IDC2018IOT أخبرني متى يتم إيقاف تشغيل مكيف الهواء: 7 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

يستخدم الكثير منا ، خاصة في فصل الصيف ، مكيف الهواء دون توقف تقريبًا ، بينما في الواقع في أوقات معينة من اليوم يمكننا فقط فتح نافذة والاستمتاع بنسيم لطيف. أيضًا ، لاحظنا شخصيًا أننا في بعض الأحيان ننسى فقط إيقاف تشغيل مكيف الهواء عند مغادرة الغرفة ، مما يؤدي إلى إهدار الطاقة والمال.

الحل الذي سنقوم ببنائه سيقارن درجة الحرارة الداخلية مع الخارج ، وعندما تكون قريبة بما فيه الكفاية ، سيُعلمنا عبر Facebook Messanger أن الوقت قد حان لفتح نافذة وإعطاء مكيف الهواء بعض الراحة.

أيضًا ، سنقوم بعمل آلية أخرى لإعلامنا عندما ننسى تشغيل مكيف الهواء وغادرنا الغرفة.

الخطوة 1: مزيد من التفاصيل قليلاً

نقوم بجمع البيانات من 4 أجهزة استشعار مختلفة:

• يقوم مستشعران DHT بجمع درجة الحرارة داخل المنزل وخارجه.
• يكتشف مستشعر PIR الحركة في الغرفة.
• يتم استخدام ميكروفون Electret للكشف عن الرياح الخارجة من فتحة التهوية ، وهي طريقة بسيطة وموثوقة لتحديد ما إذا كان مكيف الهواء قيد التشغيل.

ستتم معالجة البيانات الواردة من المستشعرات وإرسالها إلى Blynk حيث سيتم عرضها في واجهة سننشئها. أيضًا ، سنقوم بتشغيل أحداث IFTTT لإعلام المستخدم عندما يمكنه فتح نافذة بدلاً من مكيف الهواء ، وعندما نسي مكيف الهواء وغادر الغرفة لفترة زمنية محددة مسبقًا.

ستوفر لنا واجهة Blynk أيضًا طريقة لتغيير الإعدادات ذات الصلة وفقًا لتفضيلات المستخدم ، حيث سنناقش بمزيد من التفاصيل لاحقًا.

الأجزاء المطلوبة:

1. وحدة WiFi - ESP8266
2. مستشعر PIR.
3. مستشعرات درجة الحرارة DHT11 / DHT22 x2.
4. مقاومات 10 كيلو / 4.7 كيلو (DHT11 - 4.7 كيلو ، DHT22 - 10 كيلو ، PIR - 10 كيلو).
5. ميكروفون اليكتريت.
6. صداري.
7. الكابلات الطويلة (سلك الهاتف سوف يقوم بعمل رائع).

يتم إرفاق الكود الكامل للمشروع في النهاية مع التعليقات في جميع أنحاء الكود.

منطقيا ، لديها عدة طبقات مختلفة من الوظائف:

• تتم قراءة البيانات الواردة من المستشعرات على فترات زمنية مدتها 3 ثوانٍ حيث تظهر أنها أكثر دقة ولا داعي لأكثر من ذلك.
• جزء واحد من الكود هو تتبع حالة التيار المتردد بالقيم القادمة من الميكروفون الكهربائي الذي يتم وضعه فوق فتحة التيار المتردد.
• جزء آخر هو تتبع القراءة القادمة من مستشعرات درجة الحرارة ، والاختلاف في الاستخدام المحدد على أنه مقبول لتشغيل مكيف الهواء وفتح نافذة بدلاً من ذلك. نحن نبحث عن اللحظة التي تقترب فيها درجات الحرارة بدرجة كافية.
• الجزء الثالث هو تتبع الحركة في الغرفة. إذا لم يكتشف أي حركة رئيسية (سيتم شرح طريقة التحقق الرئيسي قريبًا) للإطار الزمني الذي حدده المستخدم ، وكانت حالة التيار المتردد قيد التشغيل ، فسيتم إرسال إشعار إلى المستخدم.
• يتم التعامل مع الإخطارات من خلال تشغيل IFTTT Webhooks التي ترسل رسائل محددة مسبقًا إلى المستخدم من خلال Facebook Messenger
• الجزء الأخير الجدير بالملاحظة هو الجزء الذي يتعامل مع واجهة Blynk ، سواء عن طريق الحصول على التغييرات التي يجريها المستخدم على المتغيرات أو بالطريقة الأخرى - دفع البيانات إلى واجهة Blynk ليراها المستخدم.

