از چراغ قوه تا سنسور حرکت با ESP8266 و MQTT: 5 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

در این پست موارد زیر را ارائه می دهم:

• LED ها به مدار محدود کننده جریان نیاز دارند
• نحوه ساخت چراغ قوه
• نور را با باتری قابل حمل روشن کنید و LED ها را با ESP8266 از طریق MQTT کم کنید

این ویدئو خلاصه ای است و توضیحی کوتاه در مورد نحوه عملکرد ،

من قصد داشتم سنسور PIR را نیز در بر بگیرم ، اما آموزش نسبتاً طولانی می شود تا سنسور PIR در قسمت دوم این مبحث ارائه شود

بنابراین اجازه دهید آغاز شود

مرحله 1: LED ها برای محدود شدن نیاز به جریان دارند

برای مبتدیان ، این با توجه به نحوه معمولاً روشن کردن لامپ رشته ای یا فلورسنت عجیب است. نگران نباشید ، آن لامپ های LED موجود در قفسه از قبل دارای آداپتور برق AC-DC و جریان محدود کننده هستند. اما خوب است که چیزی را از ابتدا درست کنید.

یک کلید برای چرخاندن LED ، مدار محدود کننده جریان است. این به عنوان یک سوپاپ برای جریان عمل می کند به طوری که هنگامی که ولتاژ اعمال شده به LED باعث رسانایی آن می شود ، جریان از طریق LED ها نمی تواند بزرگتر از ولتاژ تنظیم شده توسط مدار باشد. خرابی LED ها معمولاً در اثر گرم شدن بیش از حد ایجاد می شود. هیچ مدار محدود کننده جریان در محل راهی مطمئن برای سوزاندن LED ها در چند ثانیه نیست. به هر حال ، تعمیر چیپ های LED ، آنهایی که روی قاب آلومینیومی آمده اند ، به یک هیت سینک تراشه LED را کاهش می دهد و به طور کلی توصیه می شود.

هنگام یادگیری این موضوع در سال 2015 ، سرم را بسیار خراش می دادم ، و هنوز سرم را (به دلایل مختلف) می خاراندم. من از این آموزش آموختم و توضیح واضح او برخی از خرچنگ ها را برایم نجات داد.

مدار متصل است. خطوط پررنگ نشان دهنده مسیر بار اصلی و خطوط نازک تر نشان دهنده مکانیزم کنترل برای کنترل جریان مسیر اصلی است که حدود 150 میلی آمپر است. ویکی پدیا دارای یک مقاله کوتاه و چند منبع پیوست است. با جایگزینی MOSFET با ترانزیستورهای جریان متوسط مانند BD135 ، BD139 ، محدودیت جریان را می توان با ترانزیستور ایجاد کرد.

مرحله 2: یک چراغ قوه درست کنید

قطعات مورد نیاز:

1. یک ماسفت N کانال (IRF540N 1.62 دلار/10 قطعه ، 30N06 ، 1.75 دلار آمریکا/10 قطعه)
2. ترانزیستور NPN (مانند S8085)
3. مقاومت 3.9 اهم - 2 وات ، جریان محدود 0.6/3.9 = 153mA
4. مقاومت 100kR (1/4W)
5. یک کلید قفل فشار
6. 0.5W LED 8 میلی متری ، 3.18 دلار/100 قطعه در اینجا وجود دارد
7. باتری لیتیوم 18660 من تعدادی از آنها را از پاور بانک نجات دادم. باتری لپ تاپ (4 ، 6 ، 8 سلول) از 18650 سلول ساخته شده است اما در مورد آن دقت کنید.
8. 1 برد تا 12 ولت ، مانند این ، 0.56 دلار
9. 1 عدد شارژر لیتیومی مانند این ، 0.30 دلار

تفاوت اصلی در مدار بالا استفاده از باتری لیتیوم (18660) با برد تقویت کننده به جای آداپتور برق 5V ساختگی است.

عکس آخر چراغ قوه نهایی را نشان می دهد و از هر منبع میکرو USB (> 1A) شارژ می شود.

مرحله 3: اینترنت اشیاء با این چراغ قوه؟

این قسمت را به سه مرحله تقسیم می کنم:

• آماده کردن مشترک (این یکی)
• راه اندازی سرور MQTT (مرحله بعدی)
• و ناشر را آماده کنید (بعدی)

قطعات:

اول ، بله ، من از آن کلمه کلیدی ، IOTs استفاده کردم ، اما این یکی می تواند ترکیب خوبی از استفاده از مدار در مرحله 2 با ESP8266 و سپس کنترل شدت نور با روش MQTT ایجاد کند.

قطعات مدار یکسان هستند ، به جز موارد زیر:

1. جایگزین تقویت کننده 12 ولت توسط برد تقویت کننده MT3608 ، 1.92 دلار/5 قطعه ، این یکی می تواند ولتاژ باتری 18650 (حدود 3.7 ولت) را به 28 ولت برساند ، برای تغذیه 8LED (به جای 3).
2. موقعیت un-push در سوئیچ به سیگنال PWM به GPIO 1 یا 2 در ESP8266 متصل است.
3. ESP8266 01 ، هر کدام 1.68 دلار. شبیه این یکی
4. AMS1117 3.3 V ، تنظیم کننده ولتاژ برای ESP8266 ، برخی از خازن ها
5. یک ماژول USB برای فلش ESP8266 ، 0.78 دلار/رایانه مانند این

Btw. این پیوندها برای راحتی است.

