Schemi elettrici con arduino

Arduino e labdomotic insieme

Arduino è un componente fondamentale per il mio sistema infatti, è quello che gestisce tutti i sensori, la scheda ingressi labduino e molto altro ancora, sotto troverete gli argomenti per capire come si interconnettono

  • La ri-connessione automatica
  • La chiave elettronica o Badge
  • La centralina allarme
  • Tastierino numerico
  • Sonde Labsensor Temperatura Umidità

La ri-connessione automatica

Riconnettere Arduino al sistema in modo automatico

La ri-connessione automatica non è altro che una funzione Software in grado di compiere diverse funzioni se dovesse venire a mancare la comunicazione con Arduino mega. Come sappiamo, il mio sistema utilizza Arduino mega 2560 per la gestione dei sensori temperatura, chiave elettronica, gestione degli ingressi stato/azione attraverso la Labduino, centralina allarme ecc... Se arduino dovesse bloccarsi per diverse cause, sarebbe un problema. Ma come interviene questa Ri-connessione? Il Software riceve ogni tot secondi da Arduino un comando di stato, se Arduino dovesse bloccarsi, questo stato viene a mancare al Software. Il Software stesso dovrà effettuare delle operazioni, una delle quali è quella di togliere alimentazione da arduino e ripristinare la porta COM di comunicazione.

Come realizzare il cavo USB speciale

Per la ri-connessione automatica bisogna realizzare un cavetto USB modificato che ha il solo pin del' alimentazione +5v interrotto da un contatto N.C di un piccolo relè in bassa tensione (12 vdc consigliato). Questo piccolo relè deve essere alimentato da un relè della Labdomotic in modo che possa essere gestito dalla Ri-connessione.

Non bisogna necessariamente realizzare questo cavo da zero, basta prenderne uno commerciale che abbia la presa (USB - B) lato Arduino e apportare la modifica.

Questo piccolo relè mono scambio deve stare il più possibile vicino al cavo usb nella parte interrotta per evitare che entrino disturbi. Bisogna utilizzare il contatto chiuso del relè perché il relè stesso non deve essere alimentato in fase di normale utilizzo. Verrà alimentato solo quando entra in funzione la ri-connessione che lo alimenta per un breve periodo di tempo in modo che, al' apertura del contatto, toglie alimentazione ad arduino per resettarlo. SE STATE ALIMENTANDO ARDUINO TRAMITE ALIMENTAZIONE DIRETTA, DOVETE ESCLUDERE QUELLA DI ALIMENTAZIONE E USARE UN CAVO USB CHE PORTA SOLAMENTE IL SEGNALE


La chiave elettronica RFID

Il sensore RFID

Questo è il sensore RFID RC522 utilizzato per il mio sistema Domotica Tartaglia PRO 3. Si tratta di un sensore che legge sia  carta magnetiche che  chiavette o Badge. Si acquista nello store online, amazon, ebay ecc e ha un costo molto contenuto. Nel kit troverete una carta magnetica, due chiavette e due morsetti per il collegamento ad arduino. Il mio sistema supporta solo un sensore RFID RC522

 

Questo sensore in DT PRO 3 permette, di accendere un relè della scheda Labdomotic 4000 in modo impulsivo, impulso prettamente indicato per l' apertura di una porta o cancello.


Collegamento diretto ad Arduino mega 2560

NON ALIMENTATE IL SENSORE CON 5 VOLT utilizzate la 3.3 fornita da Arduino come da schema. Due uscite di Arduino sono dedicate anche per il led di stato: (rosso per chiave errata e verde per chiave valida). Lo schema in se è molto semplice e non richiede componenti aggiuntivi tranne le due resistenze in serie ai  led  da 480 Ohm per evitare di bruciare le uscite di arduino e i led stessi.

Questo è lo schema elettrico per collegare il sensore R-Fid direttamente ad arduino mega 2560 senza la Labshield. L' unico accorgimento importante è quello di stare il piu corto possibile con i cavi, non utilizzare cavi singoli, ma inguainati e possibilmente schermati per evitare disturbi.

Collegamento diretto ad Arduino tramite Labshield

Il collegamento è identico allo schema in alto con la sola differenza che Labshield mette a disposizione una morsettiera di innesto cavo per avere un sistema più professionale e sicuro.