الخطوة 2: المزيد من التفاصيل - أجهزة الاستشعار

لنبدأ.

أولاً ، نحتاج إلى التأكد من أن كلا مستشعري DHT يقرآن نفس درجة الحرارة عند وضعها في نفس المكان. لذلك ، قمنا بعمل رسم بسيط مرفق في نهاية هذا القسم (CompareSensors.ino). قم بتوصيل كلا المستشعرين ، وتأكد من تغيير نوع مستشعرات DHT في الرسم وفقًا لما لديك (الافتراضي هو DHT11 وواحد DHT22 ، حتى تتمكن من معرفة كيفية التعامل مع كليهما في الكود). افتح الشاشة التسلسلية واتركها تعمل لفترة من الوقت ، خاصة إذا كنت تستخدم مستشعرات DHT11 ، لأنها تميل إلى أن تستغرق وقتًا أطول لتتكيف مع تغيرات درجة الحرارة.

لاحظ الفرق بين المستشعرات ، وأدخله لاحقًا في الكود الرئيسي في متغير "الإزاحة".

وضع المستشعرات:

يجب وضع مستشعر DHT على الجدار الخارجي للمنزل ، لذلك قم بتوصيله ببعض الكابلات الطويلة ، طويلة بما يكفي للوصول إلى ESP8266 داخل الغرفة ، ووضعه في الخارج (يمكن القيام به بسهولة من خلال النافذة). يجب وضع مستشعر DHT الآخر على اللوح ، داخل الغرفة التي نستخدم فيها مكيف الهواء.

يجب أيضًا توصيل ميكروفون الإلكتريت بكابلات طويلة بما يكفي ووضعها في مكان تصطدم به الرياح الخارجة من التيار المتردد.

أخيرًا ، يجب وضع مستشعر PIR في مكان مواجه لمركز الغرفة بحيث يلتقط كل حركة في الغرفة. لاحظ أن المستشعر مزود بمقبضين صغيرين ، أحدهما يتحكم في التأخير (المدة التي تظل فيها الإشارة العالية للكشف عن الحركة عالية) ، والآخر يتحكم في الحساسية (انظر الصورة).

قد تحتاج إلى التلاعب بها حتى تحصل على القراءة التي تشعر بالرضا عنها. بالنسبة لنا ، كانت أفضل نتيجة هي التأخير على طول الطريق إلى اليسار (أدنى قيمة) والحساسية في المنتصف تمامًا. يوفر الكود مطبوعات متسلسلة تتضمن قراءات من جميع المستشعرات التي ستجعل تصحيح مثل هذه المشكلات أسهل بكثير.

توصيل المستشعرات:

الأرقام السرية التي استخدمناها هي كما يلي (ويمكن تغييرها في الكود الرئيسي):

مستشعر DHT الخارجي - D2.

مستشعر DHT الداخلي - D3.

Electret - A0 (دبوس تمثيلي).

PIR - D5.

يمكن العثور على المخططات لربط كل منها بسهولة باستخدام البحث عن الصور من Google مع شيء على غرار "PIR resistor Arduino schematic" (لا نرغب في نسخها هنا وعبور أي خطوط حقوق نشر:)).

لقد أرفقنا أيضًا صورة للوح الخاص بنا ، ربما يكون من الصعب متابعة الاتصالات حقًا ، ولكن يمكن أن يعطي شعورًا جيدًا بها.

كما تعلم على الأرجح ، نادرًا ما تعمل الأشياء في المرة الأولى التي نربطها بها. لهذا السبب قمنا بعمل وظيفة تقوم بطباعة القراءات من المستشعرات بطريقة سهلة القراءة ، حتى تتمكن من تصحيح طريقك حتى تعمل. إذا كنت لا تريد أن يحاول الرمز الاتصال بـ Blynk أثناء التصحيح ، فما عليك سوى التعليق "Blynk.begin (auth، ssid، pass)؛" من جزء الإعداد من الكود ، قم بتشغيله ، وافتح الشاشة التسلسلية لرؤية المطبوعات. أرفقنا أيضًا صورة للمطبوعات.

الخطوة 3: المزيد من التفاصيل - تسلسل IFTTT

لذلك نريد أن يتم إعلامنا في سيناريوهين:

1. درجة الحرارة الخارجية قريبة بدرجة كافية من تلك التي لدينا بالداخل مع عمل التيار المتردد.

2. لقد تركنا الغرفة لفترة طويلة من الوقت وما زال المكيف يعمل.

