IOT dễ dàng - Trung tâm cảm biến RF được điều khiển bằng ứng dụng cho thiết bị IOT phạm vi trung bình: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Trong loạt bài hướng dẫn này, chúng tôi sẽ xây dựng một mạng lưới

thiết bị có thể được điều khiển thông qua liên kết vô tuyến từ thiết bị trung tâm. Lợi ích của việc sử dụng kết nối vô tuyến nối tiếp 433MHz thay vì WIFI hoặc Bluetooth là phạm vi lớn hơn nhiều (với ăng-ten tốt và định vị cảm biến, có thể lên đến 1000m!). Điều này phù hợp hơn nhiều với các ứng dụng ngoài trời như cảm biến nhiệt độ không dây đặt ở cuối khu vườn hoặc rơ le để điều khiển lò sưởi trong nhà để xe của bạn.

Việc kiểm soát và giám sát các thiết bị này sẽ thông qua ứng dụng DroidScript trên điện thoại di động hoặc máy tính bảng Android. Chúng tôi sẽ xây dựng dựa trên kiến thức mà chúng tôi đã thu được trong hướng dẫn Easy IOT trước đây, nơi chúng tôi điều khiển rơle bằng Mô-đun ESP32. Nếu bạn chưa hoàn thành điều này, bạn có thể muốn xem nó tại đây:

www.instructables.com/id/Easy-IOT-Remotely…

Tuy nhiên, lần này chúng tôi sẽ sử dụng ESP32 làm Hub để thu hẹp khoảng cách giữa WIFI và Đài 433Mhz. Điều này cho phép chúng tôi gửi một lệnh từ điện thoại được kết nối với mạng WIFI gia đình của chúng tôi, sau đó sẽ được chuyển tiếp đến thiết bị từ xa thích hợp.

Chúng tôi cũng sẽ giới thiệu cách xây dựng các nút cảm biến được cấp nguồn cực thấp với một vài sửa đổi đơn giản đối với Arduino Pro Mini cho phép thiết bị được cấp nguồn từ pin trong hơn một năm!

Trong khi có những cách khác để tạo mạng cảm biến RF công suất thấp, ví dụ: LoraWan, loạt bài này nhằm mục đích cung cấp giải pháp thay thế đơn giản hơn (và rẻ hơn) nhằm mục đích dạy các nguyên tắc cốt lõi của giao tiếp không dây, xử lý dữ liệu và điện tử công suất thấp. Các hệ thống phức tạp hơn sử dụng các giao thức như LoraWan và MQTT sẽ được đề cập trong một hướng dẫn trong tương lai.

Bước 1: Hướng dẫn 1 - Trung tâm cảm biến RF dựa trên ESP32

Trong hướng dẫn này, chúng tôi xây dựng trung tâm trung tâm sẽ truyền các thông điệp vô tuyến đến và nhận từ các cảm biến không dây của chúng tôi và chuyển dữ liệu đó đến ứng dụng Android của chúng tôi.

Vui lòng theo liên kết đến hướng dẫn:

www.instructables.com/id/Easy-IOT-ESP32-Ba…

Bước 2: Hướng dẫn 2 - Nút chuyển tiếp từ xa

Đối với thiết bị có thể điều khiển đầu tiên của chúng tôi, chúng tôi sẽ sử dụng Arduino Nano được kết nối với mô-đun chuyển tiếp và Mô-đun HC-12 khác để nhận dữ liệu vô tuyến từ Trung tâm ESP32 của chúng tôi.

Vui lòng theo liên kết đến hướng dẫn:

www.instructables.com/id/Tutorial-2-Remote…

Bước 3: Hướng dẫn 3 - Các nút cảm biến nhiệt độ công suất cực thấp

Trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ chỉ cho bạn cách sửa đổi Arduino Pro Mini để giảm đáng kể điện năng tiêu thụ, sau đó xây dựng một nút cảm biến nhiệt độ sẽ truyền thông báo định kỳ đến Trung tâm ESP32.

Vui lòng theo liên kết đến hướng dẫn:

www.instructables.com/id/Easy-IOT-Low-Powe…

Bước 4: Hướng dẫn 4 - Tự động kết nối WIFI ESP32 và Phát UDP

Hiện tại, Trung tâm ESP32 của chúng tôi phải được lập trình trước với WIFI SSID và mật khẩu, có nghĩa là không dễ thay đổi. Để dễ dàng hơn, ESP32 có thể được lập trình để khởi động như một Điểm truy cập WIFI mà người dùng có thể kết nối. Sau đó, điều này sẽ hiển thị một “trang đăng nhập” cho phép họ nhập SSID và Mật khẩu của mạng mà chúng tôi muốn kết nối.

Khi thiết bị đã nhập chi tiết WIFI, chúng sẽ được lưu vào bộ nhớ và lần tiếp theo được cấp nguồn, thiết bị sẽ tự động cố gắng kết nối. Nếu không thể kết nối, nó sẽ chuyển về chế độ Điểm truy cập (AP).

Nếu thiết bị kết nối thành công với mạng WIFI, chúng tôi sẽ có thể nói chuyện với trung tâm bằng ứng dụng của mình, nhưng chúng tôi vẫn gặp sự cố khi cần địa chỉ IP của trung tâm. Chúng tôi giải quyết vấn đề này bằng cách lập trình trung tâm để truyền các thông báo UDP thông báo địa chỉ IP của nó trên WIFI sau khi kết nối, chúng tôi có thể đọc địa chỉ này bằng ứng dụng của mình và sau đó kết nối.

Vui lòng theo liên kết đến hướng dẫn:

www.instructables.com/id/ESP32-WIFI-Autoco…