεια, χωρίς σπατάλες.

Προσπαθήσαμε λοιπόν να αποκτήσουμε  συγκεκριμένα τον έλεγχο διαφόρων παραμέτρων, όπως θερμοκρασία και υγρασία, φωτισμός όταν πέφτει το σκοτάδι ή/και όταν υπάρχει κίνηση έξω από το σπίτι.

Η ΛΥΣΗ ΠΟΥ ΔΩΣΑΜΕ – ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ

Χρησιμοποιώντας τον μικροελεγκτή esp32 ως web server, μπορούμε να ελέγχουμε στο κινητό μας τα εξής πράγματα:

Τις συνθήκες θερμοκρασίας και υγρασίας μέσα στο σπίτι και ανάλογα με αυτές να ρυθμίζουμε την ένταση των πηγών θερμότητας, τις συνθήκες φωτισμού εξωτερικά ώστε όταν πέφτει το σκοτάδι κι απουσιάζουμε από το σπίτι για λίγο να ανάβουν τα φώτα όταν χρειάζεται, και ανιχνεύοντας κίνηση εξωτερικά να ανάβει επίσης φως ώστε κι εμείς να μπορούμε να βρούμε τα κλειδιά μας άνετα για να ανοίξουμε την πόρτα, και να φωτίζεται ο περίγυρος ώστε να αποφεύγονται περιστατικα διάρρηξης.

Στο κινητό μας, μπορούμε να διαλέξουμε το mode που θα συγχρονίζονται ή όχι οι αυτοματισμοί μας, δηλ. manual, PiR mode, LDR mode και συνδυασμός PIR LDR mode. Eπίσης μπορούμε να έχουμε όταν θελήσουμε στο κινητό μας τις ενδείξεις θερμοκρασίας και υγρασίας.

ελέγχοντας υγρασία-θερμοκρασία

ελέγχοντας…

ΤΑ ΥΛΙΚΑ

arduino uno και esp32 wifi module

και υλικά χειροτεχνίας για την κατασκευή του σπιτιού μας.

Στην κατασκευή μας πέρα από το esp32  χρησιμοποιήσαμε και τους εξής αισθητήρες:

1. τον αισθητήρα ανίχνευσης κίνησης HC-SR501 PIR Motion Sensor Module

ο οποίος χρησιμοποιεί την υπέρυθρη ακτινοβολία που εκπέμπεται από οποιοδήποτε σώμα για να ανιχνεύσει την κίνηση γύρω από το σπίτι και να φωτίσει τον χώρο.

2. Μια φωτοαντίσταση που ελέγχει τις συνθήκες φωτισμού εξωτερικά και ανάβει τα εξωτερικά φώτα αν χρειάζεται.

3. Ένα RGB led που μας δίνει ένδειξη με τον χρωματισμό του για το mode  που επιλέγουμε στο κινητό μας.

4. Τον αισθητήρα θερμοκρασίας-υγρασίας DTH22 για να ελέγχουμε τις συνθήκες θερμοκρασίας και υγρασίας στο σπίτι.

5. Ένα κινητό τηλέφωνο συνδεδεμένο στο ίδιο τοπικό δίκτυο με το esp32

6. To περιβάλλον του arduino ide  για τον προγραμματισμό. Εδώ χρειάστηκε να προσθέσουμε την πλακέτα του esp32 όπως και κάποιες βιβλιοθήκες.

Μάθαμε λίγο και για τα αρχεία HTML, βασική δομή και κάποιες εντολές που χρειαστήκαμε για την λειτουργία του server.

ΤΑ ΣΤΑΔΙΑ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΜΑΣ

Ξεκινήσαμε με απλά κυκλώματα ελέγχου της λειτουργίας των αισθητήρων DHT 11 και DHT 22 με τη βοήθεια του μικροελεγκτή arduino.

θερμοκρασία και υγρασία
μετεό

Κατόπιν αρχίσαμε να μελετάμε τον μικροελεγκτή esp32 ο οποίος επιτρέπει την πρόσβαση στο διαδίκτυο (wifi).

Χρειάστηκε να μάθουμε και μερικά βασικά πράγματα στη γλώσσα html, για να μπορούμε να φτιάξουμε τη σελίδα μέσω της οποίας θα έχουμε πρόσβαση στις μετρήσεις από το κινητό μας.

ESP32 microcontroller

Στο παρακάτω βίντεο μπορείτε να δείτε την εξήγηση της κατασκευής μας.

ΤΟ ΑΝΤΙΚΤΥΠΟ ΣΤΗΝ ΚΟΙΝΩΝΙΑ

Η κατασκευή μας πιστεύουμε ότι αφορά ένα μεγάλο μέρος του πληθυσμού, και όχι μόνο στην τοπική κοινωνία. Είναι ένα μεγάλο ζητούμενο ο έλεγχος των οικιακών συσκευών με εύκολο τρόπο, ακόμα κι από μακριά. Σίγουρα απευθύνεται και σε ανθρώπους που δυσκολεύονται στη μετακίνησή τους (ηλικιωμένοι, κατάκοιτοι, ΑΜΕΑ) που θα μπορούν να ανοιγοκλείνουν συσκευές είτε manually είτε με «έξυπνο τρόπο».

Ενδιαφέρει δημόσιους οργανισμούς όταν πρέπει να γίνεται κάποιος έλεγχος στη χρήση κλιματιστικών, όπως στα σχολεία μας ή όταν ο φωτισμός κάποιων χώρων δεν είναι ο κατάλληλος, από τον δημόσιο δρόμο.

ΠΗΓΕΣ