يتيح لنا IFTTT ربط العديد من الخدمات المختلفة التي لا تتفاعل عادةً بطريقة بسيطة للغاية. في حالتنا ، يتيح لنا إرسال الإشعارات بسهولة بالغة من خلال العديد من الخدمات. لقد اخترنا Facebook Messanger ، ولكن بعد تشغيله مع Facebook Messanger ، ستتمكن من تغييره بسهولة إلى أي خدمة أخرى من اختيارك.

العملية:

في موقع IFTTT على الويب ، انقر على اسم المستخدم الخاص بك (الزاوية اليمنى العليا) ثم اختر "تطبيق صغير جديد" "Webhooks" كمشغل ("هذا") ، واختر "تلقي طلب ويب". قم بتعيين اسم حدث (على سبيل المثال ، blank_room).

بالنسبة للخدمة المشغلة ، الإجراء ("ذلك") ، اختر Facebook Messenger> إرسال رسالة ، واكتب الرسالة التي تريد تلقيها عند حدوث هذا الحدث (على سبيل المثال ، "مرحبًا ، يبدو أنك نسيت AC على:).

أثناء وجودنا هنا ، يجب أن تجد أيضًا مفتاحك السري الذي ستحتاج إلى إدخاله في المكان المناسب في الرمز.

للعثور على مفتاحك السري ، انتقل إلى https://ifttt.com/services/maker_webhooks/settings هناك ستجد عنوان URL بمفتاحك بالتنسيق التالي:

الخطوة 4: في كثير من التفاصيل - Blynk

نريد أيضًا واجهة تحتوي على الميزات التالية:

1. القدرة على تحديد المدة التي يجب أن تكون فيها الغرفة فارغة مع عمل مكيف الهواء قبل إخطارنا

2. القدرة على اختيار مدى قرب درجة الحرارة الخارجية للداخل.

3. عرض للقراءات من مجسات درجة الحرارة

4. قاد يخبرنا بحالة مكيف الهواء (تشغيل / إيقاف).

5. والأهم من ذلك ، عرض لإظهار مقدار المال والطاقة التي وفرناها.

كيفية إنشاء واجهة Blynk:

إذا لم يكن لديك تطبيق Blynk بعد ، فقم بتنزيله على هاتفك. عند فتح التطبيق وإنشاء مشروع جديد ، تأكد من اختيار الجهاز المناسب (مثل ESP8266).

ستتلقى بريدًا إلكترونيًا يحتوي على رمز المصادقة ، والذي ستدرجه في الرمز في المكان المناسب (يمكنك أيضًا إعادة إرساله إلى نفسك من الإعدادات لاحقًا إذا فقدته).

ضع الأدوات الجديدة على شاشتك ، انقر فوق علامة + في الأعلى. اختر الأدوات ، ثم انقر فوق عنصر واجهة المستخدم لإدخال إعداداته. لقد أضفنا صورًا للإعدادات لجميع الأدوات التي استخدمناها ، كمرجع لك.

بعد الانتهاء من استخدام التطبيق ، وعندما تريد استخدامه في النهاية ، ما عليك سوى النقر فوق رمز "تشغيل" في الزاوية اليمنى العليا لتشغيل تطبيق Blynk. ستتمكن أيضًا من معرفة وقت توصيل ESP8266.

ملاحظة - يتم استخدام زر "التحديث" لجلب درجة حرارة وحالة التيار المتردد حتى نراها في التطبيق. ليس مطلوبًا عند تغيير الإعدادات (مثل اختلاف درجة الحرارة) ، حيث يتم دفعها تلقائيًا.

الخطوة 5: الكود

لقد بذلنا الكثير من الجهد لتوثيق كل جزء من الكود بطريقة تجعل فهمه سهلاً قدر الإمكان.

الأجزاء في الكود التي يجب تغييرها قبل استخدامها (كمفتاح المصادقة لـ Blynk ، و SSID الخاص بشبكة wifi وكلمة المرور ، إلخ …) متبوعة بالتعليق // * change * حتى تتمكن من البحث عنها بسهولة.

ستحتاج إلى استخدام المكتبات في الكود ، ويمكنك تثبيتها من خلال Arduino IDE بالنقر فوق Sketch> Include Libraries> Manage Libraries. هناك يمكنك البحث عن اسم المكتبة وتثبيته. تأكد أيضًا من وضع ملف generic8266_ifttt.h في نفس موقع ملف ACsaver.ino.

