Παναγόπουλος Ασημάκης Βασιλειάδης Βασίλης Β’ τάξη 6ου ΕΠΑΛ Πάτρας Έξυπνη πόρτα Παναγόπουλος Ασημάκης Βασιλειάδης Βασίλης Β’ τάξη 6ου ΕΠΑΛ Πάτρας

Περιγραφή Κλείδωμα – ξεκλείδωμα πόρτας με τη χρήση εφαρμογής Android από Smartphone (φωνητικές εντολές – πάτημα κουμπιών)

Υλοποίηση - Hardware Arduino

Υλοποίηση - Hardware Ρελέ (ενεργοποιεί το κλείδωμα και το ξεκλείδωμα της πόρτας)

Υλοποίηση - Hardware Bluetooth module για το Arduino

Υλοποίηση - Hardware Smartphone (WiFi – Bluetooth – Android)

Υλοποίηση - Software Arduino Software (Περιλαμβάνει εκτός από το λογισμικό εγκατάστασης, και ένα ολοκληρωμένο περιβάλλον ανάπτυξης IDE) Λειτουργικό σύστημα Android, εγκατεστημένο στο Smartphone App Inventor for Android (web application που επιτρέπει τη δημιουργία εφαρμογών για το λειτουργικό σύστημα Android)

Arduino Το Arduino είναι μικροελεγκτής δηλαδή ένας μικρός υπολογιστής που περιέχει έναν επεξεργαστή, μνήμη, εισόδους/εξόδους. O χρήστης μπορεί να συνδέσει επάνω του πολλαπλές μονάδες εισόδου/εξόδου και να προγραμματίσει τον μικροελεγκτή να δέχεται δεδομένα από τις μονάδες εισόδου, να τα επεξεργάζεται και να στέλνει κατάλληλες εντολές στις μονάδες εξόδου.

Arduino Pin 13 LED Ψηφιακές είσοδοι/έξοδοι USB connector Reset button ATmega328 MCU τροφοδοσία Αναλογικοί είσοδοι Power-ground header

Διαχείριση Arduino Ότι χρειαζόμαστε για την διαχείριση του Arduino από τον υπολογιστή το παρέχει το Arduino IDE Το Arduino IDE είναι βασισμένο σε Java και παρέχει το περιβάλλον για τη συγγραφή των προγραμμάτων τα οποία ονομάζονται sketch. Τα sκetch φορτώνονται στο μικροελεγκτή Arduino.

Arduino IDE Ολοκληρωμένο Περιβάλλον Ανάπτυξης

App Inventor for Android Web εφαρμογή beta.appinventor.mit.edu appinventor.mit.edu Απαιτεί λογαριασμό στη Google

App Inventor for Android

AppInventor – Περιβάλλον

AppInventor – Περιβάλλον

Διεπαφή (User Interface) Σύνδεση Bluetooth Ξεκλείδωμα πόρτας Κλείδωμα πόρτας Ενεργοποίηση φωνητικών εντολών: “Open the door” “Lock the door”

Συνδεσμολογία Arduino – Bluetooth (GND, 3.3V, Serial input)

Συνδεσμολογία Arduino – ρελέ (GND, 5V, digital output (13)) 18

Συνδεσμολογία PC – Arduino (USB cable)

Αρχή λειτουργίας Το Arduino μέσω μιας ψηφιακής εξόδου δίνει σήμα ON/OFF στο ρελέ το οποίο ελέγχει το κλείδωμα και το ξεκλείδωμα της πόρτας.

Αρχή λειτουργίας Πότε το Arduino δίνει την εντολή στην ψηφιακή έξοδο για το κλείδωμα ή το ξεκλείδωμα της πόρτας; Κλειδώνει όταν από τη σειριακή είσοδο του, δέχεται την τιμή 1. Ξεκλειδώνει όταν από τη σειριακή είσοδο του, δέχεται την τιμή 2.

Αρχή λειτουργίας Ποιος στέλνει τις τιμές αυτές στη σειριακή είσοδο του Arduino; Το Smartphone μέσω του bluetooth module το οποίο συνδέεται στη σειριακή θύρα του Arduino.

Αρχή λειτουργίας Άρα ο αλγόριθμος που χρησιμοποιούμε στο sketch, το οποίο ελέγχει το Arduino, είναι απλός: (Θυμίζουμε ότι στη σειριακή θύρα είναι συνδεδεμένο το bluetooth module και σε μία ψηφιακή έξοδο το ρελέ.) Επανέλαβε: Αν η τιμή στη σειριακη θύρα είναι 1 Δώσε την τιμή 1 (ON) στην ψηφιακή έξοδο Αν η τιμή στη σειριακή θύρα είναι 2 Δώσε την τιμή 0 (OFF) στην ψηφιακή έξοδο

Αρχή λειτουργίας Πώς το Smartphone στέλνει τις τιμές 1 ή 2 για το κλείδωμα και το ξεκλείδωμα της πόρτας; Μέσω της εφαρμογής που κατασκευάσαμε με το App Inventor.

Λειτουργία

WiFi Router Smartphone Bluetooth module Ρελέ Arduino Internet router WiFi Router Smartphone Bluetooth module Ρελέ Σειριακή είσοδος από Bluetooth Ψηφιακή έξοδος προς το ρελέ Arduino

Internet router Άνοιγμα της εφαρμογής

Internet router Click on “Σύνδεση Bluetooth Σύνδεση του Smartphone με το Arduino μέσω Bluetooth

Internet router Click on “unlock” To Smartphone στέλνει μέσω Bluetooth την τιμή 1 Το ρελέ δέχεται το σήμα και δίνει την εντολή για το ξεκλείδωμα της πόρτας To Arduino δέχεται την τιμή 1 μέσα από τη σειριακή θύρα του Το φορτωμένο πρόγραμμα Ανιχνεύει την τιμή 1 και στέλνει στην ψηφιακή έξοδο την τιμή 1 (ΟΝ)

Internet router To Arduino εξακολουθεί να τροφοδοτεί το ρελέ μέσα από την ψηφιακή έξοδο και η πόρτα παραμένει ανοιχτή

Internet router Click on “lock” To Smartphone στέλνει μέσω Bluetooth την τιμή 2 Το ρελέ σταματά να δέχεται το σήμα και δίνει την εντολή για το κλείδωμα της πόρτας To Arduino δέχεται την τιμή 2 μέσα από τη σειριακή θύρα του Το φορτωμένο πρόγραμμα Ανιχνεύει την τιμή 2 και στέλνει στην ψηφιακή έξοδο την τιμή 0 (ΟFF)

Το Smartphone στέλνει την φωνή στην υπηρεσία “φωνητική αναγνώριση” της Google Internet router Η υπηρεσία της Google αναγνωρίζει τη φωνή και επιστρέφει το αντίστοιχο κείμενο Click on “φωνητικές εντολές” Talk: “open the door” Η εφαρμογή αναγνωρίζει το κείμενο και στέλνει μέσω Bluetooth την τιμή 1, ενεργοποιώντας το ξεκλείδωμα της πόρτας

Το Smartphone στέλνει την φωνή στην υπηρεσία “φωνητική αναγνώριση” της Google Internet router Η υπηρεσία της Google αναγνωρίζει τη φωνή και επιστρέφει το αντίστοιχο κείμενο Click on “φωνητικές εντολές” Talk: “lock the door” Η εφαρμογή αναγνωρίζει το κείμενο και στέλνει μέσω Bluetooth την τιμή 2, ενεργοποιώντας το κλείδωμα της πόρτας

Σας ευχαριστούμε για την προσοχή σας! Σας ευχαριστούμε για την προσοχή σας!