Tạo bản đồ nhiệt WiFi bằng ESP8266 & Arduino: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Trang web chính thức của ElectropeakElectroPeak Theo dõi thêm của tác giả:

Giới thiệu: ElectroPeak là nơi lý tưởng để bạn học điện tử và biến ý tưởng của bạn thành hiện thực. Chúng tôi cung cấp các hướng dẫn hàng đầu để chỉ cho bạn cách bạn có thể thực hiện các dự án của mình. Chúng tôi cũng cung cấp các sản phẩm chất lượng cao để bạn có… Thông tin thêm về Electropeak »

Tổng quat

Trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ tạo bản đồ nhiệt của các tín hiệu Wi-Fi xung quanh bằng Arduino và ESP8266.

Những gì bạn sẽ học

• Giới thiệu về tín hiệu WiFi
• Cách phát hiện các tín hiệu cụ thể với ESP8266
• Tạo bản đồ nhiệt bằng Arduino và màn hình TFT

Bước 1: WiFi là gì?

Ngày nay, nhiều người sử dụng dịch vụ WiFi trên điện thoại thông minh, máy tính bảng và PC của họ. WiFi là giao thức được Wi-Fi Alliance đăng ký để xây dựng mạng LAN không dây tiêu chuẩn IEEE802.11.

Wi-Fi mạnh hơn Bluetooth. Wi-Fi thường được sử dụng để kết nối với internet không dây, điều này đã làm cho giao thức này trở nên phổ biến hơn rất nhiều. Bạn có thể dễ dàng kết nối Internet ở bất cứ đâu bằng công nghệ này. Chuẩn Wi-Fi hỗ trợ tốc độ tối đa 11Mps ở 2,4 GHz. Để tăng tốc độ của tiêu chuẩn này, một phiên bản khác có tên IEEE802.11n đã được xây dựng với tốc độ tăng lên đến 200Mps. Tốc độ tăng này là do sử dụng ăng-ten đa kênh (MIMO), sử dụng hai dải tần 2,4 GHz và 5 GHz và Kiểm soát truy cập trung bình (MAC). Bo mạch Wi-Fi có kích thước khoảng 20 mét, trong dự án này, chúng tôi muốn tạo một bản đồ nhiệt WiFi bằng cách sử dụng ESP8266, Arduino và 3,5 inch TFT LCD. ESP8266 có thể phát hiện tín hiệu Wi-Fi của một SSID (RSSI) được chỉ định. Chúng tôi đã sử dụng mô-đun ESP-01 cho dự án này. Đặt 4 trong số các mô-đun này ở bốn góc của căn phòng có hoa văn hình chữ nhật. Sau khi nhận được thông tin từ các mô-đun ESP, chúng tôi gửi chúng đến Arduino để được phân tích và hiển thị.

Bước 2: Bản đồ nhiệt là gì?

Bản đồ nhiệt là một dữ liệu đồ họa cung cấp thông tin ở dạng hấp dẫn. Bản đồ nhiệt thường sử dụng phổ màu để phân tích thông tin, phổ màu này bắt đầu từ màu ấm và kết thúc bằng màu lạnh. Mỗi phần của bản đồ có cường độ và độ phủ cao nhất của dữ liệu cụ thể (ví dụ: cường độ tín hiệu WiFi), có màu nóng nhất, và do đó, với sự giảm cường độ của dữ liệu, phổ màu sẽ tiếp cận với màu lạnh.

Bước 3: Vật liệu cần thiết

Các thành phần phần cứng

Arduino UNO R3 * 1

Mô-đun màn hình hiển thị màu TFT 3,5 * 1

Mô-đun WiFi ESP8266 * 1

Ứng dụng phần mềm

Arduino IDE

Bước 4: Tạo bản đồ nhiệt WiFi

Mạch điện

Kết nối các mô-đun ESP với bảng Arduino như trong hình.

Sau khi kết nối các mô-đun ESP, hãy đặt TFT Shield trên Arduino.

Mã số

Đầu tiên, chúng tôi viết mã cho các mô-đun ESP để kiểm tra cường độ tín hiệu và gửi nó đến Arduino. Sau đó, chúng tôi viết một mã khác để Arduino nhận thông tin và hiển thị chúng. Tải xuống Mã 1 trên mỗi mô-đun ESP của bạn. Bạn có thể đọc hướng dẫn này để biết thêm thông tin về mô-đun ESP8266 và cách tải mã lên thông qua Arduino IDE.

Trong mã này, ký tự “1” biểu thị mã định danh mô-đun ESP, đối với các mô-đun tiếp theo, hãy thay đổi mã định danh này. Ví dụ: đối với mô-đun thứ hai, hãy thay đổi số nhận dạng thành “2”. Nhập tên SSID mong muốn của bạn Thay vì “SSID cụ thể”. Bây giờ hãy tải lên Mã 2 trên Arduino của bạn.

Trong mã này, chúng tôi đã sử dụng thư viện Adafruit_GFX và MCUFRIEND_kbv để hiển thị thông tin trên màn hình LCD, bạn có thể tải xuống thông tin này từ các liên kết sau.

Thư viện Adafruit_GFX

Thư viện MCUFRIEND_kbv

Sau khi nhận được RSSI từ tất cả các mô-đun, Arduino sẽ tính toán cường độ của tín hiệu WiFi theo vị trí. Bạn có thể tạo màu của riêng mình bằng cách thay đổi các biến r, g và b.

Bước 5: Tiếp theo là gì?

• Cố gắng phân tích thêm SSID.
• Cố gắng thêm nhiều mô-đun hơn và phân tích tín hiệu 3D.