మాట్లాబ్ ఉపయోగించి గృహోపకరణాలను ఎలా నియంత్రించాలి?

హోమ్ ఆటోమేషన్ నెట్‌వర్క్ టెక్నాలజీ తరువాత 90 లలో అభివృద్ధి చేయబడింది మరియు ఆ సమయంలో ఉపయోగించిన కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్ X10 . అప్పటి నుండి ఆటోమేషన్ భావన ప్రజాదరణ పొందింది మరియు ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల మధ్య కమ్యూనికేషన్‌కు బాధ్యత వహించే తాజా ప్రోటోకాల్‌లు కనుగొనబడ్డాయి. ఆటోమేషన్ భావనను దృష్టిలో ఉంచుకుని మాట్లాబ్ అని పిలువబడే అత్యంత ప్రసిద్ధ సాఫ్ట్‌వేర్‌ను ఉపయోగించి అన్ని గృహోపకరణాలను ఎందుకు నియంత్రించకూడదని అనుకున్నాను. ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో, మేము ఆటోమేషన్ సిస్టమ్‌ను డిజైన్ చేసి, ఆపై సీరియల్ కమాండ్ ఇవ్వడం ద్వారా దాన్ని నియంత్రిస్తాము. ఈ వ్యవస్థను ఆపరేట్ చేయడానికి ఉపయోగించే సాఫ్ట్‌వేర్‌కు మ్యాట్‌లాబ్ అని పేరు పెట్టారు మరియు ఈ ప్రాజెక్ట్ పూర్తయిన తర్వాత మంచం మీద కూర్చోవడం లేదా బెడ్‌పై వేయడం ద్వారా మన విద్యుత్ పరికరాలను నియంత్రించగలుగుతాము.

ఆటోమేషన్ సిస్టమ్

మాట్లాబ్ జియుఐని ఉపయోగించి మీ గృహోపకరణాలను ఆటోమేట్ చేయడం ఎలా?

ఇప్పుడు భాగాలను సేకరించడం, సర్క్యూట్ చేయడానికి వాటిని సమీకరించడం, మ్యాట్‌లాబ్ గ్రాఫికల్ యూజర్ ఇంటర్‌ఫేస్ (జియుఐ) తయారు చేయడం మరియు మీ గృహోపకరణాలను ఆటోమేట్ చేయడానికి మాట్లాబ్‌లో కోడ్ రాయడం వైపు వెళ్దాం.

దశ 1: భాగాలు అవసరం (హార్డ్‌వేర్)

ప్రాజెక్ట్ మధ్యలో ఏదైనా అసౌకర్యాన్ని నివారించడానికి ప్రాజెక్ట్ను ప్రారంభించే ముందు భాగాల గురించి వివరంగా తెలుసుకోవడం మంచిది. మేము ఉపయోగించబోయే భాగాల జాబితా క్రింద ఉంది:

• 12 వి 4 ఛానల్ రిలే
• MAX232 IC
• RS232 నుండి TTL సీరియల్ పోర్ట్ కన్వర్టర్ మాడ్యూల్
• 12 వి ఎసి బల్బ్
• ఆర్డునో కోసం జంపర్ వైర్లు
• USB టు RS232 సీరియల్ DB9 మేల్ కేబుల్ అడాప్టర్
• బ్రెడ్‌బోర్డ్

ఇక్కడ, మేము 8 రిలే మాడ్యూల్‌ని ఉపయోగిస్తున్నాము ఎందుకంటే మేము ఎనిమిది ఉపకరణాలను మాత్రమే నియంత్రిస్తాము. మీరు కలిగి ఉన్న అనేక ఉపకరణాలను ఆటోమేట్ చేయాలనుకుంటే, మీరు వేరే రిలే మాడ్యూల్‌ను ఉపయోగించవచ్చు. సింగిల్, 8-రిలే, 12-రిలే, మొదలైనవి మార్కెట్లో చాలా రిలే మాడ్యూల్స్ అందుబాటులో ఉన్నాయి.

