الدوائر المفاجئة وإنترنت الأشياء: 3 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

في هذا النشاط ، سيتعلم الأطفال كيف يمكن لإنترنت الأشياء أن تساهم في كفاءة استخدام الطاقة في المنزل.

سيقومون بإنشاء منزل مصغر باستخدام دوائر المفاجئة ، وسيقومون ببرمجة الأجهزة المختلفة عبر ESP32 ، ولا سيما من أجل:

مراقبة المعلمات البيئية (درجة الحرارة والرطوبة) في الوقت الحقيقي التحكم في الأجهزة عن بعد عبر Blynk

المقدمة

يمكن أن تتأثر كفاءة الطاقة بموقع المنزل فيما يتعلق بالشمس والرياح السائدة وما إلى ذلك. وهكذا ، على سبيل المثال ، لزيادة كفاءة الطاقة ، سيرغب المرء في وضع منزل يواجه الجنوب ، بحيث تكون أشعة الشمس يمكن أن توفر إضاءة طبيعية.

هناك عوامل أخرى يجب أخذها في الاعتبار من أجل زيادة كفاءة الطاقة إلى الحد الأقصى وهي مرتبطة ارتباطًا مباشرًا بالأجهزة التي تستخدمها.

إليك بعض النصائح:

استخدام الأجهزة الذكية ، على سبيل المثال المصابيح التي تضيء في الليل وتنطفئ تلقائيًا أثناء النهار ، استخدم المقابس الذكية المزودة بزر إيقاف التشغيل الذي يمكن برمجته لتشغيله وإيقافه في أوقات محددة. قم بتوصيل أجهزتك بالإنترنت بحيث يمكنك التحكم فيها عن بُعد من أي مكان.

اللوازم

• 1x لوحة ESP32 + كابل يو اس بي
• كابلات التمساح
• مستشعر 1x DHT11
• 1x مستشعر LDR
• 1x 10 كيلو أوم المقاوم
• اللوح
• أسلاك العبور
• دوائر المفاجئة
• منزل مصغر

الخطوة 1: إنشاء البيت المصغر

بادئ ذي بدء ، سيحتاج الأطفال إلى بناء أو تجميع منزل مصغر. يمكنهم بناء واحدة باستخدام الورق المقوى ، أو يمكنك قصها بالليزر مسبقًا ، باستخدام لوح MDF بسمك 3 مم على سبيل المثال. هذا هو تصميم منزل مصغر جاهز للقطع بالليزر.

الخطوة 2: مراقبة درجة الحرارة والرطوبة والضوء باستخدام Blynk

سيقوم الأطفال بإعداد مشروع Blynk الذي يمكنهم من مراقبة المعلمات المسجلة بواسطة درجة الحرارة / الرطوبة وأجهزة استشعار الضوء الموجودة في منزلهم المصغر.

أولاً ، قم بتوصيل أداة LDR المفاجئة و DHT بلوحة ESP32. قم بتوصيل دبوس البيانات الخاص بمستشعر DHT بالدبوس 4 على لوحة ESP32. قم بتوصيل أداة LDR بالدبوس 34 على ESP32.

بعد ذلك ، سيتعين عليك إنشاء مشروع Blynk وتهيئته لعرض القيم المسجلة بواسطة مستشعر درجة الحرارة / همهمة.

أنشئ مشروعًا جديدًا في تطبيق BLYNK

بعد تسجيل الدخول إلى حسابك بنجاح ، ابدأ بإنشاء مشروع جديد.

اختر أجهزتك

حدد طراز الجهاز الذي ستستخدمه. إذا كنت تتبع هذا البرنامج التعليمي ، فمن المحتمل أن تستخدم لوحة ESP32.

رمز AUTH

Auth Token هو معرف فريد مطلوب لتوصيل أجهزتك بهاتفك الذكي. سيكون لكل مشروع جديد تقوم بإنشائه رمز المصادقة الخاص به. ستحصل على Auth Token تلقائيًا على بريدك الإلكتروني بعد إنشاء المشروع. يمكنك أيضًا نسخه يدويًا. انقر على قسم الأجهزة واختر الجهاز المطلوب

تكوين الحاجيات قيمة العرض

قم بسحب وإسقاط 3 عناصر عرض قيمة.