جزء واحد من الكود الذي سنشرحه هنا لأننا لم نرغب في تشويش الكود ، هو كيف نقرر متى نغير حالة مكيف الهواء من تشغيل إلى إيقاف ، وحالة الغرفة من فارغة إلى غير فارغة.

نقرأ من المستشعرات كل 3 ثوانٍ ، ولكن نظرًا لأن المستشعرات ليست دقيقة بنسبة 100٪ ، لا نريد قراءة واحدة لتغيير الحالة التي نعتقد أنها في الغرفة الآن. لحل هذه المشكلة ، ما يفعله الكود ، هو أن لدينا عداد نستخدم ++ عندما نحصل على قراءة لصالح "AC قيد التشغيل" ، و- خلاف ذلك. بعد ذلك ، عندما نصل إلى القيمة المحددة في SWITCHAFTER (افتراضيًا إلى 4) ، نغير الحالة إلى "AC is on" ، وعندما نصل إلى -SWITCHAFTER (سالب نفس القيمة) ، نغير الحالة إلى "AC is off ".

التأثير على الوقت المستغرق للتبديل ضئيل ، ونجده موثوقًا للغاية في اكتشاف التغييرات الصحيحة فقط.

الخطوة 6: وضع كل ذلك معًا

حسنًا ، كل المستشعرات في مكانها وتعمل بشكل صحيح. تم تعيين واجهة Blynk (مع الدبابيس الافتراضية الصحيحة!). وأحداث IFTTT تنتظر انطلاقنا.

لقد أدخلت المفتاح السري IFTTT في الكود ، ومفتاح المصادقة من Blynk ، و SSID الخاص بشبكة WiFi وكلمة المرور ، وتحققت حتى من أن مستشعرات DHT قد تمت معايرتها ، وإذا لم يكن الأمر كذلك ، فقم بتغيير الإزاحة وفقًا لذلك (على سبيل المثال ، لدينا خارج DHT يقرأ درجات حرارة أعلى بمقدار 1 درجة مئوية مما يجب أن يكون عليه ، لذلك استخدمنا الإزاحة = -1).

تأكد من تشغيل WiFi الخاص بك ، وابدأ تشغيل تطبيق Blynk ، وقم بتحميل الرمز على ESP8266.

هذا كل شيء. إذا تم تنفيذ كل شيء بشكل صحيح ، فيمكنك اللعب الآن ومشاهدته أثناء العمل.

وإذا كنت ترغب فقط في مشاهدته أثناء العمل دون عناء جمعها معًا … حسنًا … انتقل لأعلى وشاهد الفيديو. (مشاهدة مع الترجمة! لا يوجد صوت)

الخطوة 7: الأفكار

كان لدينا تحديين رئيسيين هنا.

بادئ ذي بدء ، كيف نعرف أن مكيف الهواء قيد التشغيل؟ حاولنا استخدام مستقبل الأشعة تحت الحمراء الذي "يستمع" إلى الاتصال بين التيار المتردد وجهاز التحكم عن بعد. يبدو أنه معقد للغاية ، حيث كانت البيانات فوضوية للغاية ولم تكن متسقة بما يكفي لفهم "حسنًا ، هذه إشارة تشغيل". لذلك بحثنا عن طرق أخرى. كانت إحدى الأفكار هي استخدام مروحة صغيرة تولد تيارًا صغيرًا عند التحرك من رياح التيار المتردد ، وكانت هناك فكرة أخرى حاولناها وهي أن يكون لدينا مقياس تسارع يقيس زاوية الأجنحة الدوارة على الفتحات ويكتشف حركتها من وضع إيقاف التشغيل.

في النهاية ، أدركنا أن أبسط طريقة للقيام بذلك هي باستخدام الميكروفون الكهربائي ، والذي يكتشف الرياح القادمة من التيار المتردد بشكل موثوق للغاية

كان تشغيل مستشعرات DHT أمرًا سهلاً ؛) ، ولكن في وقت لاحق فقط أدركنا أن أحدهم كان بعيدًا قليلاً عن درجة الحرارة الحقيقية. يتطلب مستشعر PIR بعض التعديلات أيضًا ، كما هو موضح سابقًا.

كان التحدي الثاني هو جعل الحل برمته بسيطًا وموثوقًا به. بمعنى أنه يجب أن يكون مزعجًا للاستخدام ، يجب أن يكون موجودًا ويدفع عند الحاجة. خلاف ذلك ، ربما نتوقف نحن أنفسنا عن استخدامه.

