Snap Circuits a IoT: 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

V tejto aktivite sa deti naučia, ako môže IoT prispieť k energetickej účinnosti domu.

Budú stavať miniatúrny dom pomocou zapínacích obvodov a budú naprogramovať rôzne zariadenia prostredníctvom systému ESP32, najmä aby:

monitorovať parametre prostredia (teplotná vlhkosť) v reálnom čase ovládať spotrebiče na diaľku cez Blynk

ÚVOD

Energetickú účinnosť môže ovplyvniť poloha domu vzhľadom na slnko, prevládajúci vietor atď. Napríklad na zvýšenie energetickej účinnosti bude človek chcieť postaviť dom otočený na juh tak, aby slnečné lúče môže poskytovať prirodzené osvetlenie.

Ďalšie faktory, ktoré je potrebné vziať do úvahy pri maximalizácii energetickej účinnosti, priamo súvisia so spotrebičmi, ktoré používate.

Tu je pár tipov:

používajte inteligentné spotrebiče, napríklad žiarovky, ktoré sa v noci rozsvietia a automaticky sa vypnú počas dňa, použite inteligentné zástrčky vybavené vypínačom, ktorý je možné naprogramovať tak, aby sa v konkrétnych časoch zapínal a vypínal. Pripojte svoje spotrebiče k internetu, aby ste ich mohli ovládať na diaľku z akéhokoľvek miesta.

Zásoby

• 1x doska ESP32 + usb kábel
• krokodílové káble
• 1x snímač DHT11
• 1x snímač LDR
• 1x 10kohm odpor
• Breadboard
• prepojovacie vodiče
• zapínacie obvody
• miniatúrny dom

Krok 1: Založenie miniatúrneho domu

Na začiatku budú deti musieť postaviť alebo zostaviť miniatúrny dom. Môžu si ich postaviť pomocou kartónu alebo ich môžete vopred rezať laserom, napríklad pomocou dosky MDF s hrúbkou 3 mm. Tu je návrh miniatúrneho domu pripraveného na rezanie laserom.

Krok 2: Monitorovanie teploty, vlhkosti a svetla pomocou Blynku

deti zriadia projekt Blynk, ktorý im umožní monitorovať parametre zaznamenané snímačmi teploty/vlhkosti a svetla umiestnenými v ich miniatúrnom domčeku.

Najprv pripojte prichytenie LDR a DHT k doske ESP32. prepojte dátový pin snímača DHT s kolíkom 4 na doske ESP32. Pripojte západku LDR k kolíku 34 na ESP32.

Ďalej budete musieť vytvoriť projekt Blynk a nakonfigurovať ho tak, aby zobrazoval hodnoty zaznamenané snímačom teploty/vlhkosti.

VYTVORTE NOVÝ PROJEKT V APLIKÁCII BLYNK

Keď sa úspešne prihlásite do svojho účtu, začnite vytvorením nového projektu.

VYBERTE SI SVOJ HARDWARE

Vyberte model hardvéru, ktorý budete používať. Ak budete postupovať podľa tohto tutoriálu, pravdepodobne budete používať dosku ESP32.

AUTH TOKEN

Auth Token je jedinečný identifikátor, ktorý je potrebný na pripojenie hardvéru k vášmu smartfónu. Každý nový projekt, ktorý vytvoríte, bude mať svoj vlastný autentifikačný token. Po vytvorení projektu dostanete autentifikačný token automaticky na svoj e -mail. Môžete ho skopírovať aj ručne. Kliknite na sekciu zariadenia a vyberte požadované zariadenie

KONFIGURUJTE WIDGETY NA ZOBRAZENÍ HODNOTY

Presuňte tri hodnotové miniaplikácie na zobrazenie.

nakonfigurujte ich nasledovne:

1) nastavte vstup ako V5 od 0 do 1023. Nastavte interval obnovenia ako Push2) nastavte vstup ako V6 od 0 do 1023. Nastavte interval obnovenia ako Push

3) nastavte vstup ako V0, od 0 do 1023. Interval obnovenia nastavte ako Push

Prvá miniaplikácia na zobrazenie bude prijímať hodnoty vlhkosti zo senzora DHT a zobrazovať ich v aplikácii; druhý widget displeja bude prijímať hodnoty teploty cez wi-fi, tretí widget displeja bude zobrazovať hodnoty svetla zaznamenané snímačom LDR.

PROGRAMUJTE DOSKU ESP32

Spustite Arduino IDE, vyberte správnu dosku a port -v ponuke „Nástroje“-. Vložte nižšie uvedený kód do softvéru a nahrajte ho na tabuľu.

#define BLYNK_PRINT Sériové číslo

#include #include #include #include

// V aplikácii Blynk by ste mali dostať Auth Token. // Prejdite na Nastavenia projektu (ikona orecha). char auth = "726e035ec85946ad82c3a2bb03015e5f";

// Vaše poverenia WiFi. // Pre otvorené siete nastavte heslo na „“. char ssid = "TISCALI-301DC1"; char pass = "ewkvt+dGc1Mx";

konštantný analógPin = 34; // pin analógového vstupu 0 (GPIO 36) int sensorValue = 0; // Hodnota načítaná z ADC

#define DHTPIN 4 // K akému digitálnemu pinu sme pripojení

// Odkomentujte akýkoľvek typ, ktorý používate! #define DHTTYPE DHT11 // DHT 11 //#define DHTTYPE DHT22 // DHT 22, AM2302, AM2321 //#define DHTTYPE DHT21 // DHT 21, AM2301

