سنسور حرارت و حرکت بی سیم IoT: 11 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

من از بسیاری از پروژه های اینترنت اشیا که در Instructables قرار دارند ، الهام گرفتم ، بنابراین در فرآیند یادگیری سعی می کنم برخی از برنامه های مفید مرتبط را ترکیب کنم. به عنوان فرمت دستورالعمل های قبلی من مربوط به سنسور دما IoT ، اکنون قابلیت های بیشتری را به زیر سیستم اضافه کردم. قابلیت های اضافه شده عبارتند از:

- اتصال NTP برای گرفتن زمان

- LED قابل کنترل از راه دور

- سنسور PIR برای تشخیص حرکت

- اتصال Raspberry PI در حال اجرا homekit برای اتصال به iPhone "Home"

مرحله 1: مفهوم ، اتصال و اجزاء

مفهومی که در بالا نشان داده شده این است که امکان نظارت از راه دور از راه دور با قابلیت اضافی برای تشخیص حرکت در صورت حضور فردی در خانه و اجازه اطلاع رسانی از طریق LED وجود دارد. این واحد را می توان به صورت محلی در LAN یا از راه دور از طریق وب سرور دسترسی داشت. همچنین می توانید پای تمشک (اختیاری) را با لوازم جانبی Homekit وصل کنید تا بتوانید به برنامه "Home" iPhone متصل شوید.

همانند نسخه قبلی ، اجزای زیر در این پروژه مورد نیاز است ، لطفاً توجه داشته باشید که پیوند زیر یک پیوند وابسته است ، بنابراین اگر نمی خواهید مشارکت کنید ، فقط مستقیماً بروید.

- برد NodeMcu Lua ESP8266 dev. من خودم را از banggood می گیرم.

- سنسور دما LM35

- سنسور PIR

- رهبری

- برد اولیه

- آردوینو IDE

- سرور وب کار با اسکریپت نویسی سرور php فعال است

- Raspberry pi (اختیاری)

مرحله 2: IDE آردوینو را برای کار آماده کنید

برای اطلاع از جزئیات این مرحله ، لطفاً دستورالعمل های قبلی من مرحله 2 را در مورد سنسور دما IoT با ESP8266 مشاهده کنید.

مرحله 3: اتصال سنسور دما ، LED و PIR

سنسور دما LM35 دارای 3 پایه است ، اولین پایه VCC است ، می توانید آن را به 3.3V وصل کنید (خروجی برد ESP8266 3.3V است). پای وسط Vout است (از آنجا که دما از آنجا خوانده می شود ، می توانید آن را به ورودی آنالوگ پین ESP8266 AD0 وصل کنید ، همانطور که در تصویر نشان داده شده است در سمت راست بالای صفحه قرار دارد. و پای راست باید متصل به زمین

سنسور PIR نیز از 3 پا تشکیل شده است ، می توانید یک علامت کوچک +، 0 ، - روی PCB کنار ساق را مشاهده کنید. بنابراین "+" را به 3.3V ، "-" را به زمین و پین میانی "0" را به پین D6 ESP8266 وصل کنید.

LED فقط 2 پا داشت ، "+" (آند) ، ساق بلندتر این را به پین D5 ESP8266 و "-" (کاتد) متصل می کرد ، پاهای کوتاهتر باید به زمین وصل شود (GND).

مرحله 4: راه اندازی وب سرور ابر

برای این مرحله فرض خاصی وجود دارد:

شما در حال حاضر یک وب سرور فعال دارید که در یک دامنه مناسب میزبانی شده است. و شما با انتقال فایل ها به سرور وب خود از طریق FTP با استفاده از Filezilla یا سایر برنامه های FTP آشنا هستید.

فایل فشرده ضمیمه شده را در ریشه وب سایت خود بارگذاری کنید. فرض کنید برای این تمرین وب سایت شما "https://arduinotestbed.com" است

فرض بر این است که تمام فایل در ریشه سرور وب قرار دارد ، اگر آن را در پوشه دیگری ذخیره کرده اید ، لطفاً مکان فایل را بر اساس آن در هر دو فایل ArduinoData3.php و طرح Arduino تنظیم کنید. اگر مطمئن نیستید لطفاً به من اطلاع دهید و من به بهترین نحو می توانم به شما کمک کنم.

مرحله 5: تنظیم پایگاه داده برای نگهداری داده های دما

ما برای این تمرین از پایگاه داده sqllite استفاده می کنیم. Sqllite پایگاه داده مبتنی بر فایل سبک است که نیازی به سرور ندارد. پایگاه داده به صورت محلی در سرور وب شما قرار دارد. اگر نگران امنیت هستید ، باید کد را برای استفاده از سرور پایگاه داده مناسب مانند mysql یا MSSQL تغییر دهید.