قم بتكوينها على النحو التالي:

1) قم بتعيين الإدخال كـ V5 ، من 0 إلى 1023. قم بتعيين الفاصل الزمني للتحديث على أنه Push2) قم بتعيين الإدخال كـ V6 ، من 0 إلى 1023. قم بتعيين الفاصل الزمني للتحديث على أنه Push

3) عيّن الإدخال كـ V0 ، من 0 إلى 1023. اضبط الفاصل الزمني للتحديث على أنه Push

ستتلقى أداة العرض الأولى قيم الرطوبة من مستشعر DHT ، وتعرضها على التطبيق ؛ ستتلقى أداة العرض الثانية قيم درجة الحرارة عبر شبكة wi-fi ، وستعرض أداة العرض الثالثة قيم الضوء المسجلة بواسطة مستشعر LDR.

برمج لوحة ESP32

قم بتشغيل Arduino IDE ، وحدد اللوحة الصحيحة والمنفذ - ضمن قائمة "الأدوات" -. الصق الكود أدناه في البرنامج وقم بتحميله على السبورة.

#define BLYNK_PRINT المسلسل

# تضمين # تضمين # تضمين # تضمين

// يجب أن تحصل على Auth Token في تطبيق Blynk. // انتقل إلى إعدادات المشروع (رمز الجوز). مصادقة char = "726e035ec85946ad82c3a2bb03015e5f" ؛

// بيانات اعتماد WiFi الخاصة بك. // تعيين كلمة المرور على "" للشبكات المفتوحة. char ssid = "TISCALI-301DC1" ؛ char pass = "ewkvt + dGc1Mx" ؛

const int analogPin = 34 ؛ // دبوس الإدخال التناظري 0 (GPIO 36) حساس intValue = 0 ؛ // قيمة القراءة من ADC

#define DHTPIN 4 // ما هو رقم التعريف الشخصي الرقمي الذي نتصل به

// Uncomment مهما كان النوع الذي تستخدمه! #define DHTTYPE DHT11 // DHT 11 // # حدد DHTTYPE DHT22 // DHT 22، AM2302، AM2321 // # حدد DHTTYPE DHT21 // DHT 21، AM2301

DHT dht (DHTPIN ، DHTTYPE) ؛ توقيت BlynkTimer.

// ترسل هذه الوظيفة وقت تشغيل Arduino كل ثانية إلى Virtual Pin (5). // في التطبيق ، يجب ضبط تردد قراءة الأداة على PUSH. هذا يعني // أنك تحدد عدد مرات إرسال البيانات إلى تطبيق Blynk. sendSensor () باطلة {float h = dht.readHumidity () ؛ تعويم t = dht.readTemperature () ، // أو dht.readTemperature (صحيح) للفهرنهايت

if (isnan (h) || isnan (t)) {Serial.println ("Failed to read from DHT sensor!")؛ إرجاع؛ } // يمكنك إرسال أي قيمة في أي وقت. // من فضلك لا ترسل أكثر من 10 قيم في الثانية. Blynk.virtualWrite (V5 ، ح) ؛ Blynk.virtualWrite (V6، t) ؛ }

إعداد باطل () {// Debug console Serial.begin (9600) ؛

Blynk.begin (auth ، ssid ، pass) ؛ // يمكنك أيضًا تحديد الخادم: //Blynk.begin(auth، ssid، pass، "blynk-cloud.com"، 80)؛ //Blynk.begin(auth، ssid، pass، IPAddress (192، 168، 1، 100)، 8080) ؛

dht.begin () ،

// إعداد وظيفة ليتم استدعاؤها كل ثانية timer.setInterval (1000L ، sendSensor) ؛ timer.setInterval (250L ، AnalogPinRead) ؛ // قم بتشغيل فحص المستشعر 4 مرات في الثانية

}

باطل AnalogPinRead () {sensorValue = analogRead (analogPin) ؛ // اقرأ القيمة التناظرية: Serial.print ("sensor =") ؛ // اطبع النتائج … Serial.println (sensorValue) ؛ //… إلى الشاشة التسلسلية: Blynk.virtualWrite (V0 ، sensorValue) ؛ // إرسال النتائج إلى أداة القياس}

حلقة باطلة () {Blynk.run () ، timer.run () ، }

الخطوة 3: التحكم في الأجهزة المصغرة عن بُعد عبر Blynk

سيكون الجزء الأخير من النشاط حول التحكم في الأجهزة الكهربائية واحدًا تلو الآخر عن بُعد عبر تطبيق blynk.

