Tiết kiệm năng lượng 3000: 7 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Adrien Green, Huy Trần, Jody Walker

Việc sử dụng máy tính Raspberry Pi và Matlab là một cách đơn giản và hiệu quả để giúp chủ nhà giảm tiêu thụ năng lượng. Phần tốt nhất về Energy Saver 3000 là nó rất đơn giản để thiết lập và sử dụng. Mục đích chính của Energy Saver 3000 là cho phép chủ nhà có thể theo dõi hóa đơn năng lượng của họ để xem họ đang chi tiêu bao nhiêu và cho phép chủ sở hữu nhà tắt đèn trong nhà từ xa chỉ bằng một nút bấm.

Bước 1: Các bộ phận được sử dụng

1: Máy tính Raspberry Pi

2: Bảng mạch

3: Dây nhảy

4: Nút nhấn

5: Đèn LED mini

6: 330 ohm, 10 Kohm và điện trở 300 ohm

7: Cáp Ethernet

8: Tế bào quang ánh sáng

Bước 2: Tuyên bố vấn đề

Dự án của chúng tôi là thiết kế một trình tiết kiệm năng lượng gia đình sử dụng máy tính Raspberry Pi và MATLAB. Mục tiêu của chúng tôi là xây dựng một hệ thống cho phép người dùng theo dõi hóa đơn năng lượng của họ để xem liệu họ có thể giảm mức tiêu thụ năng lượng hay không. Chúng tôi cũng muốn người dùng có thể tắt đèn khi họ rời đi chỉ bằng một lần nhấn nút. Để làm điều này, chúng tôi kết nối một tế bào quang điện để nhận biết khi nào đèn sáng. Nếu đèn sáng, chương trình MATLAB sẽ tính toán thời gian chúng đã bật và lượng năng lượng và tiền đã được sử dụng kể từ khi chúng bật.

Bước 3: Thiết lập

Đấu dây cho breadboard như trong Hình trên.

Bước 4: Mã MATLAB để điều khiển tế bào quang

function control_light () rpi = raspi ();

writeDigitalPin (rpi, 12, 1)

thời gian = 0

sumcost = 0

Thời gian = 0

Chi phí = 0

bóng đèn = 100/1000;% kilowatt

cho i = 1: 2

tic

trong khi đúng

x = readDigitalPin (rpi, 13)

nếu x == 1

writeDigitalPin (rpi, 19, 1)

elseif x == 0

writeDigitalPin (rpi, 19, 0)

toc;

time = time + toc

kwh = toc * bóng đèn

đô la = 0,101

chi phí = kwh * đô la

sumcost = sumcost + chi phí

X = linspace (Thời gian, thời gian, 10)

Y = linspace (Chi phí, tổng tiền, 10)

Time = thời gian

Chi phí = tổng tiền

disp (['Đèn đã bật cho', num2str (toc), 'giờ. Cost = $', num2str (cost)])

plot (X, Y, 'b') title ('Cost Over Time')

xlabel ('Thời gian (Giờ)')

ylabel ('Chi phí ($ Đô la Mỹ)')

Giữ lấy

nghỉ

kết thúc

kết thúc

tạm dừng (5)

tic

trong khi đúng

x = readDigitalPin (rpi, 13)

nếu x == 1

writeDigitalPin (rpi, 19, 1)

elseif x == 0

writeDigitalPin (rpi, 19, 0)

toc;

time = Time + toc

kwh = toc * bóng đèn

đô la = 0,101

chi phí = kwh * đô la

sumcost = Cost + cost

X = linspace (Thời gian, thời gian, 10)

Y = linspace (Chi phí, tổng tiền, 10)

Time = thời gian

Chi phí = tổng tiền

disp (['Đèn đã bật cho', num2str (toc), 'giờ. Cost = $', num2str (cost)])

âm mưu (X, Y, 'g')

title ('Chi phí theo thời gian')

xlabel ('Thời gian (Giờ)')

ylabel ('Chi phí ($ Đô la Mỹ)')

Giữ lấy

nghỉ

kết thúc

kết thúc

tạm dừng (5)

kết thúc

Bước 5: Mã MATLAB để Tắt đèn

function button_controlv1 ()

rpi = raspi ();

condi = 1;

trong khi true% tạo một vòng lặp vô hạn để giữ cho mã chạy

button = readDigitalPin (rpi, 6); % Đọc giá trị nhấn nút trên pin 6

nút if == 0

condi = condi + 1

kết thúc

nếu mod (condi, 2) == 0

writeDigitalPin (rpi, 17, 0)

h = msgbox ('Bạn đã tắt đèn.:)') waitfor (h);

nghỉ

kết thúc

nếu mod (condi, 2) == 1

writeDigitalPin (rpi, 17, 1)

kết thúc

kết thúc

Bước 6: Mã MATLAB để bật đèn

function button_controlv2 ()

rpi = raspi ();

condi = 2;

trong khi true% tạo một vòng lặp vô hạn để giữ cho mã chạy

button = readDigitalPin (rpi, 6); % Đọc giá trị nhấn nút trên pin 6

nút if == 0

condi = condi + 1

kết thúc

nếu mod (condi, 2) == 0

writeDigitalPin (rpi, 17, 0)

kết thúc

nếu mod (condi, 2) == 1

writeDigitalPin (rpi, 17, 1)

h = msgbox ('Bạn đã bật đèn.:(')

chờ đợi (h);

tạm dừng (10)

nghỉ

kết thúc

kết thúc

Bước 7: Mã MATLAB cho GUI

function EnergySaver3000 ()

imgurl = 'https://clipart-library.com/images/pc585dj9i.jpg';

imgfile = 'Lightbulb.jpg'; urlwrite (imgurl, imgfile);

imgdata = imread (imgfile);

h = msgbox ('Chào mừng bạn đến với Energy Saver 3000!', '', 'custom', imgdata);

chờ đợi (h);

rõ ràng h;

trong khi đúng

iprogram = menu ('Bạn muốn chạy chương trình nào?', 'Máy tính hóa đơn', 'Điều khiển ánh sáng');

nếu iprogram == 1

control_light () h = msgbox ('Xong !!!')

đóng tất cả

elseif

iprogram == 2

kết thúc

rõ ràng h;

ichoice = menu ('Điều khiển ánh sáng', 'Bật', 'Tắt', 'Đừng bận tâm');

nếu ichoice == 1

button_controlv2 ()

h = msgbox ('Hoàn tất !!!')

elseif ichoice == 2

button_controlv1 ()

h = msgbox ('Hoàn tất !!!')

elseif ichoice == 3

h = msgbox ('Bạn không làm gì cả:(') waitfor (h);

h = msgbox ('Hoàn tất !!!')

kết thúc

chờ đợi (h);

kết thúc

kết thúc