దశ 2: భాగాలు అవసరం (సాఫ్ట్‌వేర్)

హార్డ్వేర్ భాగాలను ఏర్పాటు చేసిన తరువాత మేము ప్రాజెక్ట్లో ఉపయోగించబడే సాఫ్ట్‌వేర్ కోసం చూస్తాము. మేము మాట్లాడుతున్న మా ల్యాప్‌టాప్ లేదా పిసిలో మ్యాట్‌లాబ్ యొక్క తాజా వెర్షన్‌ను ఇన్‌స్టాల్ చేస్తాము. మాట్లాబ్ 2019 సరికొత్త సాఫ్ట్‌వేర్ కాబట్టి మ్యాట్‌లాబ్ 2019 ని డౌన్‌లోడ్ చేసుకోవడం మంచిది. సాఫ్ట్‌వేర్‌ను డౌన్‌లోడ్ చేయడానికి మ్యాథ్‌వర్క్స్ యొక్క అధికారిక వెబ్‌సైట్‌కు లింక్ క్రింద లభిస్తుంది. హార్డ్‌వేర్ సపోర్ట్ ప్యాకేజీలు మాట్లాబ్ 2019 లో 32 బిట్, 64-బిట్ విండోస్ మరియు 64-బిట్ లైనక్స్ కోసం అందుబాటులో ఉన్నాయి.

• ప్రోటీయస్ 8 ప్రొఫెషనల్ (నుండి డౌన్‌లోడ్ చేసుకోవచ్చు ఇక్కడ )
• మాట్లాబ్ 2019 (నుండి డౌన్‌లోడ్ చేసుకోవచ్చు ఇక్కడ )

ప్రోటీయస్ 8 ప్రొఫెషనల్‌ను డౌన్‌లోడ్ చేసిన తర్వాత, దానిపై సర్క్యూట్‌ను రూపొందించండి. సాఫ్ట్‌వేర్ సిమ్యులేషన్స్‌ను నేను ఇక్కడ చేర్చాను, తద్వారా ప్రారంభకులకు సర్క్యూట్‌ను రూపకల్పన చేయడం మరియు హార్డ్‌వేర్‌పై తగిన కనెక్షన్‌లు ఇవ్వడం సౌకర్యంగా ఉంటుంది.

దశ 3: భాగాలు అధ్యయనం

ఇప్పుడు మేము ఈ ప్రాజెక్ట్లో ఉపయోగించబోయే అన్ని భాగాల జాబితాను తయారు చేసాము. ఒక అడుగు ముందుకు వేసి, అన్ని ప్రధాన హార్డ్‌వేర్ భాగాల గురించి క్లుప్త అధ్యయనం చేద్దాం.

ఆర్డునో UNO: ది ఆర్డునో UNO మైక్రోకంట్రోలర్ బోర్డు, ఇది మైక్రోచిప్ ATMega 328P ని కలిగి ఉంటుంది మరియు దీనిని Arduino.cc అభివృద్ధి చేసింది. ఈ బోర్డు డిజిటల్ మరియు అనలాగ్ డేటా పిన్‌ల సమితిని కలిగి ఉంది, వీటిని ఇతర విస్తరణ బోర్డులు లేదా సర్క్యూట్‌లతో అనుసంధానించవచ్చు. ఈ బోర్డులో 14 డిజిటల్ పిన్స్, 6 అనలాగ్ పిన్స్ ఉన్నాయి మరియు టైప్ బి యుఎస్బి కేబుల్ ద్వారా ఆర్డునో ఐడిఇ (ఇంటిగ్రేటెడ్ డెవలప్మెంట్ ఎన్విరాన్మెంట్) తో ప్రోగ్రామబుల్. దీనికి శక్తికి 5 వి అవసరం పై మరియు ఒక సి కోడ్ ఆపరేట్ చేయడానికి.

