Điều khiển đèn trong nhà với Trợ lý Google bằng Arduino: 7 bước

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

(Cập nhật vào ngày 22 tháng 8 năm 2020: Hướng dẫn này đã được 2 năm tuổi và dựa trên một số ứng dụng của bên thứ ba. Bất kỳ thay đổi nào từ phía họ có thể khiến dự án này không hoạt động. Nó có thể hoạt động ngay bây giờ hoặc có thể không hoạt động nhưng bạn có thể làm theo một tài liệu tham khảo và sửa đổi cho phù hợp.)

Xin chào! Đây là tài liệu có thể hướng dẫn đầu tiên của tôi, trong đó tôi sẽ trình bày cách chúng ta có thể điều khiển đèn trong nhà bằng giọng nói của mình thông qua trợ lý giọng nói của Google bằng Arduino. Nghe có vẻ hay không khi bật và tắt đèn trong nhà chỉ bằng cách ra lệnh cho trợ lý giọng nói của Google mà có lẽ tất cả chúng ta đều có trong điện thoại thông minh của mình.

Vì vậy, hãy bắt đầu với Có thể hướng dẫn. Hướng dẫn này không chỉ giới hạn ở đèn mà bạn có thể điều khiển bất kỳ thiết bị nào trong ngôi nhà của mình. Chúng tôi sẽ sử dụng một "mô-đun chuyển tiếp" trong dự án này vì chúng tôi đang xử lý dòng điện xoay chiều.

Lưu ý: Hãy đảm bảo sự an toàn của bạn trước và tự chịu rủi ro khi tiến hành vì dòng điện xoay chiều trong nhà của chúng tôi hoạt động ở điện áp cao từ 100V đến 250V (thay đổi đối với các quốc gia khác nhau).

Bước 1: Điều kiện tiên quyết

Sẽ có lợi nếu bạn đáp ứng các yêu cầu sau trước khi bắt đầu:

1) Tài khoản IFTTT (Bạn có thể đăng ký tài khoản miễn phí trên trang web hoặc ứng dụng của họ)

Lưu ý: Đăng ký bằng cùng một id E-mail được liên kết với Trợ lý Google

2) Tài khoản Blynk (Bạn có thể đăng ký một tài khoản miễn phí bằng cách tải xuống ứng dụng blynk)

3) Thiết bị Android có Trợ lý Google (Chạy Marshmallow 6.0 trở lên, của tôi là 6.0)

Lưu ý: Có thể sử dụng thiết bị iOS có Trợ lý Google nhưng cá nhân tôi chưa thử nghiệm nó.

4) PC Windows có cài đặt 'Arduino IDE'

Vui lòng xem danh sách các thành phần cần thiết trong bước tiếp theo.

Bước 2: Các thành phần cần thiết (với Thông số kỹ thuật nhanh)

Danh sách các thành phần bắt buộc:

1) Bo mạch điều khiển vi mô Arduino Uno R3 (Số lượng: 1)

2) Mô-đun WiFi ESP8266 ESP-01 (Số lượng: 1)

3) Mô-đun chuyển tiếp (Kênh đơn 5V) (Số lượng: 1)

4) Dây nhảy (Số lượng: Theo yêu cầu)

5) Bóng đèn AC, ổ cắm bóng đèn và dây điện (Số lượng: 1 bóng đèn, 1 ổ cắm bóng đèn, Dây điện có chiều dài theo yêu cầu.)

1) Bo mạch điều khiển vi mô Arduino Uno R3: Hầu hết có thể bạn đã quen thuộc với các bộ điều khiển vi mô Arduino. Đối với những người không, bạn có thể coi nó như một thành phần cốt lõi trong hầu hết các dự án IoT (Internet of Things) của bạn. Trong dự án này, tôi đã sử dụng "Arduino Uno". MCU dựa trên ATmega328. Nó có 14 chân I / O kỹ thuật số (trong đó 6 chân có thể được sử dụng cho đầu ra PWM), 6 chân đầu vào analog, hoạt động trên 5V và dải điện áp đầu vào từ 7V-20V, tốc độ xung nhịp 20 MHz với bộ nhớ flash 32 kb.

Chúng tôi có thể kết nối các cảm biến khác nhau với nó và đặt logic của chúng tôi trong một mã để có được chức năng cần thiết từ các cảm biến và tải bản phác thảo cuối cùng lên Arduino thông qua 'Arduino IDE'.

2) Mô-đun WiFi ESP8266 ESP-01: ESP8266 ESP-01 là mô-đun WiFi giá cả phải chăng nhất và chúng tôi sử dụng nó để kết nối bộ điều khiển vi mô của chúng tôi với mạng WiFi và tạo kết nối TCP / IP nhỏ. Nó có 8 chân trên chip là Ground, TX, GPIO-2 (General Purpose I / O), CH_EN (Chip Enable), GPIO-0, Reset, RX, Vcc. Nó hoạt động trên nguồn điện + 3.3v.

