חיישן טמפרטורה ותנועה אלחוטי של IoT: 11 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

קיבלתי השראה מפרויקטים רבים של IoT הנמצאים ב- Instructables, כך שבתהליך הלמידה אני מנסה לשלב כמה אפליקציות שימושיות שרלוונטיות. כהרחבה להוראות הקודמות שלי הקשורות לחיישן טמפרטורת IoT, הוספתי כעת יכולות נוספות למערכת המשנה. הפונקציונליות הנוספת היא:

- חיבור NTP כדי לקבל את הזמן

- LED שניתן לשלוט מרחוק

- חיישן PIR לאיתור תנועה

- מחובר Raspberry PI פועל homekit המאפשר חיבור ל- iPhone "בית"

שלב 1: הרעיון, הקישוריות והרכיבים

הרעיון כפי שמוצג לעיל הוא לאפשר ניטור טמפרטורות מרחוק עם היכולת הנוספת לזהות תנועה אם מישהו בבית, ולאפשר התראה באמצעות LED. ניתן לגשת ליחידה באופן מקומי ב- LAN או מרחוק באמצעות שרת אינטרנט. אתה יכול גם לחבר פשטידת פטל (אופציונלי) עם אביזר Homekit מותקן על מנת לאפשר חיבור לאפליקציית "הבית" של האייפון.

זהה לגרסה הקודמת הרכיבים הבאים נדרשים בפרויקט זה, אנא שים לב שהקישור שלהלן הוא קישור שותף, כך שאם אינך רוצה לתרום, פשוט עבור ישירות.

- לוח NodeMcu Lua ESP8266 dev. אני מקבל את שלי מבנגגוד.

- חיישן טמפרטורה LM35

- חיישן PIR

- לד

- לוח אב טיפוס

- Arduino IDE

- שרת אינטרנט עובד עם scripting של שרת php מופעל

- פטל פטל (אופציונלי)

שלב 2: הפעל את IDE Arduino לעבודה

לפרטים על שלב זה, עיינו בשלב ההוראות הקודם שלי שלב 2. על חיישן טמפרטורת IoT עם ESP8266.

שלב 3: חיבור חיישן הטמפרטורה, ה- LED וה- PIR

לחיישן הטמפרטורה LM35 יש 3 רגליים, הרגל הראשונה היא VCC, אתה יכול לחבר זאת ל- 3.3V (תפוקת לוח ESP8266 היא 3.3V). הרגל האמצעית היא Vout (ממנה קוראים את הטמפרטורה, אתה יכול לחבר את זה לכניסה האנלוגית של ה- ESP8266 pin AD0, זה ממוקם בצד ימין למעלה של הלוח כפי שמוצג בתמונה. והרגל הימנית צריכה להיות מחובר לקרקע.

חיישן PIR מורכב גם כן מ -3 רגליים, ניתן לראות סימון זעיר של +, 0, - על הלוח המודפס שליד הרגל. אז חבר את ה "+" ל- 3.3V, "-" לקרקע, ואת הסיכה האמצעית "0" לסיכה D6 של ESP8266.

לד היו רק 2 רגליים, "+" (אנודה), הרגל הארוכה יותר מחברת את זה לסיכה D5 של ESP8266 ו- "-" (קתודה) יש לחבר את הרגליים הקצרות יותר לקרקע (GND).

שלב 4: הגדרת שרת האינטרנט בענן

יש הנחה מסוימת לשלב זה:

יש לך כבר שרת אינטרנט עובד, המתארח בדומיין מתאים. ואתה מכיר העברת קבצים לשרת האינטרנט שלך באמצעות FTP באמצעות Filezilla או תוכנית FTP אחרת.

העלה את קובץ ה- zip המצורף לשורש האתר שלך. נניח לתרגיל זה האתר שלך הוא "https://arduinotestbed.com"

ההנחה היא שכל הקובץ ממוקם בשורש שרת האינטרנט, אם שמרת אותו בתוך תיקיה אחרת, אנא התאם את מיקום הקובץ בהתאם הן בקובץ ArduinoData3.php והן בסקיצה של Arduino. אם אינך בטוח אנא יידע אותי ואנסה כמיטב יכולתי לעזור.

שלב 5: הגדרת מסד הנתונים לאחסון נתוני הטמפרטורה

אנו משתמשים במסד הנתונים sqllite לתרגיל זה. Sqllite הוא מסד הנתונים המבוסס על קובץ קל שאינו דורש שרת. מסד הנתונים ממוקם באופן מקומי בשרת האינטרנט שלך. אם אתה מודאג לגבי האבטחה, עליך לשנות את הקוד כדי להשתמש בשרת מסד נתונים תקין כמו mysql או MSSQL.