La centralina allarme Software

Collegamento sensori attraverso Labshield

La centralina allarme richiede obbligatoriamente un circuito di isolamento tra i sensori ed arduino per evitare rientri derivati da disturbi, ecco perchè è consigliata Labshield. Sarebbe anche possibile effettuare il collegamento diretto dei sensori ai morsetti di arduino, ma al contrario dello schema sottostante, dovrà essere portato il Negativo come riferimento e non il positivo ma è altamente sconsigliata come soluzione.

Come vedete dallo schema, bisogna portare il negativo del' alimentatore al morsetto della shield. Il positivo invece deve essere portato al contatto chiuso di tutti i sensori utilizzati mentre i ritorni vanno agli ingressi della Shield. In totale si possono collegare un massimo di 15 sensori + una linea dedicata alla anti manomissione (CH16 labshield).


Il tipo di sensore compatibili con Labshield e Arduino

Sensore di movimento PIR con contatto a relè

Non essendo presente una vera e propria centralina allarme dotata di circuito elettronico proprio, bisognerà adattarci ai sensori utilizzati per altri sistemi. I sensori compatibili sono quelli che hanno un contatto a relè dove dovrà essere portato il positivo +12v come riferimento segnale. Labshield mette a disposizione una mini morsettiera da 18 poli dove 16 sono impegnati per gli ingressi della centralina e due per i led di stato. Labshield è dotata di un piccolo Driver formato da resistenze e opto-isolatori che servono per gestire gli stati dei sensori e per isolare il circuito esterno da Arduino Mega 2560.


Sensore magnetico a contatto N.C

Solitamente questi sensori dal basso costo, si trovano facilmente e sono indicati per il mio sistema in quanto, sono dotati di contatto N.C. Questi sensori sono adatti per essere posizionati a porte e finestre ma fate attenzione a non prendere quelli che hanno anche la centralina allarme integrata.


Collegamento del tastierino numerico

Il tastierino 4x4 utilizzato nel mio sistema

Nel mio sistema è stato inserito un tastierino numerico 4x4 con 4 tasti dedicati alle lettere A, B, C, D. Ho utilizzato questo modello perché è molto economico ma allo stesso tempo funziona molto bene e può essere facilmente messo dentro un contenitore. Ci sono tanti modelli in commercio, più o meno economici, l' importante è che abbiano 8 pin per la matrice da portare ad Arduino Mega.

Le lettere A,B,C,D dedicate al lancio di piu funzioni

Ho usato il modello che ha le 4 lettere oltre ai numeri per il richiamo di alcune funzione del Domotica Tartaglia PRO 3:

  • AA: Attiva la funzione della centralina allarme
  • BB: Richiama la funzione del lancio degli scenary Pay
  • CC: Richiama la gestione della audio diffusione (Play-stop-random-ecc)
  • DD: Non ancora assegnato

Il collegamento elettrico ad Arduino mega

Scema molto semplice visto che si tratta di un collegamento pin to pin che vede interconnesso un tastierino 4x4 ad arduino mega 2560.

Si possono collegare più di un tastierino numerico con collegamento in parallelo, ma dovete stare attenti alle distanze e come collegarli. Fate un collegamento in cascata e fate il parallelo al tastierino più vicino ad arduino. Collegare più tastierini comporta dei problemi se non prestando particolari accorgimenti.


Il collegamento elettrico con Labshield

Lo schema di collegamento è identico a sopra con la differenza che Labshield mette a disposizione un sistema di connessione a morsetti più professionale e sicuro nel tempo.


Collegamento delle sonde Labsensor DHT

Lab sensor DHT con sonde DHT22 igro termometriche

Il labsensor non è altro che un sensore composto da quattro elementi: Il tappo cieco forato serie plana, un piccolo circuito stampato, un morsetto a tre vie e naturalmente il sensore igro termometrico DHT 22. Ho realizzato questo sensore per avere un sistema altamente qualitativo e professionale sia dal punto di vista estetico che funzionale.

Collegamento di tutte e 12 le sonde DHT o labsensor

Diagramma di collegamento di 12 sensori connessi alle porte analogiche del' arduino mega. Se effettuate il collegamento attraverso Lab shield, le resistenze da 10k anti disturbi non sono necessarie visto che sono già incluse nella Labshield.

Scrivi commento

Commenti: 0