Управление отоплением в загородном доме (GSM)

Проект состоит из двух частей:
1. Управляющий блок (Arduino UNO, GSM/GPRS Shield, термо датчик, релейный модуль на 4 реле)
2. Программа Steward, написанная на Androidе, предоставляющая графический интерфейс для управления устройством.

Алгоритм работы:
Стартовое окно программы:

1. По нажатию на кнопку запрос состояния (синий конвертик), Steward посылает СМС на дуню с запросом состояния.
2. Дуня парсит СМС и отвечат (Температуру в помещении, влажность, состояние периметра, состояние 4-х управляемых устройств).
3. Программа получает ответное СМС, парсит и отображает состояние устройства на экране.



4. После этого можно управлять устройством по средством предоставляемого интерфейса.

5. В любой момент времени можно изменить параметры работы устройства.

Возможности устройства:
1. Управление 4-мя электрическими отопителями
2. Автоматическое поддержание температуры
3. Контроль периметра. При размыкании периметра отсылается сигнализирующее СМС.

 

Не против. Хотя если говорить о сложности реализации то ничего сложного тут нет.

 

А где скеч? и steward?

 

Скетч:

Код (Text):

#include <SoftwareSerial.h>
#include "DHT.h"
#define DHTPIN 7    // pin на котором висит датчик температуры
#define DHTTYPE DHT22  // DHT 22 тип датчика
//Отсылается смс в формате: влажность;температура;устройство1;устройство2;устройство3;устройство4;Контроль периметра;Состояние периметра;Контроль автотемпературы;Установленная температура;STEWARD;
int greenLed = 13; //Зеленый светодиод на PIN13
int powerGSM = 6; //Пин включения GSM
int unit1 = 8; //Управляемое устройство 1
int unit2 = 9; //Управляемое устройство 2
int unit3 = 10;//Управляемое устройство 3
int unit4 = 11;//Управляемое устройство 4
int perimetr = 12;// Датчик периметра
String statusHome;
int t=0;
 
unsigned long currentTime;
unsigned long loopTime;
 
boolean unit1status = false; //Управляемое устройство 1
boolean unit2status = false; //Управляемое устройство 2
boolean unit3status = false;//Управляемое устройство 3
boolean unit4status = false;//Управляемое устройство 4
 
boolean isPerimetr = false; //Контроль периметра
boolean sendSMS = false; //Для проверки что смс отсылаем только один раз
boolean isAuto = false; //Автоматическое управление температурой
int autoTemp = 0;
int delta=2;
 
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
 
SoftwareSerial gprsSerial(2, 3);
 
boolean prevBtn = LOW;
String currStr = "";
// Переменная принимает значение True, если текущая строка является сообщением
boolean isStringMessage = false;
 
void setup()
{
    pinMode(unit1, OUTPUT);
    pinMode(unit2, OUTPUT);
    pinMode(unit3, OUTPUT);
    pinMode(unit4, OUTPUT);
    pinMode(powerGSM, OUTPUT);
    pinMode(perimetr, INPUT);
    pinMode(greenLed, OUTPUT);
 
    digitalWrite(unit1, LOW);
    digitalWrite(unit2, LOW);
    digitalWrite(unit3, LOW);
    digitalWrite(unit4, LOW);
    digitalWrite(powerGSM, LOW);
    digitalWrite(greenLed, LOW);
 
    //Включаю GSM Модуль
    digitalWrite(powerGSM, HIGH);
    delay(1000);
    digitalWrite(powerGSM, LOW);
    delay(5000);
    gprsSerial.begin(19200);
    delay(300);
    // Настраиваем приём сообщений с других устройств
    // Между командами даём время на их обработку
    gprsSerial.print("AT+CMGF=1\r");
    delay(300);
    gprsSerial.print("AT+IFC=1, 1\r");
    delay(300);
    gprsSerial.print("AT+CPBS=\"SM\"\r");
    delay(300);
    gprsSerial.print("AT+CNMI=1,2,2,1,0\r");
    delay(500);
 
    //Инициализация температурного датчика
    Serial.begin(9600);
    Serial.println("DHTxx test!");
 
    dht.begin();
    delay(3000);
// ParseSMS("1;20;0;1;1;1;1");
  currentTime = millis();
  loopTime = currentTime;
}
 
 
 
void GetDatchik() {
  // Пол
  // Sensor readings may also be up to 2 seconds 'old' (its a very slow sensor)
  float h = dht.readHumidity();
  float t = dht.readTemperature();
 
  // check if returns are valid, if they are NaN (not a number) then something went wrong!
  if (isnan(t) || isnan(h)) {
    Serial.println("Failed to read from DHT");
  } else {
    statusHome = int(h)+String(";")+int(t)+String(";")+int(unit1status)+String(";")+int(unit2status)+String(";")+int(unit3status)+String(";")+int(unit4status)+String(";")+int(isPerimetr)+String(";")+digitalRead(perimetr)+String(";")+int(isAuto)+String(";")+int(autoTemp)+String(";STEWARD");
    sendTextMessage(statusHome);
//  Serial.print("H"); //Влажность
//  Serial.print(h);
//  Serial.print(";");
//  Serial.print("T"); //Температура
//  Serial.print(t);
//  Serial.println(";");
//  Serial.println(statusHome);
 
