Схемы привязки и Интернет вещей: 3 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

В этом упражнении дети узнают, как Интернет вещей может способствовать повышению энергоэффективности дома.

Они будут создавать миниатюрный дом, используя схемы привязки, и будут программировать различные устройства через ESP32, в частности, для:

контролировать параметры окружающей среды (температуру и влажность) в режиме реального времени; управлять приборами удаленно через Blynk.

ВСТУПЛЕНИЕ

На энергоэффективность может влиять положение дома по отношению к солнцу, преобладающий ветер и т. Д. Таким образом, например, для повышения энергоэффективности нужно расположить дом обращенным на юг, чтобы солнечные лучи может обеспечить естественное освещение.

Другие факторы, которые следует учитывать для максимального повышения энергоэффективности, напрямую связаны с используемыми вами приборами.

Вот несколько советов:

используйте интеллектуальные устройства, например, лампочки, которые включаются ночью и автоматически выключаются днем, используйте интеллектуальные розетки, оснащенные кнопкой включения, которую можно запрограммировать на включение и выключение в определенное время. Подключите свои устройства к Интернету, чтобы вы могли управлять ими удаленно из любого места.

Запасы

• 1x плата ESP32 + USB-кабель
• крокодиловые кабели
• 1x датчик DHT11
• 1x датчик LDR
• 1x резистор 10 кОм
• Макетная плата
• перемычки
• схемы защелкивания
• миниатюрный дом

Шаг 1. Обустройство миниатюрного домика

Для начала малышам нужно будет построить или собрать миниатюрный домик. Их можно построить из картона, или вы можете заранее вырезать их лазером, например, используя МДФ-панель толщиной 3 мм. Вот дизайн миниатюрного домика, готового для лазерной резки.

Шаг 2: мониторинг температуры, влажности и света с помощью Blynk

Дети будут создавать проект Blynk, который позволит им отслеживать параметры, регистрируемые датчиками температуры / влажности и освещенности, расположенными в их миниатюрном доме.

Сначала подключите защелку LDR и защелку DHT к плате ESP32. Подключите контакт Data датчика DHT к контакту 4 на плате ESP32. Подключите защелку LDR к контакту 34 на ESP32.

Затем вам нужно будет создать проект Blynk и настроить его для отображения значений, записанных датчиком температуры / шума.

СОЗДАЙТЕ НОВЫЙ ПРОЕКТ В ПРИЛОЖЕНИИ BLYNK

После того, как вы успешно вошли в свою учетную запись, начните с создания нового проекта.

ВЫБЕРИТЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Выберите модель оборудования, которое вы будете использовать. Если вы следуете этому руководству, вы, вероятно, используете плату ESP32.

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ЖЕТОН

Auth Token - это уникальный идентификатор, который необходим для подключения вашего оборудования к вашему смартфону. Каждый новый проект, который вы создаете, будет иметь собственный токен аутентификации. После создания проекта вы автоматически получите токен аутентификации на электронную почту. Вы также можете скопировать его вручную. Нажмите на раздел устройств и выберите необходимое устройство.

НАСТРОЙКА ВИДЖЕТОВ ОТОБРАЖЕНИЯ ЗНАЧЕНИЙ

Перетащите 3-х значные виджеты Display.

настройте их следующим образом:

1) установите вход как V5, от 0 до 1023. Установите интервал обновления как Push2) установите вход как V6, от 0 до 1023. Установите интервал обновления как Push

3) установите вход как V0, от 0 до 1023. Установите интервал обновления как Push

Первый виджет дисплея будет получать значения влажности от датчика DHT и отображать их в приложении; второй виджет дисплея будет получать значения температуры по Wi-Fi, третий виджет дисплея будет отображать значения света, зарегистрированные датчиком LDR.

ПРОГРАММА ПЛАТЫ ESP32

Запустите Arduino IDE, выберите правильную плату и порт - в меню «Инструменты» -. Вставьте приведенный ниже код в программное обеспечение и загрузите его на доску.

#define BLYNK_PRINT Serial

#include #include #include #include

// Вы должны получить токен аутентификации в приложении Blynk. // Заходим в настройки проекта (значок ореха). char auth = "726e035ec85946ad82c3a2bb03015e5f";

// Ваши учетные данные WiFi. // Установите пароль на "" для открытых сетей. char ssid = "TISCALI-301DC1"; char pass = "ewkvt + dGc1Mx";

const int analogPin = 34; // Аналоговый входной контакт 0 (GPIO 36) int sensorValue = 0; // Значение считывается из АЦП

#define DHTPIN 4 // К какому цифровому выводу мы подключены

// Раскомментируйте любой тип, который вы используете! #define DHTTYPE DHT11 // DHT 11 // # определить DHTTYPE DHT22 // DHT 22, AM2302, AM2321 // # определить DHTTYPE DHT21 // DHT 21, AM2301

DHT dht (DHTPIN, DHTTYPE); BlynkTimer timer;