3) Mô-đun chuyển tiếp: Tôi đã sử dụng mô-đun chuyển tiếp 5V kênh đơn ở đây. Nó có 3 chân để kết nối với Arduino và 3 cổng để kết nối các thiết bị. Chân Vcc dùng để cấp nguồn cho relay 5V, chân Ground, chân IN cho đầu vào số. 3 cổng là COM (chung), NO (thường mở), NC (thường đóng) để cấp nguồn cho các thiết bị (ví dụ: bóng đèn).

4) Jumper Wires: Để kết nối với Arduino. Bạn có thể mua bộ dây nhảy nam sang nam, nữ sang nữ, nam sang nữ từ amazon hoặc bất kỳ thị trường nào khác của chioce bạn.

5) Bóng đèn AC, ổ cắm bóng đèn và dây điện: Để kết nối ổ cắm với mô-đun rơ le. Bạn có thể dễ dàng tìm thấy những món đồ này trong ngôi nhà của mình hoặc các cửa hàng lân cận.

Bước 3: Định cấu hình ứng dụng Blynk

1) Mở và đăng nhập vào ứng dụng Blynk.

Bạn sẽ nhận được 2000 cân bằng năng lượng sẽ được sử dụng để thêm các vật dụng. Năng lượng này có thể tái tạo khi xóa tiện ích con nhưng bạn sẽ không lấy lại được nếu bạn chia sẻ nó. Vì vậy, hãy tiêu thụ nó một cách khôn ngoan.

2) Tạo 'Dự án mới' và đặt tên cho nó bất cứ thứ gì bạn muốn.

3) Chọn 'Arduino Uno' từ danh sách thiết bị và Loại kết nối là 'WiFi', chọn chủ đề của bạn và nhấp vào 'Tạo'.

4) Bạn sẽ nhận được một E-mail với mã thông báo được ủy quyền của bạn. Vui lòng ghi chú lại.

5) Bây giờ hãy nhấp vào dấu + ở trên cùng và thêm một Nút.

6) Nhấp vào nút và đặt chân đầu ra thành 'Kỹ thuật số' và 'D7'. Đặt giá trị pin tương ứng là 1 và 0. (Câu hỏi có thể nảy sinh trong đầu bạn ở đây tại sao tôi lại đặt nó thành (1, 0) chứ không phải (0, 1)? Chà, tôi đã giải thích điều đó trong Bước 6 của Hướng dẫn này). Đặt chế độ chuyển đổi thành 'Đẩy' và đặt tên cho tất cả các nhãn theo ý muốn.

7) Một lần nữa nhấp vào dấu + và thêm Nhập văn bản.

8) Nhấp vào Nhập văn bản và đặt chân 'Đầu ra' thành V0, 'Giới hạn ký tự' thành 5 và bạn có thể đặt tên cho các trường khác theo ý muốn.

9) Mở dấu nhắc lệnh trên PC của bạn có kết nối Internet đang hoạt động và nhập lệnh sau:

ping blynk-cloud.com

Ghi lại địa chỉ IP trông giống như thế này

188.166.206.43

Đây là địa chỉ IP của máy chủ blynk cho quốc gia của bạn.

Bây giờ chuyển sang bước tiếp theo để tạo ứng dụng IFTTT.

Bước 4: Tạo IFTTT Applet

Bạn có thể đã tạo tài khoản của mình trên IFTTT.com hoặc trên ứng dụng IFTTT. Nếu không, hãy tạo nó.

Các bước tạo ứng dụng IFTTT cho Trợ lý Google:

1) Làm theo hướng dẫn được đề cập trong liên kết dưới đây cùng với các bước tôi đang đề cập ở đây:

Cách tạo applet IFTTT?

2) Tạo Trigger:

i) Tìm kiếm Trợ lý Google trên thanh tìm kiếm trong khi tạo trình kích hoạt.

ii) Chọn 'Nói một cụm từ với thành phần văn bản'

iii) Bạn có thể nhập ba cách để nói cụm từ của mình. Nhập các cụm từ của bạn với thành phần văn bản. Ví dụ, tôi đã nhập 'turn $ lights'. Ở đây, bất cứ điều gì tôi sẽ nói thay cho $ sẽ là thành phần văn bản. Đồng thời nhập cụm từ bạn muốn nghe từ Trợ lý Google.

iv) Chọn ngôn ngữ và nhấp vào Tạo trình kích hoạt.

3) Chọn Hành động:

i) Tìm kiếm Webhook trong thanh tìm kiếm trong khi chọn hành động.

ii) Nhấp vào 'Yêu cầu web'.

iii) Đặt phần sau vào trường URL:

"địa chỉ ip từ bước trước" / "Mã thông báo xác thực của bạn" / pin / "Số pin của đầu vào văn bản blynk"

Chèn địa chỉ IP, mã xác thực và số Pin của bạn (tức là 0 hoặc bất kỳ số pin nào bạn đặt để nhập văn bản trong ứng dụng blynk) mà không có dấu ngoặc kép.

iv) Đặt 'Phương pháp' thành PUT, 'Loại nội dung' thành ứng dụng / json và sao chép phần sau vào 'Nội dung'

["{{Trương Văn bản}}"]

4) Nhấp vào Kết thúc và chuyển sang bước tiếp theo.