  }
}
 
 
 
 
 
 
void loop()
{
// delay(5000);
// GetDatchik();
int sostPerimetr; //Состояние периметра
  if (gprsSerial.available()){
  char currSymb = gprsSerial.read();
// Serial.print(currSymb);
 
      //  return;
  //  char currSymb = gprsSerial.read();
  //  Serial.println(currSymb);
    if ('\r' == currSymb) {
        if (isStringMessage) {
            //если текущая строка - SMS-сообщение,
            //отреагируем на него соответствующим образом
            if (!currStr.compareTo("STATUS"))
            {
              GetDatchik();
            }
            else if (currStr.startsWith("0")||currStr.startsWith("1")) {
              ParseSMS(currStr);
            }
         
            isStringMessage = false;
        } else {
            if (currStr.startsWith("+CMT")) {
                //если текущая строка начинается с "+CMT",
                //то следующая строка является сообщением
                isStringMessage = true;
            }
        }
        currStr = "";
    } else if ('\n' != currSymb) {
        currStr += String(currSymb);
    }
  }
//  Контроль периметра!!!
  if (isPerimetr) { //Проверка Включен ли контроль периметра
      digitalWrite(greenLed, HIGH);
      sostPerimetr = digitalRead(perimetr);
        if (sostPerimetr==LOW) { //Проверка на разомкнутый периметр
          digitalWrite(greenLed, LOW);
          delay(200);
          digitalWrite(greenLed, HIGH);
          delay(200);
          //и отсылаем СМС
          if (sendSMS==false){
            sendTextMessage("WARNING! The perimeter of the broken!");
            sendSMS=true;
          }
      }
 
  } else {
    digitalWrite(greenLed, LOW);
  }
//  Контроль температуры!!!
  if (isAuto==true) { //Проверка Включен автоуправление батареями
  //Замер температуры можно проводить не чаще раз в 5 минут
      currentTime = millis();
  if(currentTime >= (loopTime + 60000)){
  t = int(dht.readTemperature());
  loopTime = currentTime;
  }
//
//  Serial.print("t=");
//  Serial.println(t);
//  Serial.print("autoTemp+delta=");
//  Serial.println(autoTemp+delta);
    if (t > autoTemp+delta) {
        if ( unit1status==true){
        digitalWrite(unit1, LOW);
        unit1status=false;
        }
        if ( unit2status==true){
        digitalWrite(unit2, LOW);
        unit2status=false;
        }
        if ( unit3status==true){
        digitalWrite(unit3, LOW);
        unit3status=false;
        }
        if ( unit4status==true){
        digitalWrite(unit4, LOW);
        unit4status=false;
        }
        } else if (t < autoTemp-delta) {
        if ( unit1status==false){
        digitalWrite(unit1, HIGH);
        unit1status=true;
        }
        if ( unit2status==false){
        digitalWrite(unit2, HIGH);
        unit2status=true;
        }
        if ( unit3status==false){
        digitalWrite(unit3, HIGH);
        unit3status=true;
        }
        if ( unit4status==false){
        digitalWrite(unit4, HIGH);
        unit4status=true;
        }
        }
 
  }
}
 
 
 
 
void ParseSMS(String currStr) {
  int firstSemicolon;
  //Распарсиваем SMS
  firstSemicolon = 1;//находим первую ;
  //Получаем значение Автоматического режима контроля температуры
  // if (currStr.substring(firstSemicolon+1,currStr.indexOf(';', firstSemicolon + 1 )) == "0"){
    if (currStr.substring(0,1) == "0"){
    isAuto=false;
  }
    else{
      isAuto=true;
    }
  //  Serial.println(currStr.substring(0,1));
//  Serial.print("isAuto=");
//  Serial.println(isAuto);
  firstSemicolon = currStr.indexOf(';');
  //Получаем значение Автоматического уровня температуры
  autoTemp = stringToNumber(currStr.substring(firstSemicolon+1,currStr.indexOf(';', firstSemicolon + 1 )));
  firstSemicolon = currStr.indexOf(';',firstSemicolon + 1 );
// Serial.println(autoTemp);
  //Получаем значение Контроля периметра
  if (currStr.substring(firstSemicolon+1,currStr.indexOf(';', firstSemicolon + 1 )) == "0"){
    isPerimetr=false;
  } else {
      isPerimetr=true;
    }
//  Serial.println(isPerimetr);
  firstSemicolon = currStr.indexOf(';',firstSemicolon + 1 );
 
