باب الحيوانات الأليفة الخارجي IoT: 6 خطوات (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

لقد استوحيت من هذه التعليمات لإنشاء باب قن الدجاج التلقائي. لم أكن أرغب فقط في تشغيل باب قن الدجاج على جهاز توقيت ، بل أردت أيضًا توصيل الباب بالإنترنت حتى أتمكن من التحكم فيه بهاتفي أو جهاز الكمبيوتر الخاص بي. تم بناء هذا الباب لقن الدجاج الخاص بي ، ومع ذلك ، يمكن تطبيقه بسهولة على أنواع أخرى من المساكن لمجموعة متنوعة من الحيوانات الأليفة. يمكنك أيضًا استخدام أنواع مختلفة من محركات 12 فولت إلى جانب محرك هوائي السيارة القديم الذي استخدمته.

بعد إعداد Adafruit IO و IFTTT وربطهما بـ ESP8266 ، يمكن التحكم في باب حظيرة الدجاج الخاص بي عبر الإنترنت. يمكن فتح الباب أو غلقه:

1) في الأوقات الدقيقة التي أدخل فيها على adafruit.io

2) عن طريق الضغط على زر على هاتفي

3) بإرسال رسالة نصية إلى رقم معين

4) بالنقر فوق زر على adafruit.io

5) عن طريق الضغط على زر مادي

علاوة على هذه الميزات ، يمكن لباب حظيرة الدجاج إرسال إشعارات إلى هاتفي من خلال تطبيق IFTTT حول أي مشاكل في الباب مثل فشل الباب في الفتح أو الإغلاق.

نظرًا لأن حظيرة الدجاج الخاصة بي تقع على بعد حوالي 500 قدم من جهاز توجيه WiFi ، فقد استخدمت جهاز إرسال واستقبال RFM69HCW بقوة 433 ميجا هرتز مقترنًا بـ ESP8266 لإنجاز هذا المشروع. يوجد صندوق إرسال داخلي أسود به أجهزة متصلة بالإنترنت وصندوق استقبال خارجي رمادي يتحكم في المحرك.

ستأخذك هذه التعليمات خلال عملية إنشاء الأجهزة المطلوبة للتحكم في محرك بجهد 12 فولت يفتح أو يغلق باب قن الدجاج الخاص بي.

لقد استخدمت الأجزاء التالية:

Adafruit 32u4 مع 433 ميجا هرتز RFM69HCW - 25 دولارًا

Adafruit MCP23017 I2C 16 موسع منفذ الإدخال / الإخراج IC - 2.95 دولار

Adafruit Feather HUZZAH مع ESP8266 WiFi - 16.95 دولارًا

Adafruit Radio FeatherWing 433MHz RFM69HCW - 10 دولارات

موصل Adafruit SMA لثنائي الفينيل متعدد الكلور بسمك 1.6 مم - 2.50 دولار

موصل هوائي Adafruit uFL SMA - 0.75 دولار

زر Adafruit RGB - 10.95 دولار

امدادات الطاقة 12 فولت - 7 دولارات

مصدر طاقة 5 فولت USB - 7 دولارات

كابل Micro USB - 5 دولارات

لوحة ترحيل 4 قنوات (يمكن استخدام قناتين) - 7 دولارات

محول DC-DC Buck (مستخدم واحد فقط ولكن يأتي كحزمة من 5) - 20 دولارًا

Reed Switch (مستشعر مفتاح الباب المغناطيسي) - 9 دولارات

2x 433MHz متعدد الاتجاهات - 6 دولارات

مهايئ كبل uFL إلى SMA (يستخدم واحدًا فقط ولكن يأتي كحزمة من 2) - 5 دولارات

صندوق مشروع ABS خارجي مقاوم للماء - 11 دولارًا

صندوق مشروع ABS الأسود - 10 دولارات

شاشة LCD ذات الأحرف الزرقاء مقاس 20 × 4 - 10 دولارات

محرك هوائي السيارة 12 فولت - ~ 25 دولارًا على موقع ئي باي

الأسلاك والمقاومات

الخطوة 1: جهاز استقبال خارجي

يتكون جهاز الاستقبال الخارجي من Adafruit 32u4 مع 433MHz RFM69HCW متصل ببعض المرحلات التي تقوم بتشغيل أو إيقاف تشغيل الطاقة لمحرك 12 فولت. هذه الوحدات بالإضافة إلى محول 12V إلى 5V DC-DC داخل صندوق مشروع رمادي مقاوم للماء. أخيرًا ، يوجد مستشعر مفتاح باب متصل بأحد دبابيس متحكم Arduino 32u4 الذي يستشعر ما إذا كان الباب مفتوحًا أو مغلقًا بشكل صحيح أم لا عندما يجب أن يكون.