Bước 5: Làm việc

Cách làm khá dễ dàng như bạn thấy trong hình, khi chúng ta nói "OK Google" và ra lệnh cho Trợ lý Google "bật đèn", IFTTT applet sẽ được kích hoạt và "bật" sẽ được chuyển làm thành phần văn bản cho blynk ứng dụng. Ứng dụng Blynk nhận nó trong trường văn bản đầu vào và chúng tôi lấy nó trong mã arduino bằng cách sử dụng phương thức thư viện blynk param.asStr (); Khi nhận được "bật" thì chân kỹ thuật số D7 của bảng arduino sẽ được đặt thành 0 và đèn sẽ được bật và khi nhận được "tắt" thì chân kỹ thuật số D7 của bảng arduino sẽ được đặt thành 1 và đèn sẽ tắt (lại cùng một sự nhầm lẫn từ bước 3…. đúng! Đừng lo lắng, tôi đã giải thích nó ở bước tiếp theo.)

Bước 6: Kết nối

Câu hỏi có thể nảy sinh trong đầu bạn rằng "tại sao tôi đặt chân 7 của bảng Arduino thành 0 cho đầu vào cao và 1 cho đầu vào thấp của mô-đun rơle?"

Câu trả lời rất đơn giản vì mô-đun rơle tôi đang sử dụng hoạt động ở mức thấp có nghĩa là rơle hoạt động khi đầu vào là 0 và không hoạt động khi đầu vào là 1. Nhưng tại sao nó lại như vậy? Điều này là do khi Arduino khởi động thì tất cả các chân đầu ra của Arduino được đặt thành cao theo mặc định, điều này sẽ đặt rơle hoạt động khi bắt đầu. Vì vậy, để đặt rơle không hoạt động ngay từ đầu, nó được đặt ở mức thấp.

Bây giờ chúng ta hãy kiểm tra các kết nối.

Tôi đã thực hiện các kết nối giữa các chân của Arduino, ESP8266 và mô-đun Relay trong hình trên. Tôi cũng đã đề cập đến các kết nối bên dưới vì tôi biết chữ viết tay của mình tuyệt vời như thế nào:(Sơ đồ chân của ESP8266 ESP-01 được hiển thị trong bước 2.

Kết nối giữa Arduino, ESP8266 và mô-đun chuyển tiếp:

Arduino ESP / Relay

Pin 7 ------------------------------------------------ ------- IN của rơ le

Pin 2 ------------------------------------------------ - Chân RX của ESP

Pin 3 ------------------------------------------------ - Chân TX của ESP

ĐẶT LẠI -------------------------------------------- ĐẶT LẠI pin của ESP

GND 1 -------------------------------------------- Chân nối đất của ESP

GND 2 -------------------------------------------- Chân nối đất của rơ le

+ 3,3V ----------------------------------------------- ------- Vcc của ESP

+ 5V ------------------------------------------------ ------ Vcc của rơ le

Kết nối giữa đầu thứ hai của mô-đun rơle và đèn AC:

KHÔNG (thường mở) của rơ le -------------------- bất kỳ một đầu nào của ổ cắm bóng đèn

COM (chung) của rơ le ------------------------- + đã kết thúc nguồn cung cấp AC

đầu còn lại của nguồn AC ---------------------- cuối còn lại của ổ cắm bóng đèn.

NC (thường đóng) --------- để nguyên như vậy.

(Vui lòng tham khảo sơ đồ trên để hiểu rõ hơn)

Bước 7: Tải lên mã và kiểm tra với Trợ lý Google

1) Mở 'Arduino IDE' trên PC của bạn

2) Mở bản phác thảo bên dưới trong IDE

3) Thay thế mã thông báo xác thực, WiFi ssid và mật khẩu của bạn bằng thông tin đăng nhập của bạn.

4) Tải mã lên bảng Arduino. (Cách tốt nhất là tải mã lên bảng Arduino không hoạt động và kết nối các cảm biến sau khi tải lên thành công)

5) Mở ứng dụng Blynk và bật điểm phát sóng WiFi của bạn.

6) Nhấp vào nút phát ở trên cùng bên phải của ứng dụng Blynk để chạy dự án.

7) Bạn sẽ được thông báo ngay sau khi kết nối được thiết lập.

8) Bây giờ là thời gian cho điều thực sự. Nói "OK Google" trong điện thoại của bạn, đợi Trợ lý Google mở và bây giờ nói cụm từ của bạn như "bật đèn", trong vài giây Trợ lý Google sẽ trả lời bạn bằng cụm từ bạn đã nhập để được nghe từ Trợ lý Google trong IFTTT như vậy như trong trường hợp của tôi là "đèn được bật"

9) Nói "tắt đèn" để tắt chúng. Bạn cũng có thể điều khiển đèn của mình thông qua Nút trong ứng dụng Blynk.

Xin chúc mừng! Đèn của bạn hiện đang hoạt động bằng giọng nói của bạn.