ఆర్డునో UNO

12 వి రిలే మాడ్యూల్: రిలే మాడ్యూల్ అనేది మారే పరికరం. ఇది సిగ్నల్ అందుకుంటుంది మరియు ఇన్పుట్ సిగ్నల్ ప్రకారం ఏదైనా ఎలక్ట్రానిక్ పరికరం లేదా ఉపకరణాన్ని మారుస్తుంది. ఇది రెండు రీతుల్లో పనిచేస్తుంది, సాధారణంగా తెరవండి (NO) మరియు సాధారణంగా మూసివేయబడుతుంది (NC). సాధారణంగా ఓపెన్ మోడ్‌లో, రిలేకి ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్ తక్కువగా ఉన్నప్పుడు సర్క్యూట్ ప్రారంభంలో విచ్ఛిన్నమవుతుంది. సాధారణంగా క్లోజ్డ్ మోడ్‌లో, ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్ తక్కువగా ఉన్నప్పుడు సర్క్యూట్ ప్రారంభంలో పూర్తవుతుంది.

12 వి రిలే మాడ్యూల్

RS232 నుండి TTL సీరియల్ పోర్ట్ కన్వర్టర్ మాడ్యూల్: ఈ మాడ్యూల్ సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. మా Arduino UNO బోర్డులో UART లేదా USART అని పిలువబడే ఒక సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ పోర్ట్ ఉంది. ఆర్డునో బోర్డులో రెండు పిన్స్ ఉన్నాయి, ఇవి సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ TX మరియు RX (పిన్ 0 మరియు పిన్ 1) కు బాధ్యత వహిస్తాయి. ఈ రెండు పిన్స్ RS232 మాడ్యూల్‌లో కూడా ఉన్నాయి. ఈ మాడ్యూల్ 5V ఆర్డునో చేత శక్తిని కలిగి ఉంది మరియు ఇది 12V లో పనిచేసే వివిధ ఉపకరణాలను ఆపరేట్ చేయడానికి 5V ని 12V గా మారుస్తుంది. ఎలక్ట్రానిక్ ఉపకరణాలు 5V లో పనిచేయవు కాబట్టి మేము ఈ మాడ్యూల్‌ని ఉపయోగిస్తాము.

RS232 బోర్డు

దశ 4: పని సూత్రాన్ని అర్థం చేసుకోవడం

ఈ ప్రాజెక్ట్ పూర్తయిన తరువాత మేము సీరియల్‌గా ఆదేశాన్ని ఇవ్వడం ద్వారా రిమోట్‌గా ఉపకరణాలను నియంత్రించగలుగుతాము. ఆర్డునో బోర్డు RS232 తో సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. ఉపకరణాలు రిలే మాడ్యూల్‌కు అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి మరియు RS232 Arduino యొక్క TX మరియు RX పిన్‌లకు అనుసంధానించబడి ఉంది మరియు MATLAB పై పుష్-బటన్ నొక్కినప్పుడు ఒక సీరియల్ కమాండ్ ఉత్పత్తి అవుతుంది మరియు అది RS232 యొక్క సీరియల్ పోర్ట్‌కు పంపబడుతుంది, అది తిరిగి మారుతుంది ఉపకరణాన్ని ఆన్ లేదా ఆఫ్ చేయండి. మొదట, మాట్లాబ్‌ను ఆర్డునో బోర్డ్‌తో ఇంటర్‌ఫేస్ చేసి, ఆపై హార్డ్‌వేర్‌పై సర్క్యూట్ అమలు చేయబడుతుంది. ఆర్టునోతో మాట్లాబ్ యొక్క ఇంటర్‌ఫేసింగ్ గురించి ఎవరికైనా సమస్య ఉంటే అతను / ఆమె నా వ్యాసాన్ని సూచించవచ్చు మాట్లాబ్‌తో అర్దునోను ఎలా ఇంటర్‌ఫేస్ చేయాలి? ఆపై అతను / ఆమె హార్డ్‌వేర్‌పై ఈ ప్రాజెక్ట్‌ను అమలు చేయగలుగుతారు. ఈ ప్రాజెక్ట్ పూర్తయిన తర్వాత దాన్ని తగిన ప్రదేశానికి ఇన్‌స్టాల్ చేయండి, ఇష్టపడే స్థానం సాకెట్‌కు సమీపంలో ఉంటుంది, ఇక్కడ ఉపకరణాల వైరింగ్ ఉంచబడుతుంది, తద్వారా రిలే మాడ్యూల్ అక్కడ సులభంగా ఇన్‌స్టాల్ చేయబడుతుంది.