לפני שתתחיל עליך לשנות את סיסמת מסד הנתונים הממוקמת בקובץ phpliteadmin.php. אז פתח קובץ זה בשרת האינטרנט שלך וערוך את פרטי הסיסמה בשורה 91 לסיסמה שאתה רוצה.

לאחר מכן הצבע על phpliteadmin.php בשרת האינטרנט שלך. אם אתה משתמש בדוגמה שלנו לפני שאתה צריך להצביע על

מכיוון שאין בסיס נתונים בשרת יוצג בפניך המסך ליצירת מסד הנתונים. הזן "temperature.db" בתיבת הקלט החדשה של מסד הנתונים ולחץ על כפתור "צור". לאחר מכן, מסד הנתונים ייווצר בהצלחה. בשלב זה מסד הנתונים עדיין ריק ולכן תזדקק לסקריפט SQL כדי ליצור את מבנה טבלת מסד הנתונים לארח את הנתונים.

שלב 6: צור את טבלת ה"טמפרטורה"

כדי ליצור את הטבלה, לחץ על הכרטיסייה "SQL" והדבק בשאילתת ה- sql הבאה.

התחל עסקה;

-----מבנה הטבלה לטמפרטורה ---- צור טבלה 'טמפרטורה' ('מזהה' מפתח ראשוני INTEGER NOT NULL, לחות INT NOT NULL, טמפרטורה אמיתית, חותמת זמן DATETIME Default CURRENT_TIMESTAMP, 'דוד' BOOLEAN, 'goaltemp' אמיתי); לְבַצֵעַ;

לאחר מכן לחץ על כפתור "עבור" בתחתית. יש ליצור את הטבלה בהצלחה.

אם אתה מרענן את הדף, אתה אמור לראות כעת את טבלת "הטמפרטורה" מתחת למסד הנתונים temperatuur.db בצד שמאל. אם תלחץ על טבלת הטמפרטורות אם עדיין אין מידע.

כעת, לאחר שיצרנו את מסד הנתונים, תוכל להצביע על כתובת האתר הבאה

arduinotestbed.com/ArduinoData3.php

היית רואה את חוגה הטמפרטורה מציגה נתוני דמה, חיישן התנועה ולוח הבקרה כדי להפעיל את הנורית. החלק התחתון של הגרף עדיין יהיה ריק מכיוון שאין עדיין נתונים.

שלב 7: העלה את סקיצת חיישן הטמפרטורה ל- ESP8266 שלך

כעת העתק את כל הקובץ המצורף ופתח את "ESP8266TempPIRSensor.ino" ממשק ה- Arduino ייצור עבורך את התיקיה. העבר את שאר הקבצים לתיקייה החדשה שנוצרה על ידי ממשק Arduino.

שנה את שרת האינטרנט שצוין ואת המיקום של קובץ data_store3.php במידת הצורך. לאחר מכן העלה את הסקיצה ל- ESP8266.

אם הכל ילך כשורה זה אמור להעלות בהצלחה ובפעם הראשונה ESP יכנס למצב AP. אתה יכול להשתמש במחשב הנייד או בטלפון הנייד שלך כדי להתחבר אליו. אתה אמור להיות מסוגל למצוא את ה- AP בשם "ESP-TEMP".- נסה להתחבר ל- ESP-TEMP באמצעות המחשב הנייד שלך- גלה מהי כתובת ה- IP שאליה אתה מוקצה, על ידי ביצוע הפקודה "ipconfig" בחלונות או הפקודה "ifconfig" ב- Linux או ב- mac. -אם אתה משתמש באייפון לחץ על כפתור i ליד ESP-TEMP שאליו אתה מחובר-פתח את הדפדפן והצבע על ה- ESP-TEMP, אם מוקצה לך 192.168.4.10 כ- ip שלך, ה- ESP-TEMP הוא בעל ה- ip של 192.168.4.1, כך שתוכל פשוט לעבור אל https://192.168.4.1 וכדאי להציג בפניך את דף ההגדרה שבו תוכל להזין את ssid נתב ה- wifi ואת מפתח psk. לאחר שהזנת את שניהם וסמן את תיבת הסימון "עדכן Wifi Config", לחץ על "עדכן" כדי לעדכן את ההגדרה ל- ESP8266 שלך.

אם ברצונך להפעיל את איתור הבאגים לצג הסידורי, יהיה עליך לבטל את התגובה של

#define DEBUG

שורה בשעון.ה והעיר את

//#undef DEBUG

קַו. לאחר מכן לחץ על כלים-> צג סידורי. חלון הצג הטורי יראה לך את התקדמות חיבור ה- wifi ויציג את כתובת ה- IP המקומית של ה- ESP8266. הנורית הכחולה הפנימית תהבהב פעם אחת כאשר תתקיים קריאת הטמפרטורה. הוא יופעל גם כאשר תתגלה תנועה.