قبل از شروع باید رمز عبور پایگاه داده را که در فایل phpliteadmin.php قرار دارد تغییر دهید. بنابراین این فایل را در سرور وب خود باز کنید و اطلاعات رمز عبور در خط 91 را به رمز مورد نظر خود ویرایش کنید.

سپس در وب سرور خود به phpliteadmin.php اشاره کنید. با استفاده از مثال ما قبل از این باید به https://arduinotestbed.com/phpliteadmin.php اشاره کنید

از آنجا که هیچ پایگاه داده ای در سرور وجود ندارد ، صفحه ای برای ایجاد پایگاه داده به شما نشان داده می شود. "temperature.db" را در کادر ورودی پایگاه داده جدید وارد کرده و بر روی دکمه "ایجاد" کلیک کنید. سپس پایگاه داده با موفقیت ایجاد می شود. در این مرحله پایگاه داده هنوز خالی است ، بنابراین برای ایجاد ساختار جدول پایگاه داده برای میزبانی داده ها ، به اسکریپت sql نیاز دارید.

مرحله 6: جدول "دما" را ایجاد کنید

برای ایجاد جدول ، روی برگه "SQL" کلیک کرده و در عبارت quq sql زیر جایگذاری کنید.

شروع معامله ؛

-----ساختار جدول برای دما ---- ایجاد جدول "دما" ("ID" INTEGER PRIMARY KEY NOT NULL ، رطوبت INT NOT NULL ، دما REAL ، timestamp DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ، "بخاری" BOOLEAN ، "goaltemp" واقعی) ؛ مرتکب شدن؛

سپس بر روی دکمه "Go" در پایین کلیک کنید. جدول باید با موفقیت ایجاد شود.

اگر صفحه را تازه می کنید ، اکنون باید جدول "دما" را در پایگاه داده temperature.db در سمت چپ مشاهده کنید. اگر بر روی جدول دما کلیک می کنید اگر هنوز هیچ داده ای وجود ندارد.

اکنون که پایگاه داده ایجاد شده است ، می توانید به آدرس زیر اشاره کنید

arduinotestbed.com/ArduinoData3.php

شما دکمه دما را می بینید که اطلاعات ساختگی ، سنسور حرکت و صفحه کنترل را برای روشن کردن LED نشان می دهد. قسمت پایینی نمودار همچنان خالی است زیرا هنوز هیچ داده ای وجود ندارد.

مرحله 7: طرح سنسور دما را در ESP8266 خود بارگذاری کنید

اکنون تمام فایل پیوست را کپی کرده و "ESP8266TempPIRSensor.ino" را باز کنید ، رابط کاربری آردوینو پوشه ای را برای شما ایجاد می کند. بقیه فایلها را به پوشه جدیدی که توسط رابط Arduino ایجاد شده است منتقل کنید.

در صورت لزوم وب سرور مشخص شده و محل فایل data_store3.php را تغییر دهید. سپس طرح را در ESP8266 بارگذاری کنید.

اگر همه چیز خوب پیش رفت ، باید با موفقیت بارگذاری شود و اولین بار ESP به حالت AP می رود. برای اتصال به آن می توانید از لپ تاپ یا تلفن همراه خود استفاده کنید. شما باید بتوانید AP را با نام "ESP-TEMP" پیدا کنید. دستور "ipconfig" در ویندوز یا دستور "ifconfig" در لینوکس یا مک. -اگر از iPhone استفاده می کنید ، روی دکمه i در کنار ESP-TEMP که به آن متصل هستید کلیک کنید-مرورگر خود را باز کرده و به ESP-TEMP اشاره کنید ، در صورتی که 192.168.4.10 به عنوان IP خود به شما اختصاص داده شده است ، ESP-TEMP دارای IP 192.168.4.1 است ، بنابراین فقط می توانید به https://192.168.4.1 بروید و باید صفحه تنظیمات را مشاهده کنید که در آن می توانید ssid روتر wifi و کلید psk را وارد کنید. پس از وارد کردن هر دو مورد و علامت کادر انتخاب "Update Wifi Config" ، روی "به روزرسانی" کلیک کنید تا تنظیمات به ESP8266 شما به روز شود.

اگر می خواهید اشکال زدایی را روی Serial Monitor روشن کنید باید کامنت آن را بدون نظر بگذارید

#DEBUG را تعریف کنید

خط در clock.h و نظر داد

//#undef DEBUG

خط سپس بر روی Tools-> Serial Monitor کلیک کنید. پنجره مانیتور سریال پیشرفت اتصال wifi را به شما نشان می دهد و آدرس IP محلی ESP8266 را نشان می دهد. وقتی قرائت دما انجام می شود ، LED آبی داخلی یکبار چشمک می زند. همچنین در صورت تشخیص حرکت ، روشن می شود.