سيحتاج كل منزل مصغر إلى تضمين مصباح كهربائي صغير واحد على الأقل بالإضافة إلى جهاز آخر (مثل الطابعة ثلاثية الأبعاد المصغرة ، والفرن المصغر).

إن القدرة على التحكم عن بعد في الأجهزة الفردية تمنح المستخدم ميزة واضحة تتمثل في القدرة على الاختيار عندما يتم تشغيلها وعندما لا تكون كذلك ، وبالتالي المساهمة في توفير الطاقة وجعل المنزل المصغر موفرًا للطاقة قدر الإمكان.

لقد صممنا عددًا من الأجهزة الإلكترونية المصغرة ثلاثية الأبعاد القابلة للطباعة والتي يمكن وضعها فوق أحد المكونات المفاجئة. يمكنك على سبيل المثال تخيل وضع الفرن المصغر فوق مصباح LED أو طابعة ثلاثية الأبعاد مصغرة فوق محرك اهتزازي صغير ، وبالتالي محاكاة العمليات الواقعية لتلك الأجهزة.

ابحث عن جميع الأجهزة المتاحة للطباعة ثلاثية الأبعاد من خلال النقر على الروابط أدناه:

التقط تلفزيون الدائرة

التقط موقد الدائرة

طابعة دارة ثلاثية الأبعاد

التقط خلاط الدائرة

غسالة المفاجئة الدائرة

سيتطلب هذا النشاط تطبيق Blynk. لذا ، قم أولاً بتنزيل Blynk على هاتفك الذكي.

أنشئ مشروعًا جديدًا في تطبيق BLYNK

بعد تسجيل الدخول إلى حسابك بنجاح ، ابدأ بإنشاء مشروع جديد.

اختر أجهزتك

حدد طراز الجهاز الذي ستستخدمه. إذا كنت تتبع هذا البرنامج التعليمي ، فمن المحتمل أن تستخدم لوحة ESP32.

رمز AUTH

Auth Token هو معرف فريد مطلوب لتوصيل أجهزتك بهاتفك الذكي. سيكون لكل مشروع جديد تقوم بإنشائه رمز المصادقة الخاص به. ستحصل على Auth Token تلقائيًا على بريدك الإلكتروني بعد إنشاء المشروع. يمكنك أيضًا نسخه يدويًا. انقر على قسم الأجهزة واختر الجهاز المطلوب ، وسترى رمزًا مميزًا

برمج لوحة ESP32

توجه إلى موقع الويب هذا ، وحدد أجهزتك ، ووضع الاتصال (مثل شبكة wi-fi) واختر مثال Blynk Blink.

انسخ الكود والصقه في Arduino IDE (قبل ذلك ، تأكد من تحديد اللوحة الصحيحة والمنفذ الصحيح - ضمن "الأدوات" -).

استبدل "YourAuthtoken" بالرمز المميز المتاح في التطبيق ، واستبدل "YourNetworkName" و "YourPassword" ببيانات اعتماد wi-fi. أخيرًا ، قم بتحميل الكود على السبورة.

قم بإعداد تطبيق BLYNK

في مشروع Blynk الخاص بك ، اختر أدوات الأزرار ، أي عدد من الأزرار لديك للتحكم عن بعد. في مثالنا ، سنضيف عنصرين من أدوات الزرين نظرًا لأن لدينا جزأين مبكرة للتحكم (كلاهما عبارة عن مصابيح LED).

بعد ذلك ، حدد الزر الأول ، وتحت الإخراج ، اختر المنفذ الذي يتصل به أحد الخاطفين بلوحة ESP32 (مثل GP4). تأكد من وجود 0 و 1 بجوار GP4 ، تمامًا كما في الصورة أدناه. يمكنك أيضًا اختيار ما إذا كان الزر سيعمل في وضع الهريسة أو التبديل.

افعل الشيء نفسه بالنسبة للزر الثاني ، فقط هذه المرة قم بالاتصال بدبوس ESP32 ذي الصلة (مثل GP2).