מעגלי הצמד ו- IoT: 3 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

בפעילות זו הילדים ילמדו כיצד IoT יכול לתרום ליעילות האנרגיה של בית.

הם יקימו בית מיניאטורי באמצעות מעגלים מהירים, ויתכנתו את המכשירים השונים באמצעות ESP32, בעיקר ל:

לפקח על פרמטרים סביבתיים (לחות טמפרטורה) במכשירי שליטה בזמן אמת מרחוק באמצעות Blynk

מבוא

יעילות האנרגיה יכולה להיות מושפעת ממיקום הבית ביחס לשמש, הרוח השוררת וכו '. כך, למשל, כדי להגביר את יעילות האנרגיה, ירצו למקם בית הפונה לכיוון דרום, כך שקרני השמש יכול לספק תאורה טבעית.

גורמים אחרים שיש לקחת בחשבון על מנת למקסם את יעילות האנרגיה קשורים ישירות למכשירים שבהם אתה משתמש.

להלן מספר עצות:

השתמש במכשירי חשמל חכמים, למשל נורות הדולקות בלילה ונכבות באופן אוטומטי במהלך היום השתמש בתקעים חכמים המצוידים בלחצן כיבוי שניתן לתכנת להדלק ולכבות בזמנים ספציפיים. חבר את המכשירים שלך לאינטרנט כך שתוכל לשלוט בהם מרחוק מכל מקום.

אספקה

• 1x ESP32 לוח + כבל USB
• כבלי תנין
• חיישן 1x DHT11
• חיישן 1x LDR
• נגד 10 קאוהם
• לוח לחם
• חוטי מגשר
• הצמד מעגלים
• בית מיניאטורי

שלב 1: הקמת הבית המיניאטורי

ראשית, ילדים יצטרכו לבנות או להרכיב בית מיניאטורי. הם יכולים לבנות אחד בעזרת קרטון, או שאתה יכול לחתוך אותם בלייזר מראש, באמצעות למשל לוח MDF בעובי 3 מ מ. להלן עיצוב בית מיניאטורי, מוכן לחיתוך לייזר.

שלב 2: ניטור טמפרטורה, לחות ואור בעזרת Blynk

ילדים יקימו פרויקט Blynk שיאפשר להם לעקוב אחר הפרמטרים שנרשמו על ידי חיישני טמפרטורה/לחות ותאורה הממוקמים בביתם המיניאטורי.

ראשית, חבר את הצמד LDR ואת הצמד ה- DHT ללוח ESP32. חבר את פין הנתונים של חיישן DHT לסיכה 4 בלוח ESP32. חבר את הצמד LDR לסיכה 34 ב- ESP32.

לאחר מכן, עליך ליצור פרויקט Blynk ולהגדיר אותו כך שיציג את הערכים שנרשמו על ידי חיישן הטמפ '/זמזום.

צור פרוייקט חדש באפליקציית BLYNK

לאחר שנכנסת בהצלחה לחשבון שלך, התחל ביצירת פרויקט חדש.

בחר את הציוד שלך

בחר את דגם החומרה בו תשתמש. אם אתה עוקב אחר הדרכה זו סביר להניח שתשתמש בלוח ESP32.

סממן AUTH

Auth Token הוא מזהה ייחודי הדרוש לחיבור החומרה שלך לסמארטפון שלך. לכל פרויקט חדש שתיצור יהיה אסימון אימות משלו. לאחר יצירת הפרויקט תקבל אסימון אימות אוטומטית בדוא ל שלך. תוכל גם להעתיק אותו באופן ידני. לחץ על קטע המכשירים ובחר את המכשיר הדרוש

קביעת תצורה של ערכי WIDGETS

גרור ושחרר 3 ווידג'טים לתצוגה בעלי ערך.

הגדר אותם כדלקמן:

1) הגדר את הקלט כ- V5, מ- 0 עד 1023. הגדר את מרווח הרענון כ- Push2) הגדר את הקלט כ- V6, מ- 0 ל- 1023. הגדר את מרווח הרענון כ- Push

3) הגדר את הקלט כ- V0, מ- 0 עד 1023. הגדר את מרווח הרענון כ- Push

ווידג'ט התצוגה הראשון יקבל ערכי לחות מחיישן DHT, ויציג אותם באפליקציה; ווידג'ט התצוגה השני יקבל ערכי טמפרטורה באמצעות Wi-Fi, ווידג'ט התצוגה השלישי יציג ערכי אור שהוקלטו על ידי חיישן LDR.

תכנת לוח ESP32

הפעל את Arduino IDE, בחר את הלוח הנכון ויציאה תחת תפריט "כלים". הדבק את הקוד למטה בתוכנה והעלה אותו ללוח.

#הגדר סדרה BLYNK_PRINT

#include #include #include #include

// אתה אמור לקבל Auth Token באפליקציית Blynk. // עבור אל הגדרות הפרויקט (סמל אגוז). char auth = "726e035ec85946ad82c3a2bb03015e5f";

// אישורי ה- WiFi שלך. // הגדר את הסיסמה ל- "" עבור רשתות פתוחות. char ssid = "TISCALI-301DC1"; char pass = "ewkvt+dGc1Mx";

const int analogPin = 34; // סיכת קלט אנלוגי 0 (GPIO 36) int sensorValue = 0; // ערך נקרא מתוך ה- ADC

#define DHTPIN 4 // לאיזה סיכה דיגיטלית אנחנו מחוברים

// אל תגיב בכל סוג שאתה משתמש בו! #define DHTTYPE DHT11 // DHT 11 //#define DHTTYPE DHT22 // DHT 22, AM2302, AM2321 //#define DHTTYPE DHT21 // DHT 21, AM2301