لذلك وضعنا بعض التفكير فيما يجب أن يكون في واجهة Blynk وحاولنا أن نجعل الكود موثوقًا قدر الإمكان ، من خلال الاهتمام بكل حالة حافة يمكننا التوصل إليها.

كان التحدي الآخر ، الذي فشلنا في حله بحلول وقت كتابة هذه التعليمات ، هو إضافة مكبر IR الذي سيسمح لنا بإيقاف تشغيل التيار المتردد من واجهة Blynk. ما الفائدة من معرفة أنك نسيت تشغيل مكيف الهواء دون إمكانية إيقاف تشغيله؟ (حسنًا … يمكنك أن تسأل شخصًا ما إذا كان في المنزل).

لسوء الحظ ، واجهتنا بعض الصعوبات في إعادة تشغيل الإشارات التي سجلناها من جهاز التحكم عن بعد ، والعودة إلى التيار المتردد باستخدام ESP8266. تمكنا من التحكم في التيار المتردد بواسطة Arduino Uno ، باتباع التعليمات التالية:

www.instructables.com/id/How-to-control-th…

سنحاول مرة أخرى قريبًا ، ونقوم بتحديث التعليمات بالنتائج التي توصلنا إليها ، ونأمل أن تكون هناك تعليمات حول كيفية إضافة هذه الإمكانية.

قيد آخر نراه هو حقيقة أننا بحاجة إلى توصيل مستشعر خارج النافذة ، وهو ما قد لا يكون ممكنًا في مواقف معينة ، ويعني أيضًا أن كابل طويل يحتاج إلى الخروج. قد يكون الحل هو جلب بيانات الطقس لموقعك من الإنترنت. أيضًا ، يمكن استبدال مستشعر الإلكتريت الذي يتم تشغيله من التيار المتردد بمستقبل الأشعة تحت الحمراء الموضح أعلاه ، لنماذج التيار المتردد ذات رموز الأشعة تحت الحمراء المعروفة أو التي يسهل فك تشفيرها.

يمكن تمديد المشروع بعدة طرق. كما ذكرنا أعلاه ، سنحاول إيجاد طريقة لتضمين التحكم بالأشعة تحت الحمراء في مكيف الهواء ، والذي يفتح بعد ذلك عالمًا جديدًا تمامًا من الفرص لتشغيل وإيقاف تشغيل التيار المتردد من أي مكان في العالم ، أو ضبط الأوقات وإيقافها عبر Blynk التطبيق ، كمثال آخر. بعد معرفة الصعوبات التقنية المتعلقة بالأشعة تحت الحمراء ، تعد إضافة الكود أمرًا بسيطًا ومباشرًا إلى حد ما ، ولا ينبغي أن يستغرق وقتًا طويلاً.

إذا كنا نريد حقًا أن نحلم بأحلام كبيرة … يمكن تحويل المشروع إلى وحدة كاملة تجعل أي مكيف هواء مكيفًا ذكيًا. وهي لا تحتاج إلى أكثر بكثير مما كنا نحتاجه. فقط المزيد من الكود ، والمزيد من استخدام الأشعة تحت الحمراء ، وإذا أردنا أن يتم إنتاجها بكميات كبيرة ، فربما نتأكد من إحضار بيانات الطقس حسب الموقع ، ثم يمكننا وضع كل شيء في صندوق صغير جدًا.

حقًا ، كل ما نحتاجه هو مستشعر درجة حرارة لدرجة الحرارة الداخلية ، ومستشعر PIR لاكتشاف الحركة ، و IR LED كمكبر صوت ، وجهاز استقبال IR "للاستماع" إلى الاتصال بين AC وجهاز التحكم عن بُعد الذي نستخدمه.

يوفر Blynk جميع الإمكانات التي نحتاجها للتحكم في الصندوق السحري ، بطريقة بسيطة وموثوقة للغاية.

سيستغرق إنشاء مثل هذا المشروع الكامل بعض الوقت ، خاصة من وجهة نظر جعله متعدد الاستخدامات بما يكفي لتكوين نفسه واكتشاف وفهم معظم أجهزة التكييف تلقائيًا.

لكن صنعها لنفسك ، حسنًا ، إذا قمت بذلك في وقت فراغك ، فلن يستغرق الأمر أكثر من أسبوع أو أسبوعين تقريبًا. يعتمد على مقدار وقت فراغك … يتمثل التحدي الرئيسي هنا في حفظ جميع الإشارات المختلفة التي يمكن لجهاز التحكم عن بُعد أن يرسلها ، وفهمها. (على الرغم من أن مجرد إعادة تشغيلها يجب أن يكون أسهل).