使用Arduino和蓝牙模块构建家庭自动化设备

描述

大家好。

这个项目是关于使用 Arduino 和蓝牙模块构建最简单的家庭自动化设备。这个非常容易构建，可以在几个小时内构建。在我在这里解释的版本中，我可以使用我的 Android 智能手机控制多达 4 台家用电器。

 

 

 

 

 

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让我们看一下您需要的材料和工具清单。

 

 

 

 

 

 

• Arduino Pro Mini（商店链接）

• HC-05 蓝牙模块（链接到商店）

• 5V 4 通道继电器模块（链接到商店）

• 5V电源

• 公头和母头

• 穿孔板（我建议制作 PCB，但如果您想以简单的方式使用穿孔板更好）

工具清单

• 焊接套件

• 胶枪

• 安卓智能手机

• 螺丝刀

• 剥线钳等

这就是我们所需要的。

代码

该代码附在该项目的末尾。

从这里下载 Arduino IDE 。

此代码使用 softwareserial.h 在 Arduino 中配置 rx 和 tx 引脚。这些 rx 和 tx 引脚分别连接到 HC-05 蓝牙模块的 tx 和 rx 引脚。

蓝牙模块从配对的 Android 设备接收数据，并根据接收到的数据触发继电器。

例如，在我的代码中，如果接收到的数据是字符“A”，则继电器 1 将被触发，如果接收到的数据是字符“B”，则继电器 1 将被关闭。

同样，所有继电器都可以使用蓝牙命令打开/关闭。详细注释请参考代码。

EEPROM

EEPROM是Electronically Erasable Programmable Read Only Memory的首字母缩写，这里用来存储继电器的状态（ON/OFF），这样当控制器复位时断电，所有保持ON的继电器将上电后回到 ON 位置。因此，每当继电器打开时，存储在 EEPROM 中地址中的变量会将其值更改为 1，而每当它关闭时，相同的变量就会更改为 0。每个继电器都有自己的变量，用于将其状态存储在 EEPROM 中。所以在代码的开头，我们做的第一件事就是根据存储在 EEPROM 中的值初始化继电器。

如果您使用的是 Arduino Pro mini，则需要一个 USB 转 TTL 转换器以将代码转储到 Arduino。

安卓应用

 

 

正如我在上面的步骤中所说，微控制器根据它通过蓝牙模块从 Android 设备接收到的数据触发每个继电器。所以我们需要一个 Android 应用程序将这些数据发送到 HC-05。

我使用 MIT App inventor 制作了自己的定制应用程序。我已将我的应用程序的“块布局”作为 PDF 附在此处，供那些打算使用 App Inventor 制作自己的应用程序的人参考。

麻省理工学院 App Inventor

如果您不想费心制作应用程序，您可以直接下载本项目末尾随附的即用型应用程序（与我在此处上传的代码兼容）。

Android 应用程序说明

您需要先将 HC-05 蓝牙模块与您的 Android 设备配对，然后才能在应用程序中使用它。

步骤 1：打开设备的蓝牙设置并搜索新设备，确保 HC-05 模块上的 LED 持续闪烁（配对模式）。

第 2 步：选择 HC-05（或者您会看到以“C”结尾的地址，如图所示）。

第 3 步：输入 PIN 码“1234”，然后按 OK。

第四步：打开“Wiz Smart Home”应用，点击屏幕上方的蓝牙按钮。

第 5 步：从列表中选择“HC-05”。

第 6 步：使用相应的开关打开/关闭继电器 1、2、3、4。

第 7 步：单击 Master 以单击一次打开/关闭所有继电器。

电路

 

 

• Arduino 的引脚 11 到 HC-05 模块的 TX 引脚。

• Arduino 的引脚 10 到 HC-05 模块的 RX 引脚。

• HC-05 的 GND 到 Arduino 中的 GND。

• Arduino 中 HC-05 的 Vcc 到 Vcc (5v)。

• 继电器模块的 Vcc 到 Arduino 中的 Vcc (5v)。

• 继电器模块的 GND 到 Arduino 中的 GND。

• Arduino 的引脚 2 到继电器模块的 R1。

• Arduino 的引脚 4 到继电器模块的 R2。

• Arduino 的引脚 6 到继电器模块的 R3。

• Arduino 的引脚 8 到继电器模块的 R4。

• 为 Arduino 的电源引脚提供 5v 电源。

• 引脚 12 和 13 分别是电源指示和蓝牙状态指示 LED 的引脚

设备就是这样。

为了控制电源，将每个继电器的“常开”触点连接到您要控制的家用电器的相应开关上，或者将火线通过所有继电器的一个“NO”触点和将连接到设备的导线连接到各自继电器的“NO”的另一个触点。

电路板设计

 

 

 

 

 

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这是一个非常简单的电路。您可以立即将它焊接到穿孔板上，但如果您仍想制作 PCB，我将附上我使用 Proteus 8 Pro 制作的 PCB 设计。我的版本还有一系列电压调节器，我已经在图片中展示了。

组装组件

 

 

我使用旧计算机 SMPS 的外壳为我的设备制作外壳。最好使用 Fusion 360 或任何其他 3D 设计软件根据您的需要设计定制案例，然后 3D 打印设计，让您的项目拥有超酷的外观。我打印了一些标签并将其粘贴在 SMPS 外壳上以填充它的空白外观。我在上面钻了一些孔，然后把它固定在配电盘旁​​边的墙上。使用通向配电盘的小塑料管隐藏电线。