مدارهای اسنپ و اینترنت اشیا: 3 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

در این فعالیت کودکان یاد می گیرند که چگونه اینترنت اشیا می تواند در بهره وری انرژی یک خانه کمک کند.

آنها یک خانه مینیاتوری با استفاده از مدارهای ضربه گیر راه اندازی می کنند و لوازم مختلف را از طریق ESP32 برنامه ریزی می کنند ، به ویژه:

نظارت بر پارامترهای محیطی (رطوبت دما) در دستگاه های کنترل زمان واقعی از راه دور از طریق بلینک

معرفی

بازده انرژی می تواند تحت تأثیر موقعیت خانه نسبت به خورشید ، باد غالب و غیره باشد. بنابراین ، برای مثال ، برای افزایش بهره وری انرژی ، می خواهید خانه ای را رو به جنوب قرار دهید ، به طوری که اشعه خورشید می تواند روشنایی طبیعی را تأمین کند

سایر عواملی که باید به منظور افزایش حداکثر بهره وری انرژی در نظر گرفته شوند ، مستقیماً به وسایلی که استفاده می کنید مربوط می شود.

در اینجا چند نکته وجود دارد:

از وسایل هوشمند استفاده کنید ، برای مثال لامپ هایی که در شب روشن می شوند و در طول روز به طور خودکار خاموش می شوند ، از دوشاخه های هوشمند مجهز به دکمه خاموش کردن استفاده کنید که می تواند برنامه ریزی شود تا در زمان های خاص روشن و خاموش شود. وسایل خود را به اینترنت وصل کنید تا بتوانید آنها را از راه دور از هر مکانی کنترل کنید.

تدارکات

• 1 عدد برد ESP32 + کابل usb
• کابل های تمساح
• 1 عدد سنسور DHT11
• سنسور 1X LDR
• 1x مقاومت 10kohm
• تخته نان
• سیم های جهنده
• مدارهای ضربه محکم و ناگهانی
• خانه مینیاتوری

مرحله 1: راه اندازی خانه مینیاتوری

برای شروع ، بچه ها باید خانه مینیاتوری بسازند یا مونتاژ کنند. آنها می توانند با استفاده از مقوا یکی را بسازند ، یا می توانید آنها را با لیزر از قبل برش دهید ، به عنوان مثال از یک تخته MDF به ضخامت 3 میلی متر استفاده کنید. در اینجا طراحی یک خانه مینیاتوری ، آماده برش لیزری است.

مرحله 2: نظارت بر دما ، رطوبت و نور با Blynk

بچه ها در حال راه اندازی یک پروژه Blynk هستند که به آنها امکان می دهد پارامترهای ثبت شده توسط سنسورهای دما/رطوبت و نور را که در خانه مینیاتوری آنها قرار دارد کنترل کنند.

ابتدا اسنپ LDR و ضربه محکم و ناگهانی DHT را به برد ESP32 وصل کنید. پین داده سنسور DHT را به پین 4 روی برد ESP32 وصل کنید. ضربه محکم و ناگهانی LDR را به پین 34 در ESP32 وصل کنید.

در مرحله بعد ، شما باید یک پروژه Blynk ایجاد کرده و آن را پیکربندی کنید تا مقادیر ثبت شده توسط سنسور temp/hum نمایش داده شود.

ایجاد یک پروژه جدید در برنامه BLYNK

بعد از اینکه با موفقیت وارد حساب کاربری خود شدید ، با ایجاد یک پروژه جدید شروع کنید.

سخت افزار خود را انتخاب کنید

مدل سخت افزاری مورد استفاده خود را انتخاب کنید. اگر این آموزش را دنبال می کنید ، احتمالاً از برد ESP32 استفاده خواهید کرد.

AUTH TOKEN

Auth Token یک شناسه منحصر به فرد است که برای اتصال سخت افزار به تلفن هوشمند مورد نیاز است. هر پروژه جدیدی که ایجاد می کنید Auth Token مخصوص به خود را خواهد داشت. پس از ایجاد پروژه ، به طور خودکار Auth Token را در ایمیل خود دریافت خواهید کرد. همچنین می توانید آن را به صورت دستی کپی کنید. روی قسمت devices و دستگاه مورد نیاز انتخاب شده کلیک کنید

پیکربندی WIDGET های ارزش نمایش

با کشیدن و رها کردن ویدجت های نمایش 3 مقدار.

