Mạch Snap và IoT: 3 bước

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

Trong hoạt động này, trẻ em sẽ tìm hiểu cách IoT có thể góp phần vào việc tiết kiệm năng lượng cho một ngôi nhà.

Họ sẽ thiết lập một ngôi nhà thu nhỏ bằng cách sử dụng mạch nhanh và sẽ lập trình các thiết bị khác nhau thông qua ESP32, đặc biệt là:

giám sát các thông số môi trường (độ ẩm nhiệt độ) trong các thiết bị điều khiển thời gian thực từ xa qua Blynk

GIỚI THIỆU

Hiệu quả năng lượng có thể bị ảnh hưởng bởi vị trí của ngôi nhà đối với mặt trời, gió chủ đạo, … Vì vậy, ví dụ, để tăng hiệu quả sử dụng năng lượng, người ta sẽ muốn đặt một ngôi nhà quay mặt về hướng Nam, để ánh nắng mặt trời chiếu vào. có thể cung cấp ánh sáng tự nhiên.

Các yếu tố khác cần xem xét để tối đa hóa hiệu quả năng lượng liên quan trực tiếp đến các thiết bị bạn sử dụng.

Dưới đây là một số mẹo:

sử dụng các thiết bị thông minh, chẳng hạn như bóng đèn phát sáng vào ban đêm và tự động tắt vào ban ngày, sử dụng phích cắm thông minh được trang bị nút bật tắt có thể được lập trình để bật và tắt vào những thời điểm cụ thể. kết nối các thiết bị của bạn với Internet để bạn có thể điều khiển chúng từ xa từ bất kỳ vị trí nào.

Quân nhu

• 1x bo mạch ESP32 + cáp usb
• dây cáp cá sấu
• 1x cảm biến DHT11
• 1x cảm biến LDR
• 1x điện trở 10kohm
• Breadboard
• dây nhảy
• bắt mạch
• ngôi nhà thu nhỏ

Bước 1: Thiết lập Ngôi nhà thu nhỏ

Để bắt đầu, trẻ em sẽ cần xây dựng hoặc lắp ráp một ngôi nhà thu nhỏ. Họ có thể chế tạo một tấm bằng bìa cứng, hoặc bạn có thể cắt chúng bằng laser trước, ví dụ bằng ván MDF dày 3mm. Đây là thiết kế của một ngôi nhà thu nhỏ, đã sẵn sàng để cắt bằng laser.

Bước 2: Theo dõi nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng với Blynk

trẻ em sẽ thiết lập một dự án Blynk cho phép chúng theo dõi các thông số được ghi lại bằng cảm biến nhiệt độ / độ ẩm và ánh sáng đặt trong ngôi nhà thu nhỏ của chúng.

Đầu tiên, kết nối snap LDR và snap DHT với bo mạch ESP32. kết nối chân dữ liệu của cảm biến DHT với chân 4 trên bo mạch ESP32. Kết nối snap LDR với chân 34 trên ESP32.

Tiếp theo, bạn sẽ phải tạo một dự án Blynk và định cấu hình nó để hiển thị các giá trị được ghi lại bởi cảm biến nhiệt độ / tiếng ồn.

TẠO DỰ ÁN MỚI TRONG ỨNG DỤNG BLYNK

Sau khi bạn đã đăng nhập thành công vào tài khoản của mình, hãy bắt đầu bằng cách tạo một dự án mới.

CHỌN PHẦN CỨNG CỦA BẠN

Chọn kiểu phần cứng bạn sẽ sử dụng. Nếu bạn đang làm theo hướng dẫn này, bạn có thể đang sử dụng bảng ESP32.