שלב 8: גישה לחיישן הטמפרטורה והתנועה שלך

כעת אתה אמור להיות מסוגל להצביע שוב על שרת האינטרנט המקומי של ESP8266. וזה יראה את הזמן, הטמפרטורה וחיישן התנועה.

כעת תוכל גם להצביע על שרת האינטרנט החיצוני שלך, בדוגמה זו

אתה יכול להחליק את הכפתור מתחת ללוח הבקרה כדי להחליף את הנורית. אני משתמש בזה כדי להודיע לילדים שלי כשאני בדרך הביתה מהעבודה.

חיישן התנועה מתעדכן כל שניות בערך, כך שתצטרך לרענן את הדף לעתים קרובות יותר כדי לראות אם זוהתה תנועה. כרגע הרענון האוטומטי מוגדר ל -60 שניות. הטמפרטורה תימשך קריאה כל כמה דקות, אך תוכל גם להתאים זאת לזמן המתאים לך.

מזל טוב אם הגעת עד לכאן !!, תן לעצמך טפיחה על השכם ותהנה מהיצירה שלך. השלב הבא הוא אופציונלי, רק אם אתה רוצה להיות מסוגל לשלוט על הנורית ולפקח על הטמפרטורה כמו גם על חיישן התנועה ממכשירי אפל.

שלב 9: התקן את HomeBridge עבור HomeKit ב- Raspberry Pi (אופציונלי)

קיבלתי השראה מהמדריכים מ- GalenW1 המאפשרים לי ללמוד כל כך הרבה על HomeBridge.

כדי להתקין את HomeBridge עבור HomeKit ב- Raspberry Pi תוכל להשתמש בהנחיות הבאות

github.com/nfarina/homebridge

HomeBridge מאפשר לך לחבר את אפליקציית הבית ב- Iphone לחיישנים שבנית רק בשלבים הקודמים.

כאשר אתה מקבל את HomeBridge מותקן, עליך להתקין כמה תוספים:

- חיישן טמפרטורה

- חיישן תנועה

- החלף

sudo npm install -g homebridge-http-temperature

sudo npm install -g homebridge -MotionSensor

sudo npm install -g homebridge-http-simple-switch

לאחר התקנת התוסף יהיה עליך להגדיר את קובץ config.json הממוקם למטה

sudo vi /home/pi/.homebridge/config.json

תוכל להתאים את התוכן של קובץ config.json בהתאם להלן, אנא ודא כי כתובת ה- URL מצביעה על המיקום הנכון.

שלב 10: חיבור Homebridge לאייפון שלך

כעת, לאחר שכל האביזרים הוגדרו, תוכל להריץ את homebridge באמצעות הפקודה הבאה

גשר הבית

אתה אמור לראות את המסך כמפורט לעיל. תוכל לבצע את הצעד הבא כדי להוסיף את Homebridge לערב הבית שלך.

- הפעל כעת את אפליקציית "הבית" שלך באייפון שלך

- לחץ על כפתור "הוסף אביזרים"

- יוצג בפניך המסך לסריקת הקוד, תוכל להשתמש במצלמת הטלפון שלך כדי לסרוק את הקוד ממסך ה- Raspberry Pi או להוסיף את הקוד באופן ידני.

שים לב כי גם האייפון וגם הפטל פיי צריכים להיות באותו נתב אלחוטי כדי לעבוד.

- לאחר החיבור תתבקש להציג את המסך שאומר שהאביזרים שלך אינם מאושרים, לחץ על כפתור "הוסף בכל זאת" כדי להמשיך

- לאחר מכן תהיה לך אפשרות להגדיר כל אחד מהאביזרים, במקרה זה יש לנו את מתג האור, חיישן התנועה וחיישן הטמפרטורה.

- המסך הסופי יראה לך את כל האביזרים המחוברים.

לאחר חיבורו תוכלו להשתמש ב- Siri כדי לבדוק את חיישן התנועה, את הטמפרטורה ולהדליק ולכבות את האור.

שלב 11: הפעל את Homebridge שלך לפעול ברקע

מזל טוב!! עשית את זה. כבונוס אתה יכול להריץ homebridge ברקע באמצעות הפקודה הבאה:

homebridge &

עכשיו אתה יכול להשתעשע עם סירי וליהנות מהעבודה הקשה שלך.

תודה שעקבת אחרי זה עד הסוף. אם אתה אוהב את זה, אנא השאר כמה הערות או הצביע עבורי.