آنها را به صورت زیر پیکربندی کنید:

1) تنظیم ورودی به عنوان V5 ، از 0 تا 1023. تنظیم فاصله بازخوانی به عنوان Push2) تنظیم ورودی به عنوان V6 ، از 0 تا 1023. تنظیم فاصله بازخوانی به عنوان Push

3) ورودی را به عنوان V0 ، از 0 تا 1023 تنظیم کنید. فاصله بازخوانی را به عنوان Push تنظیم کنید

اولین ویجت صفحه نمایش ، دریافت مقدار رطوبت از حسگر DHT و نمایش آنها در برنامه است. دومین ویجت نمایشگر مقادیر دما را از طریق wi-fi دریافت می کند ، ویجت صفحه نمایش سوم نشان دهنده مقادیر نور ثبت شده توسط سنسور LDR است.

برنامه ESP32 BOARD

Arduino IDE را راه اندازی کنید ، برد مناسب را انتخاب کرده و در زیر منوی "Tools" پورت کنید. کد زیر را در نرم افزار چسبانده و روی برد بارگذاری کنید.

#تعریف BLYNK_PRINT سریال

#شامل #شامل #شامل #شامل #شود

// شما باید Auth Token را در برنامه Blynk دریافت کنید. // به تنظیمات پروژه (نماد مهره) بروید. char author = "726e035ec85946ad82c3a2bb03015e5f"؛

// اعتبارنامه WiFi شما. // برای شبکه های باز گذرواژه را روی "" قرار دهید. char ssid = "TISCALI-301DC1"؛ char pass = "ewkvt+dGc1Mx"؛

const int analogPin = 34؛ // پین ورودی آنالوگ 0 (GPIO 36) int sensorValue = 0؛ // ارزش خوانده شده از ADC

#definine DHTPIN 4 // ما به چه پین دیجیتالی متصل هستیم

// از هر نوعی که استفاده می کنید اظهار نظر نکنید! #تعریف DHTTYPE DHT11 // DHT 11 //#تعریف DHTTYPE DHT22 // DHT 22، AM2302، AM2321 //#تعریف DHTTYPE DHT21 // DHT 21، AM2301

DHT dht (DHTPIN ، DHTTYPE) ؛ تایمر BlynkTimer ؛

// این عملکرد زمان آردوینو را در هر ثانیه به پین مجازی (5) ارسال می کند. // در برنامه ، فرکانس خواندن ویجت باید روی PUSH تنظیم شود. این به این معنی است // که شما چند بار ارسال داده به Blynk App را تعیین می کنید. void sendSensor () {float h = dht.readHumidity ()؛ float t = dht.readTemperature ()؛ // یا dht.readTemperature (درست) برای فارنهایت

if (isnan (h) || isnan (t)) {Serial.println ("از سنسور DHT خوانده نشد!") ؛ برگشت؛ } // می توانید هر مقداری را در هر زمان ارسال کنید. // لطفاً بیش از 10 مقدار در ثانیه ارسال نکنید. Blynk.virtualWrite (V5 ، h) ؛ Blynk.virtualWrite (V6 ، t) ؛ }

void setup () {// اشکال زدایی کنسول Serial.begin (9600)؛

Blynk.begin (author، ssid، pass)؛ // همچنین می توانید سرور را مشخص کنید: //Blynk.begin(auth، ssid، pass، "blynk-cloud.com"، 80)؛ //Blynk.begin(auth، ssid، pass، IPAddress (192، 168، 1، 100)، 8080)؛

dht.begin ()؛

// عملکردی را تنظیم کنید که هر ثانیه timer.setInterval (1000L ، sendSensor) فراخوانی شود ؛ timer.setInterval (250L ، AnalogPinRead) ؛ // اسکن سنسور را 4 بار در ثانیه اجرا کنید

}

void AnalogPinRead () {sensorValue = analogRead (analogPin) ؛ // مقدار آنالوگ را بخوانید: Serial.print ("sensor =")؛ // چاپ نتایج… Serial.println (sensorValue)؛ //… به مانیتور سریال: Blynk.virtualWrite (V0 ، sensorValue) ؛ // ارسال نتایج به ویجت Gauge}

حلقه خالی () {Blynk.run ()؛ timer.run ()؛ }

مرحله 3: وسایل مینیاتوری را از راه دور از طریق بلینک کنترل کنید

آخرین قسمت فعالیت در مورد کنترل یک به یک وسایل برقی از راه دور از طریق برنامه blynk خواهد بود.