TOKEN AUTH

Mã xác thực là một số nhận dạng duy nhất cần thiết để kết nối phần cứng với điện thoại thông minh của bạn. Mỗi dự án mới bạn tạo sẽ có Mã xác thực riêng. Bạn sẽ tự động nhận được Mã xác thực trên email của mình sau khi tạo dự án. Bạn cũng có thể sao chép nó theo cách thủ công. Nhấp vào phần thiết bị và thiết bị cần thiết đã chọn

CẤU HÌNH CÁC DÒNG HIỂN THỊ GIÁ TRỊ

Kéo và thả 3 giá trị Hiển thị các vật dụng.

cấu hình chúng như sau:

1) đặt đầu vào là V5, từ 0 đến 1023. Đặt khoảng thời gian làm mới là Push2) đặt đầu vào là V6, từ 0 đến 1023. Đặt khoảng thời gian làm mới là Push

3) đặt đầu vào là V0, từ 0 đến 1023. Đặt khoảng thời gian làm mới là Đẩy

Tiện ích hiển thị đầu tiên sẽ nhận các giá trị độ ẩm từ cảm biến DHT và hiển thị chúng trên ứng dụng; tiện ích hiển thị thứ hai sẽ nhận các giá trị nhiệt độ qua wi-fi, tiện ích hiển thị thứ ba sẽ hiển thị các giá trị ánh sáng được ghi lại bởi cảm biến LDR.

LẬP TRÌNH BAN ESP32

Khởi chạy Arduino IDE, chọn đúng bo mạch và cổng - bên dưới menu “Công cụ”-. Dán đoạn mã dưới đây vào phần mềm và tải nó lên bảng.

#define BLYNK_PRINT Sê-ri

#include #include #include #include

// Bạn sẽ nhận được Mã xác thực trong Ứng dụng Blynk. // Đi tới Cài đặt dự án (biểu tượng hạt). char auth = "726e035ec85946ad82c3a2bb03015e5f";

// Thông tin đăng nhập WiFi của bạn. // Đặt mật khẩu thành "" cho các mạng mở. char ssid = "TISCALI-301DC1"; char pass = "ewkvt + dGc1Mx";

const int analogPin = 34; // Chân đầu vào tương tự 0 (GPIO 36) int sensorValue = 0; // Giá trị được đọc từ ADC

#define DHTPIN 4 // Chúng tôi đang kết nối với mã pin kỹ thuật số nào

// Bỏ ghi chú bất kỳ loại nào bạn đang sử dụng! # xác định DHTTYPE DHT11 // DHT 11 // # xác định DHTTYPE DHT22 // DHT 22, AM2302, AM2321 // # xác định DHTTYPE DHT21 // DHT 21, AM2301

DHT dht (DHTPIN, DHTTYPE); Bộ đếm thời gian BlynkTimer;

// Hàm này gửi thời gian hoạt động của Arduino mỗi giây tới Pin ảo (5). // Trong ứng dụng, tần suất đọc của Widget phải được đặt thành PUSH. Điều này có nghĩa là bạn xác định tần suất gửi dữ liệu đến Ứng dụng Blynk. void sendSensor () {float h = dht.readHumidity (); float t = dht.readTempe Heat (); // hoặc dht.readTempether (true) cho Fahrenheit

if (isnan (h) || isnan (t)) {Serial.println ("Không thể đọc từ cảm biến DHT!"); trở lại; } // Bạn có thể gửi bất kỳ giá trị nào bất kỳ lúc nào. // Vui lòng không gửi nhiều hơn 10 giá trị đó mỗi giây. Blynk.virtualWrite (V5, h); Blynk.virtualWrite (V6, t); }

void setup () {// Bảng điều khiển gỡ lỗi Serial.begin (9600);

Blynk.begin (auth, ssid, pass); // Bạn cũng có thể chỉ định máy chủ: //Blynk.begin(auth, ssid, pass, "blynk-cloud.com", 80); //Blynk.begin(auth, ssid, pass, IPAddress (192, 168, 1, 100), 8080);

dht.begin ();

// Thiết lập một hàm được gọi mỗi giây timer.setInterval (1000L, sendSensor); timer.setInterval (250L, AnalogPinRead); // Chạy quét cảm biến 4 lần một giây

}

void AnalogPinRead () {sensorValue = analogRead (analogPin); // Đọc giá trị tương tự: Serial.print ("sensor ="); // In kết quả… Serial.println (sensorValue); //… đến màn hình nối tiếp: Blynk.virtualWrite (V0, sensorValue); // Gửi kết quả tới Gauge Widget}

void loop () {Blynk.run (); timer.run (); }

Bước 3: Điều khiển từ xa các thiết bị thu nhỏ thông qua Blynk

Phần cuối cùng của hoạt động sẽ là điều khiển từng thiết bị điện từ xa thông qua ứng dụng blynk.