// Эта функция каждую секунду отправляет время работы Arduino на Virtual Pin (5). // В приложении частота чтения виджета должна быть установлена на PUSH. Это означает, // что вы определяете, как часто отправлять данные в приложение Blynk. void sendSensor () {float h = dht.readHumidity (); float t = dht.readTemperature (); // или dht.readTemperature (true) для Фаренгейта

if (isnan (h) || isnan (t)) {Serial.println («Не удалось прочитать с датчика DHT!»); возвращение; } // Вы можете отправить любое значение в любое время. // Пожалуйста, не отправляйте более 10 значений в секунду. Blynk.virtualWrite (V5, h); Blynk.virtualWrite (V6, t); }

void setup () {// Консоль отладки Serial.begin (9600);

Blynk.begin (auth, ssid, pass); // Вы также можете указать server: //Blynk.begin(auth, ssid, pass, "blynk-cloud.com", 80); //Blynk.begin(auth, ssid, pass, IPAddress (192, 168, 1, 100), 8080);

dht.begin ();

// Настраиваем функцию, которая будет вызываться каждую секунду timer.setInterval (1000L, sendSensor); timer.setInterval (250L, AnalogPinRead); // Сканирование датчика 4 раза в секунду

}

void AnalogPinRead () {sensorValue = analogRead (analogPin); // Считываем аналог в значении: Serial.print ("sensor ="); // Распечатываем результаты… Serial.println (sensorValue); //… к последовательному монитору: Blynk.virtualWrite (V0, sensorValue); // Отправляем результаты в виджет Gauge}

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

Шаг 3. Управляйте миниатюрными приборами удаленно через Blynk

Последняя часть деятельности будет касаться удаленного управления электроприборами через приложение blynk.

В каждом миниатюрном домике должна быть по крайней мере одна миниатюрная лампочка, а также еще один прибор (например, миниатюрный 3D-принтер, миниатюрная духовка).

Возможность удаленно управлять своими приборами дает пользователю очевидное преимущество в том, что он может выбирать, когда они работают, а когда нет, что способствует экономии энергии и делает миниатюрный дом максимально энергоэффективным.

Мы разработали ряд миниатюрных электронных устройств для 3D-печати, которые можно разместить поверх оснастки. Вы можете, например, представить миниатюрную духовку поверх светодиода или миниатюрный 3D-принтер поверх миниатюрного вибрационного мотора, таким образом имитируя работу этих устройств в реальной жизни.

Найдите все устройства, доступные для 3D-печати, перейдя по ссылкам ниже:

Snap circuit TV

Плита с защелкой

3D-принтер Snap circuit

Смеситель с защелкивающимся контуром

Стиральная машина с быстрым контуром

Для этого действия потребуется приложение Blynk. Итак, сначала загрузите Blynk на свой смартфон.

СОЗДАЙТЕ НОВЫЙ ПРОЕКТ В ПРИЛОЖЕНИИ BLYNK

После того, как вы успешно вошли в свою учетную запись, начните с создания нового проекта.

ВЫБЕРИТЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Выберите модель оборудования, которое вы будете использовать. Если вы следуете этому руководству, вы, вероятно, используете плату ESP32.

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ЖЕТОН

Auth Token - это уникальный идентификатор, который необходим для подключения вашего оборудования к вашему смартфону. Каждый новый проект, который вы создаете, будет иметь собственный токен аутентификации. После создания проекта вы автоматически получите токен аутентификации на электронную почту. Вы также можете скопировать его вручную. Нажмите на раздел устройств и выберите необходимое устройство, и вы увидите токен

ПРОГРАММА ПЛАТЫ ESP32

Перейдите на этот веб-сайт, выберите свое оборудование, режим подключения (например, Wi-Fi) и выберите пример Blynk Blink.

Скопируйте код и вставьте его в Arduino IDE (до этого убедитесь, что вы выбрали правильную плату и правильный порт - в разделе «Инструменты» -).

Замените «YourAuthtoken» на токен, доступный в приложении, замените «YourNetworkName» и «YourPassword» своими учетными данными Wi-Fi. Наконец, загрузите код на доску.

НАСТРОЙКА ПРИЛОЖЕНИЯ BLYNK

В своем проекте Blynk выберите виджеты кнопок, столько кнопок, сколько у вас есть привязок для удаленного управления. В нашем примере мы добавим виджеты с двумя кнопками, так как у нас есть две части привязки для управления (обе светодиоды).

Затем нажмите первую кнопку и в разделе «Вывод» выберите порт, к которому одна из ваших оснасток подключена к плате ESP32 (например, GP4). Убедитесь, что рядом с GP4 стоят 0 и 1, как на картинке ниже. Вы также можете выбрать, будет ли кнопка работать в режиме кашицы или в режиме переключения.

Сделайте то же самое для второй кнопки, только на этот раз подключите к соответствующему контакту ESP32 (например, GP2).