هر خانه مینیاتوری باید حداقل یک لامپ مینیاتوری و همچنین یک دستگاه دیگر (به عنوان مثال چاپگر سه بعدی مینیاتوری ، فر مینیاتوری) داشته باشد.

توانایی کنترل از راه دور لوازم جانبی به کاربر این مزیت آشکار را می دهد که می تواند هنگام کار و زمان عدم کار خود انتخاب کند ، بنابراین در صرفه جویی در مصرف انرژی و کارآمدتر کردن خانه مینیاتوری تا حد امکان کمک می کند.

ما تعدادی وسایل الکترونیکی مینیاتوری قابل چاپ سه بعدی را طراحی کرده ایم که می توانند در بالای یک قطعه فشرده قرار گیرند. برای مثال می توانید تصور کنید که اجاق گاز مینیاتوری را در بالای یک Led یا یک چاپگر سه بعدی مینیاتوری را روی یک موتور کوچک لرزاننده قرار دهید ، بنابراین از عملکرد واقعی این وسایل تقلید می کنید.

با کلیک روی پیوندهای زیر ، همه لوازم موجود برای چاپ سه بعدی را بیابید:

تلویزیون مدار ضربه محکم و ناگهانی

اجاق گاز ضربه محکم و ناگهانی

چاپگر سه بعدی مدار اسنپ

میکسر مدار ضربه محکم و ناگهانی

ماشین لباسشویی مدار اسنپ

این فعالیت به برنامه Blynk نیاز دارد. بنابراین ، ابتدا Blynk را در تلفن هوشمند خود بارگیری کنید.

ایجاد یک پروژه جدید در برنامه BLYNK

بعد از اینکه با موفقیت وارد حساب کاربری خود شدید ، با ایجاد یک پروژه جدید شروع کنید.

سخت افزار خود را انتخاب کنید

مدل سخت افزاری مورد استفاده خود را انتخاب کنید. اگر این آموزش را دنبال می کنید ، احتمالاً از برد ESP32 استفاده خواهید کرد.

AUTH TOKEN

Auth Token یک شناسه منحصر به فرد است که برای اتصال سخت افزار به تلفن هوشمند مورد نیاز است. هر پروژه جدیدی که ایجاد می کنید Auth Token مخصوص به خود را خواهد داشت. پس از ایجاد پروژه ، به طور خودکار Auth Token را در ایمیل خود دریافت خواهید کرد. همچنین می توانید آن را به صورت دستی کپی کنید. روی قسمت دستگاه ها و دستگاه مورد نیاز انتخاب شده کلیک کنید ، و توکن را مشاهده خواهید کرد

برنامه ESP32 BOARD

به این وب سایت بروید ، سخت افزار خود را انتخاب کنید ، حالت اتصال (مانند Wi-Fi) و مثال Blynk Blink را انتخاب کنید.

کد را کپی کرده و در Arduino IDE بچسبانید (قبل از آن ، مطمئن شوید که برد مناسب و پورت صحیح را در قسمت "Tools" انتخاب کرده اید).

"YourAuthtoken" را با توکن موجود در برنامه جایگزین کنید ، "YourNetworkName" و "YourPassword" را با اعتبارنامه Wi-Fi خود جایگزین کنید. در نهایت ، کد را روی برد بارگذاری کنید.

برنامه BLYNK را تنظیم کنید

در پروژه Blynk خود ، ویجت های دکمه را به تعداد دکمه هایی که برای کنترل از راه دور دارید ، انتخاب کنید. در مثال ما ، دو ابزارک دکمه را اضافه می کنیم ، زیرا دو قسمت فشرده برای کنترل داریم (هر دو LED هستند).

سپس دکمه اول را انتخاب کرده و در خروجی ، پورتی را انتخاب کنید که یکی از اسنپ های شما به آن به برد ESP32 وصل شده است (مثال GP4). مطمئن شوید که 0 و 1 را در کنار GP4 داشته باشید ، درست مانند تصویر زیر. همچنین می توانید انتخاب کنید که دکمه در حالت مخلوط یا سوئیچ عمل کند.

همین کار را برای دکمه دوم انجام دهید ، فقط این بار به پین ESP32 مربوطه (مانند GP2) متصل شوید.