DHT dht (DHTPIN, DHTTYPE); Časovač BlynkTimer;

// Táto funkcia posiela každú sekundu čas prevádzky Arduina na Virtual Pin (5). // V aplikácii by mala byť frekvencia čítania widgetu nastavená na PUSH. To znamená, že // definujete, ako často sa majú údaje odosielať do aplikácie Blynk. void sendSensor () {float h = dht.readHumidity (); float t = dht.readTemperature (); // alebo dht.readTemperature (true) pre Fahrenheit

if (isnan (h) || isnan (t)) {Serial.println ("Zlyhalo čítanie zo senzora DHT!"); návrat; } // Kedykoľvek môžete odoslať akúkoľvek hodnotu. // Prosím, neposielajte viac ako 10 hodnôt za sekundu. Blynk.virtualWrite (V5, h); Blynk.virtualWrite (V6, t); }

void setup () {// Ladiaca konzola Serial.begin (9600);

Blynk.begin (auth, ssid, pass); // Môžete tiež zadať server: //Blynk.begin(auth, ssid, pass, "blynk-cloud.com", 80); //Blynk.begin(auth, ssid, pass, IPAddress (192, 168, 1, 100), 8080);

dht.begin ();

// Nastavenie funkcie, ktorá sa bude volať každú sekundu timer.setInterval (1000L, sendSensor); timer.setInterval (250L, AnalogPinRead); // Spustite skenovanie senzora 4 krát za sekundu

}

neplatné AnalogPinRead () {sensorValue = analogRead (analogPin); // Prečítajte si hodnotu z analógu: Serial.print ("sensor ="); // Vytlačte výsledky … Serial.println (sensorValue); // … na sériový monitor: Blynk.virtualWrite (V0, sensorValue); // Odošlite výsledky do Gauge Widget}

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

Krok 3: Ovládajte miniatúrne zariadenia na diaľku cez Blynk

Posledná časť aktivity bude o ovládaní elektrických spotrebičov jeden po druhom na diaľku prostredníctvom aplikácie blynk.

Každý miniatúrny dom bude musieť obsahovať aspoň jednu miniatúrnu žiarovku a ďalšie zariadenie (napr. Miniatúrna 3D tlačiareň, miniatúrna rúra).

Schopnosť diaľkovo ovládať svoje spotrebiče dáva užívateľovi očividnú výhodu v tom, že si môže vyberať, kedy beží a kedy nie, čím prispieva k úspore energie a čo najväčšej energetickej účinnosti miniatúrneho domu.

Navrhli sme niekoľko miniatúrnych elektronických spotrebičov, ktoré je možné tlačiť 3D, a ktoré je možné umiestniť na prichytávací komponent. Môžete si napríklad predstaviť, že umiestnite miniatúrnu rúru na LED alebo miniatúrnu 3D tlačiareň na malú západku vibračného motora, čím napodobníte operácie týchto zariadení v reálnom živote.

Kliknutím na nasledujúce odkazy nájdete všetky zariadenia dostupné pre 3D tlač:

Snap obvodový televízor

Kachle so zapnutým obvodom

3D tlačiareň so Snap obvodom

Snap obvodový mixér

Práčka so zapnutým obvodom

Táto aktivita bude vyžadovať aplikáciu Blynk. Najprv si teda stiahnite Blynk do svojho smartfónu.

VYTVORTE NOVÝ PROJEKT V APLIKÁCII BLYNK

Keď sa úspešne prihlásite do svojho účtu, začnite vytvorením nového projektu.

VYBERTE SI SVOJ HARDWARE

Vyberte model hardvéru, ktorý budete používať. Ak budete postupovať podľa tohto tutoriálu, pravdepodobne budete používať dosku ESP32.

AUTH TOKEN

Auth Token je jedinečný identifikátor, ktorý je potrebný na pripojenie hardvéru k vášmu smartfónu. Každý nový projekt, ktorý vytvoríte, bude mať svoj vlastný autentifikačný token. Po vytvorení projektu dostanete autentifikačný token automaticky na svoj e -mail. Môžete ho skopírovať aj ručne. Kliknite na sekciu zariadení a vyberte požadované zariadenie a zobrazí sa vám token

PROGRAMUJTE DOSKU ESP32

Choďte na tento web, zvoľte svoj hardvér, režim pripojenia (napr. Wi-fi) a zvoľte príklad Blynk Blink.

Skopírujte kód a vložte ho do Arduino IDE (predtým sa uistite, že ste vybrali správnu dosku a správny port - v časti „Nástroje“-).

Nahraďte „YourAuthtoken“tokenom, ktorý je k dispozícii v aplikácii, „YourNetworkName“a „YourPassword“nahraďte svojimi povereniami pre wi-fi. Nakoniec nahrajte kód na tabuľu.

Nainštalujte aplikáciu BLYNK

Vo svojom projekte Blynk vyberte miniaplikácie s tlačidlami, toľko tlačidiel, koľko máte na diaľkové ovládanie. V našom prípade pridáme miniaplikácie s dvoma tlačidlami, pretože na ovládanie máme dve západkové časti (obe sú LED diódy).

Potom vyberte prvé tlačidlo a pod výstupom vyberte port, ku ktorému je váš modul Snap pripojený k doske ESP32 (napr. GP4). Uistite sa, že vedľa GP4 máte 0 a 1, rovnako ako na obrázku nižšie. Môžete si tiež vybrať, či bude tlačidlo fungovať v režime Mush alebo Switch.

To isté urobte s druhým tlačidlom, iba sa tentokrát pripojte k príslušnému pinu ESP32 (napr. GP2).