Mỗi ngôi nhà thu nhỏ sẽ cần có ít nhất một bóng đèn nhỏ cũng như một thiết bị khác (ví dụ: máy in 3D thu nhỏ, lò nướng thu nhỏ).

Việc có thể điều khiển từ xa các thiết bị của một thiết bị mang lại cho người dùng lợi thế rõ ràng là có thể lựa chọn khi nào chúng đang chạy và khi nào chúng không hoạt động, do đó góp phần tiết kiệm năng lượng và làm cho ngôi nhà thu nhỏ tiết kiệm năng lượng nhất có thể.

Chúng tôi đã thiết kế một số thiết bị điện tử thu nhỏ có thể in 3D có thể được đặt trên đầu một thành phần nhanh. Ví dụ, bạn có thể tưởng tượng đặt lò nướng thu nhỏ trên đèn Led hoặc một máy in 3D thu nhỏ trên đầu chụp động cơ rung mini, do đó mô phỏng hoạt động thực của các thiết bị đó.

Tìm tất cả các thiết bị có sẵn để in 3D bằng cách nhấp vào các liên kết bên dưới:

Snap mạch TV

Bếp mạch chụp

Máy in 3D mạch Snap

Bộ trộn mạch Snap

Máy giặt mạch Snap

Hoạt động này sẽ yêu cầu ứng dụng Blynk. Vì vậy, trước tiên hãy tải xuống Blynk trên điện thoại thông minh của bạn.

TẠO DỰ ÁN MỚI TRONG ỨNG DỤNG BLYNK

Sau khi bạn đã đăng nhập thành công vào tài khoản của mình, hãy bắt đầu bằng cách tạo một dự án mới.

CHỌN PHẦN CỨNG CỦA BẠN

Chọn kiểu phần cứng bạn sẽ sử dụng. Nếu bạn đang làm theo hướng dẫn này, bạn có thể đang sử dụng bảng ESP32.

TOKEN AUTH

Mã xác thực là một số nhận dạng duy nhất cần thiết để kết nối phần cứng với điện thoại thông minh của bạn. Mỗi dự án mới bạn tạo sẽ có Mã xác thực riêng. Bạn sẽ tự động nhận được Mã xác thực trên email của mình sau khi tạo dự án. Bạn cũng có thể sao chép nó theo cách thủ công. Nhấp vào phần thiết bị và thiết bị bắt buộc đã chọn và bạn sẽ thấy mã thông báo

LẬP TRÌNH BAN ESP32

Truy cập trang web này, chọn phần cứng của bạn, chế độ kết nối (ví dụ: wi-fi) và chọn ví dụ Blynk Blink.

Sao chép mã và dán nó vào Arduino IDE (trước đó, hãy đảm bảo rằng bạn chọn đúng bảng và đúng cổng - trong “Công cụ” -).

Thay thế “YourAuthtoken” bằng mã thông báo có sẵn trên ứng dụng, thay thế “YourNetworkName” và “YourPassword” bằng thông tin đăng nhập wi-fi của bạn. Cuối cùng, tải mã lên bảng.

THIẾT LẬP ỨNG DỤNG BLYNK

Trong dự án Blynk của bạn, hãy chọn các tiện ích nút, với số lượng nút bạn có thể điều khiển từ xa. Trong ví dụ của chúng tôi, chúng tôi sẽ thêm tiện ích con hai nút vì chúng tôi có hai bộ phận chụp nhanh để điều khiển (cả hai đều là đèn LED).

Tiếp theo, chọn nút đầu tiên và dưới đầu ra, chọn cổng mà một trong những snap của bạn được kết nối với bo mạch ESP32 (ví dụ: GP4). Đảm bảo có 0 và 1 bên cạnh GP4, giống như trong hình dưới đây. Bạn cũng có thể chọn nút sẽ hoạt động ở chế độ hỗn hợp hoặc chuyển đổi.

Làm tương tự cho nút thứ hai, chỉ lần này kết nối với chân ESP32 có liên quan (ví dụ: GP2).