لحیم کاری و بارگذاری:

• قطعات را با هم لحیم کنید و از نمودارهای بالا استفاده کنید. برخی از مدارهای ولتاژ 3.3 از پیش ساخته شده ممکن است در زمان شما صرفه جویی کند (1.38 دلار/5 قطعه مانند این). هنگام ورق زدن برد PCB با به خاطر سپردن پین گیج شدم و در نهایت برخی از تنظیم کننده های ولتاژ AMS1117 را راضی کردم.
• بعد. یک تغییر کوچک مانند عکس سوم انجام دهید تا GPIO 0 را روی GND نگه دارید ، سریع روی پین RST با پین GND ضربه بزنید تا ESP8266 را در Flashmode قرار دهید.
• کد را از GitHub من اینجا بارگیری کنید و کد را با استفاده از Arduino IDE در ESP 8266 بارگذاری کنید.

خط را برجسته کردم تا موضوعی را که مشترک آن مشترک بود نشان دهد. هرگونه پیام ارسال شده به این موضوع به سایر مشتریان (مشترکین) این موضوع ارسال می شود. EPS8266 در این مدار به پیام JSON ارسال شده در موضوع گوش می دهد و در صورت ایجاد تغییر در کانال سه ، از بین می رود

* روزی روزگاری ، من فکر می کردم وقتی ESP8266 ارائه نشد ، می توانم یک مقاومت کششی (100k) را برای اتصال Gate of MOSFET قرار دهم. این در غیاب ESP8266 کار می کند ، اما با ESP8266 ، مقاومت همچنین GPIO0 یا 2 را به GND می کشاند و آنها را به حالت Flash تبدیل می کند یا بوت نمی شود (وقتی GPIO2 پایین است). اگر این اتفاق بیفتد ، یک رنگ سبز سبز خواهید دید.

مرحله 4: سرور MQTT را تنظیم کنید

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) یک پروتکل به هم ریختگی است که بر اساس روش انتشار-اشتراک ثبت شده است. دستگاه میزبان پیام MQTT داخل و خارج کارگزار نامیده می شود. مانند یک کارگزار واقعی ، مبادله بین ناشران (فروشندگان) و مشترکین (خریداران) را میزبانی می کند. هیچ پولی دست این افراد را عوض نمی کند آموزش های زیادی برای این کار وجود دارد.

در اینجا خلاصه آن آمده است. Raspberry Pi محبوب ترین دستگاه برای این کار است. Frist ، MQTT را توسط:

sudo apt-get mosquitto mosquitto-client را نصب کنید

بررسی کنید که آیا سرور MQTT با دو پایانه روی رزبری کار می کند ، یکی خط اول را تایپ کنید و دیگری را برای بعدی:

mosquitto_sub -h localhost -t "yourtopic"

mosquitto_pub -t "yourtopic" -h localost -m "چیزی بگو"

باید ببینید "چیزی بگو" در ترمینال اول نشان داده می شود. والا! کار می کند.

از "#" می توان برای گوش دادن به هر موضوعی استفاده کرد ، جایگزین "yourtopic" با "#"

حالا شما نمی خواهید کسی بتواند سرور MQTT شما را منتشر یا مشترک کند ، شما باید یک رمز عبور تنظیم کنید ، با این کار:

سی دی

mosquitto_passwrd -c pwfile mqtt_user

mqtt_user می تواند نام های کاربری دیگری باشد که دوست دارید ، گذرواژه را دوبار وارد کرده و فایل.conf را با موارد زیر به روز کنید:

sudo nano /etc/mosquitto/mosquitto.conf

این دو خط را اضافه می کند:

allow_anonymous false

password_file/home/pi/pwfile

سپس پشه را مجدداً راه اندازی کنید:

راه اندازی مجدد پشه sudo systemctl

با وارد کردن نام با گذرواژه مانند:

mosquitto_sub -h localhost -t "yourtopic" -u "mqtt_user" -P "123456"

mosquitto_pub -h localhost -t "yourtopic" -u "mqtt_user" -P "123456" -m "آیا این امن است؟"

همچنین اگر MQTT اتصال را امتناع کرد ، سعی کنید سرویس MQTT را در پس زمینه سیستم لینوکس قرار دهید:

پشه -d

من دریافتم که این منابع برای نگاه کردن خوب است. من امروز از این دو چیز آموختم.

1. آدافروت:
2. Stees-internet-guide.com

مرحله 5: یک ناشر تهیه کنید

برای این مورد ، من یک داشبورد ساده ایجاد می کنم تا پیام را به سرور MQTT منتقل کنم. در حالت استند ، LCD ساعت را نشان می دهد.

قطعات:

1. صفحه نمایش SSD1306 ، هر کدام 2.41 دلار
2. EPS8266 WEMOS D1 Mini ، هر کدام 2.53 دلار
3. یک پتانسیومتر
4. یک سوئیچ کشویی 4 پین
5. دو عدد LED 3 میلی متری ،
6. برخی از مقاومت ها

لحیم کاری:

در اینجا شماتیک این ترمینال آمده است:

بارگذاری کد:

کار با مارک WEMOS ESP8266 خوشایند است. شما فقط به میکرو USB نیاز دارید ، دکمه بارگذاری را در Arduino IDE فشرده کنید و تراشه را فلش کنید. کد در اینجا (GitHub) است:

برای انتشار پیام ، کلید را فشار دهید تا چراغ سبز روشن شود (و قرمز خاموش شود) ، سپس پین را به سمت بالا بکشید و تنظیم کنید و در نهایت دوباره دکمه را فشار دهید تا پیام به سرور MQTT منتقل شود. داشبورد می تواند یک پیام JSON را در 4 کانال منتشر کند.

به نکات برجسته در کد (تصویر صفحه) توجه کنید. این موضوعی است که داشبورد پیام را به آن سوق می دهد و LED های ما بسیار مشتاق هستند تا پیام جدیدی را از پیام JSON مشاهده کنند

این در مورد آن است. امیدوارم آموزش مفید واقع شده باشد.