مرحله 8: دسترسی به سنسور دما و حرکت

اکنون باید بتوانید یکبار دیگر به وب سرور محلی ESP8266 اشاره کنید. و این زمان ، دما و سنسور حرکت را نشان می دهد.

اکنون می توانید به وب سرور خارجی خود نیز اشاره کنید ، در این مثال

برای تغییر LED می توانید دکمه را در زیر صفحه کنترل بکشید. من از این وسیله برای اطلاع فرزندانم هنگام بازگشت از محل کار به خانه استفاده می کنم.

سنسور حرکت هر ثانیه یا بیشتر به روز می شود ، بنابراین شما باید صفحه را بیشتر بازخوانی کنید تا ببینید آیا حرکتی تشخیص داده شده است یا خیر. در حال حاضر تازه سازی خودکار روی 60 ثانیه تنظیم شده است. دمای هوا هر دو دقیقه یکبار طول می کشد ، اما می توانید آن را نیز با زمان مناسب تنظیم کنید.

به شما تبریک می گویم اگر تا اینجا پیش رفتید !! به خودتان ضربه بزنید و از آفرینش خود لذت ببرید. مرحله بعدی اختیاری است ، تنها در صورتی که مایل باشید بتوانید LED را کنترل کرده و دما و همچنین سنسور حرکت دستگاه های اپل را کنترل کنید.

مرحله 9: HomeBridge for HomeKit را در Raspberry Pi نصب کنید (اختیاری)

من از دستورالعمل های GalenW1 الهام گرفتم که به من اجازه می دهد تا در مورد HomeBridge اطلاعات زیادی کسب کنم.

برای نصب HomeBridge for HomeKit روی رزبری پای می توانید از دستورالعمل زیر استفاده کنید

github.com/nfarina/homebridge

HomeBridge به شما امکان می دهد برنامه Home را در iPhone به سنسورهایی که در مراحل قبلی ساخته اید متصل کنید.

با نصب HomeBridge ، باید چند افزونه را نصب کنید:

- حسگر دما

- حسگر حرکتی

- تعویض

sudo npm install -g homebridge-http-temperature

sudo npm install -g homebridge -MotionSensor

sudo npm install -g homebridge-http-simple-switch

پس از نصب افزونه ، باید فایل config.json زیر را پیکربندی کنید

sudo vi /home/pi/.homebridge/config.json

می توانید محتوای فایل config.json را مطابق شکل زیر تنظیم کنید ، لطفاً مطمئن شوید که آدرس url به مکان صحیح اشاره می کند.

مرحله 10: اتصال Homebridge به آی فون خود

اکنون که همه لوازم جانبی پیکربندی شده اند ، می توانید با استفاده از دستور زیر ، homebridge را اجرا کنید

پل خانگی

شما باید صفحه را مانند تصویر بالا مشاهده کنید. برای افزودن Homebridge به کیت خانگی خود می توانید مراحل زیر را دنبال کنید.

- اکنون برنامه "Home" خود را در iPhone خود شروع کنید

- روی دکمه "افزودن لوازم جانبی" کلیک کنید

- صفحه ای برای اسکن کد به شما نشان داده می شود ، می توانید از دوربین تلفن خود برای اسکن کد از روی صفحه رزبری پای یا اضافه کردن کد به صورت دستی استفاده کنید.

لطفاً توجه داشته باشید که iPhone و Raspberry Pi برای کار باید روی یک روتر بی سیم باشند.

- پس از اتصال به شما صفحه ای می گوید که لوازم جانبی شما تأیید نشده است ، برای ادامه روی دکمه "Add anyway" کلیک کنید.

- سپس می توانید هر یک از لوازم جانبی را پیکربندی کنید ، در این مورد ما سوئیچ چراغ ، سنسور حرکت و سنسور دما را داریم.

- صفحه نهایی تمام لوازم جانبی متصل شده را به شما نشان می دهد.

پس از اتصال ، می توانید از Siri برای بررسی سنسور حرکت ، دما و روشن و خاموش کردن چراغ استفاده کنید.

مرحله 11: به Homebridge خود اجازه دهید در پس زمینه اجرا شود

تبریک می گویم!! شما آن را انجام داده اید به عنوان پاداش می توانید homebridge را در پس زمینه با استفاده از دستور زیر اجرا کنید:

پل خانگی و

حالا می توانید با Siri کمی سرگرم شوید و از سخت کوشی خود لذت ببرید.

ممنون که این مطلب را تا انتها دنبال کردید. اگر دوست دارید ، لطفاً نظرات خود را بنویسید یا به من رای دهید.