DHT dht (DHTPIN, DHTTYPE); טיימר BlynkTimer;

// פונקציה זו שולחת את זמן העלייה של Arduino בכל שנייה לפין הווירטואלי (5). // באפליקציה יש להגדיר את תדירות הקריאה של ווידג'ט ל- PUSH. המשמעות היא // שאתה מגדיר את התדירות שבה יש לשלוח נתונים לאפליקציית Blynk. void sendSensor () {float h = dht.readHumidity (); float t = dht.readTemperature (); // או dht.readTemperature (נכון) עבור פרנהייט

if (isnan (h) || isnan (t)) {Serial.println ("קריאה נכשלה מחיישן DHT!"); לַחֲזוֹר; } // אתה יכול לשלוח כל ערך בכל עת. // נא לא לשלוח יותר מ -10 ערכים לשנייה. Blynk.virtualWrite (V5, h); Blynk.virtualWrite (V6, t); }

הגדרת void () {// מסוף באגים Serial.begin (9600);

Blynk.begin (auth, ssid, pass); // תוכל גם לציין שרת: //Blynk.begin(auth, ssid, pass, "blynk-cloud.com", 80); //Blynk.begin(auth, ssid, pass, IPAddress (192, 168, 1, 100), 8080);

dht.begin ();

// הגדר פונקציה להיקרא כל טיימר שני. SetInterval (1000L, sendSensor); timer.setInterval (250L, AnalogPinRead); // הפעל סריקת חיישנים 4 פעמים בשנייה

}

void AnalogPinRead () {sensorValue = analogRead (analogPin); // קרא את האנלוגי בערך: Serial.print ("sensor ="); // הדפס את התוצאות … Serial.println (sensorValue); //… לצג הטורי: Blynk.virtualWrite (V0, sensorValue); // שלח את התוצאות ל- Gauge Widget}

לולאת חלל () {Blynk.run (); timer.run (); }

שלב 3: שליטה במכשירים זעירים מרחוק באמצעות Blynk

החלק האחרון של הפעילות יעסוק בשליטה על מכשירי החשמל אחד אחד מרחוק באמצעות אפליקציית blynk.

כל בית מיניאטורי יצטרך לכלול לפחות נורה מיניאטורית אחת וכן מכשיר אחר (למשל מדפסת תלת מימד מיניאטורית, תנור מיניאטורי).

היכולת לשלוט מרחוק במכשירי החשמל מעניקה למשתמש את היתרון הברור בכך שהוא יכול לבחור מתי הוא רץ ומתי הוא לא, ובכך תורם לחיסכון באנרגיה ולהפוך את הבית המיניאטורי ליעיל ככל האפשר.

עיצבנו מספר מכשירי אלקטרוניקה מיניאטוריים להדפסה תלת -ממדית הניתנים להנחה על גבי רכיב הצמדה. אתה יכול למשל לדמיין למקם את התנור המיניאטורי על גבי לד או מדפסת תלת מימדית על מצמד מנוע מיני רוטט, ובכך לחקות פעולות של המכשירים האמיתיים.

מצא את כל המכשירים הזמינים להדפסה תלת מימדית על ידי לחיצה על הקישורים הבאים:

הצמד טלוויזיה

תנור מעגלים

מדפסת תלת מימד במעגל סנאפ

מערבל הצמדת מעגלים

מכונת כביסה במעגל סנאפ

פעילות זו תדרוש את אפליקציית Blynk. אז קודם כל, הורד את Blynk בסמארטפון שלך.

צור פרוייקט חדש באפליקציית BLYNK

לאחר שנכנסת בהצלחה לחשבון שלך, התחל ביצירת פרויקט חדש.

בחר את הציוד שלך

בחר את דגם החומרה בו תשתמש. אם אתה עוקב אחר הדרכה זו סביר להניח שתשתמש בלוח ESP32.

סממן AUTH

Auth Token הוא מזהה ייחודי הדרוש לחיבור החומרה שלך לסמארטפון שלך. לכל פרויקט חדש שתיצור יהיה אסימון אימות משלו. לאחר יצירת הפרויקט תקבל אסימון אימות אוטומטית בדוא ל שלך. תוכל גם להעתיק אותו באופן ידני. לחץ על קטע המכשירים והמכשיר הדרוש שנבחר, ותראה אסימון

תכנת לוח ESP32

כנס לאתר זה, בחר את החומרה שלך, את מצב החיבור (למשל Wi-Fi) ובחר את דוגמת בלינק בלינק.

העתק את הקוד והדבק אותו ב- Arduino IDE (לפני כן, הקפד לבחור את הלוח הנכון ואת היציאה הנכונה - תחת "כלים" -).

החלף את "YourAuthtoken" באסימון הזמין באפליקציה, החלף את "YourNetworkName" ו- "YourPassword" שלך עם אישורי ה- Wi-Fi שלך. לבסוף, העלה את הקוד ללוח.

הגדר את אפליקציית BLYNK

בפרויקט Blynk שלך, בחר ווידג'טים של לחצנים, כמה כפתורים שיש לך לחיצות שליטה מרחוק. בדוגמה שלנו נוסיף שני כפתורי ווידג'טים מכיוון שיש לנו שני חלקים להצמד (שניהם נוריות).

לאחר מכן בחר את הכפתור הראשון, ותחת הפלט, בחר את היציאה שאליה מחובר הצמד שלך ללוח ESP32 (למשל GP4). הקפד להוסיף 0 ו- 1 ליד GP4, בדיוק כמו בתמונה למטה. אתה יכול גם לבחור אם הלחצן יפעל במצב מעוך או מתג.

עשו את אותו הדבר עבור הכפתור השני, רק שהפעם התחברו לפין ESP32 הרלוונטי (למשל GP2).