దశ 5: సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

ప్రాజెక్ట్ యొక్క ప్రోటీస్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం ఇలా ఉంటుంది. ఈ సర్క్యూట్ ప్రకారం హార్డ్‌వేర్ భాగాలను తరువాత కనెక్ట్ చేయండి.

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

దశ 6: మాట్లాబ్‌తో ప్రారంభించడం

ప్రోటీయస్ ఓపెన్ మ్యాట్‌లాబ్‌లో సర్క్యూట్‌ను డిజైన్ చేసిన తర్వాత “ గైడ్ ”కమాండ్ విండోలో. డైలాగ్ బాక్స్ తెరుచుకుంటుంది మరియు ఆ పెట్టె నుండి ఖాళీ GUI ని ఎంచుకోండి. ఒక భాగం పాలెట్ ఎడమవైపు కనిపిస్తుంది మరియు ఇది మీ GUI లో ఉంచాలనుకునే భాగాలను జాబితా చేస్తుంది.

కాంపోనెంట్ పాలెట్

పుష్ బటన్‌ను ఎంచుకుని, ప్యానెల్‌పై 16 పుష్ బటన్లను ఉంచండి. మొదట, ఆన్ బటన్‌ను ఉంచండి, ఆపై దానికి సమాంతరంగా OFF బటన్‌ను ఉంచండి. పుష్ బటన్లను డబుల్ క్లిక్ చేయడం ద్వారా బటన్ల రంగులు మరియు పేర్లను సవరించవచ్చు. పుష్బటన్లను క్లిక్ చేసిన తరువాత ఇన్స్పెక్టర్ విండో తెరుచుకుంటుంది మరియు బటన్ యొక్క కొన్ని లక్షణాలను అక్కడ సవరించవచ్చు. బటన్ పేరు మార్చడానికి చూడండి స్ట్రింగ్ ఎంపిక రాయండి.

బటన్ పేరు మార్చడం

బటన్ పేరు మార్చిన తర్వాత నేపథ్య రంగును మార్చండి. ( గమనిక: ఈ దశ ఐచ్ఛికం మరియు మీరు నేపథ్య రంగును మార్చకూడదనుకుంటే దాన్ని దాటవేయవచ్చు)

నేపథ్య రంగును మార్చడం

16 పుష్బటన్లను ఉంచండి మరియు ఇన్స్పెక్టర్ విండోలో పై మార్పులు చేయండి. రిలేస్ పేరు పెట్టడానికి స్టాటిక్ టెక్స్ట్ ఎడమ పట్టీలో ఉన్న ఎంపిక ఉపయోగించబడుతుంది. నా GUI యొక్క చివరి రూపం క్రింద చూపబడింది:

తుది GUI

GUI ను బ్యాకెండ్ వద్ద సృష్టించిన GUI కోడ్‌ను తెరిచిన తరువాత మరియు క్రింద పేర్కొన్న కోడ్‌లో కొన్ని మార్పులు చేయండి.

దశ 7: GUI యొక్క మాట్లాబ్ కోడ్:

ఫంక్షన్ వరరాగౌట్ = ఫైనల్ (వరార్గిన్) ఫైనల్ కోసం ఫైనల్ మ్యాట్‌లాబ్ కోడ్. ఫిగ్% ఫైనల్, కొత్త ఫైనల్‌ను సృష్టిస్తుంది లేదా ఇప్పటికే ఉన్న% సింగిల్‌టన్‌ను పెంచుతుంది *. %% H = FINAL హ్యాండిల్‌ను క్రొత్త ఫైనల్‌కు లేదా హ్యాండిల్‌ను% ఉన్న సింగిల్‌టన్‌కు తిరిగి ఇస్తుంది *. %% ఫైనల్ ('కాల్‌బ్యాక్