  //Получаем значение Устройства 1
if ((currStr.substring(firstSemicolon+1,currStr.indexOf(';', firstSemicolon + 1 )) == "0")&&(isAuto==false)){
    unit1status=false;
    digitalWrite(unit1, LOW);
//  Serial.println("Устройство 1 ВЫКЛ");
  } else{
      unit1status=true;
      digitalWrite(unit1, HIGH);
  //    Serial.println("Устройство 1 ВКЛ");
    }
firstSemicolon = currStr.indexOf(';',firstSemicolon + 1 );
 
  //Получаем значение Устройства 2
if ((currStr.substring(firstSemicolon+1,currStr.indexOf(';', firstSemicolon + 1 )) == "0")&&(isAuto==false)){
    unit2status=false;
    digitalWrite(unit2, LOW);
  } else {
      unit2status=true;
      digitalWrite(unit2, HIGH);
    }
  firstSemicolon = currStr.indexOf(';',firstSemicolon + 1 );
 
  //Получаем значение Устройства 3
if ((currStr.substring(firstSemicolon+1,currStr.indexOf(';', firstSemicolon + 1 )) == "0")&&(isAuto==false)){
    unit3status=false;
    digitalWrite(unit3, LOW);
  } else {
      unit3status=true;
      digitalWrite(unit3, HIGH);
    }
  firstSemicolon = currStr.indexOf(';',firstSemicolon + 1 );
 
  //Получаем значение Устройства 4
if ((currStr.substring(firstSemicolon+1,currStr.indexOf(';', firstSemicolon + 1 )) == "0")&&(isAuto==false)){
    unit4status=false;
    digitalWrite(unit4, LOW);
  } else {
      unit4status=true;
      digitalWrite(unit4, HIGH);
    }
 
 
 
  }
 
/*
* Функция отправки SMS-сообщения
*/
void sendTextMessage(String text) {
    // Устанавливает текстовый режим для SMS-сообщений
    gprsSerial.print("AT+CMGF=1\r");
    delay(100); // даём время на усваивание команды
    // Устанавливаем адресата: телефонный номер в международном формате
    gprsSerial.println("AT + CMGS = \"+7909939XXXX\""); //Телефон нужно откорректировать
    delay(100);
    // Пишем текст сообщения
    gprsSerial.println(text);
    delay(100);
    // Отправляем Ctrl+Z, обозначая, что сообщение готово
    gprsSerial.println((char)26);
}
 
 
//Функция преобразовангия STRING в INT
int stringToNumber(String thisString) {
  int i, value = 0, length;
  length = thisString.length();
  for(i=0; i<length; i++) {
    value = (10*value) + thisString.charAt(i)-(int) '0';;
  }
  return value;
}

 

Супер, спасибо, только вот stewart я не смог найти.

 

Вот и steward:
https://www.dropbox.com/s/lmzncg15gub3eee/steward.apk

 

Программа написана на App Inventor.
http://appinventor.mit.edu/

 

Да, прикольно с App Invertor. Надо поэкспериментировать. Кстати туда можно загрузить ваш APK, что б , так сказать , исходник глянуть ? А какая нагрузка , релюхи не слабенькие будут ? Может лучше на твердотельных реле ? На даче ардуина от 220 запитана будет ? Не в курсе , какой ток потребления в режиме ожидания ?

 

Реле на 10А. Должно хватить (я отдал устройство на установку когда поставят, будет ясно). Ток не мерил, но от USB мощи не хватает, GSM модуль оказался прожорливым, запускается только от 1A блока питания.

 

apk в inventor не загрузиться. Я попробую как нить показать исходники.

 

Да, я знаю , что на 10 А, но хлипенькие они какие то )))) да и проводок к ним серьезный не подкрутишь , страшно как то ... Хотя я через них 1,5 Квт тэн запитывал. Пробное включение минут 5-10 было , вроде обошлось , даже не нагрелось, хотя, повторюсь, разъем под силовой провод очень уж маленький для 10А

 

Вот исходники, их можно загрузить в app inventor

 

О, премного благодарны, поможет в освоении ..

 

Идея с приложением по мне не очень ... вэб сервис бы какой в облачке заюзать, что бы с любого устройства заходить можно было (конечно секьюрность несколько теряется в этом случае ... ) И вот цена шилда тут конечно напрягает, а то бы на каждую дверь таких коробочек понаделать можно было ...

 

Не соглашусь. Сама цель проекта заключается в контроле за дачей, на даче проводного интернета нет, а использовать беспроводной дороговато. Именно поэтому был и выбран способ общения через SMS. А повесить датчики можно и на несколько дверей.

 

Упс ... не ознакомился подробно ... А смысл програмульки тогда какой - просто отображение СМС и отсылка в нужном виде? Только для удобства насколько понимаю?

 

Кстати, а вместо GSM шилда можно попробовать использовать старые телефоны коих у всех навалом с шнурком на ком порт - сименсы помнится были распространены ...