كل 15 ثانية ، سيرسل جهاز الإرسال الداخلي "فتح" أو "إغلاق". بناءً على الأمر المستلم ، سيتم تشغيل Arduino 32u4 أو إيقاف تشغيله. بالنسبة للمحرك الذي اخترته ، وهو محرك هوائي قديم للسيارة ، كان علي تشغيل أو إيقاف تشغيل مرحلتين بسبب طريقة توصيل المحرك. في الأساس كان هناك مرحل لتشغيل الطاقة ثم مرحل آخر يتحكم في ما إذا كان المحرك قد تمدد أو تراجع.

بمجرد استلام ناقل الحركة المفتوح أو المغلق ، يستجيب جهاز الاستقبال الخارجي بـ "sensorOpen" أو "sensor مغلق" للإشارة إلى حالة مستشعر مفتاح تبديل الباب. من الناحية المثالية ، فإن الأمر "open" سيعيد استجابة "sensorOpen" ، ومع ذلك ، إذا علق الباب أو ازدحام المحرك ، فلن تتطابق هذه. عندما لا تتطابق ، سيعرض جهاز الإرسال الداخلي تلك المعلومات وسيتم إرسال إشعار دفع إلى هاتفك.

الخطوة 2: توصيل أجهزة الاستقبال الخارجية

ليس من الصعب جدًا توصيل الأجهزة الخاصة بجهاز الاستقبال الخارجي. لقد قمت بتضمين مخطط فريتز أدناه بحيث يمكن رؤية المسامير التي استخدمتها بسهولة.

كما ذكرت أعلاه ، فإن المحرك الذي استخدمته يتطلب مرحلتين. قمت بتضمين صورة pinout. في المرة الثانية التي تقوم فيها بتوصيل 12 فولت بالسلك الأحمر ، سوف يتراجع المحرك إذا تم تمديده. إذا قمت بتوصيل 12 فولت بالسلك الأحمر والسلك الأخضر في نفس الوقت ، فسيتم تمديد المحرك.

يجب أن يكون مفتاح القصب الذي ربطته أعلاه سلكيًا كمفتاح مغلق عادةً. تم توضيح الفرق بين الفتح العادي والمغلق عادةً في الصورة التي أرفقتها أعلاه. باستخدام البرنامج ، يوجد مقاوم سحب داخلي متصل بدبوس الإدخال في 32u4 ، لذلك كل ما عليك فعله هو توصيل مفتاح الباب بدبوس الإدخال وأيضًا بالأرض.

سيكون عليك توصيل هوائي بـ Adafruit 32u4. يرجى مراجعة البرنامج التعليمي الموضح جيدًا في Adafruit في هذه الخطوة. اخترت استخدام هوائي خارجي بدلاً من قطعة من الأسلاك للحصول على نطاق أفضل.

الخطوة 3: جهاز إرسال داخلي

يتكون جهاز الإرسال الداخلي من Adafruit Radio FeatherWing 433MHz RFM69HCW مكدس فوق Adafruit Feather HUZZAH مع ESP8266 WiFi. هذه الوحدات متصلة بشاشة 20 × 4 حرف وزر RGB فضي داخل صندوق مشروع أسود.

تحتوي الشاشة على ساعة NTC متزامنة ، وقوة RSSI بالديسيبل (تقيس قوة إشارات الراديو) ، ووقت فتح باب قن الدجاج ، ووقت إغلاق باب قن الدجاج ، والحالة الحالية للباب. يكون الزر أحمر عند غلق الباب ولونه أخضر عندما يكون الباب مفتوحًا.

إذا فقد جهاز الاستقبال الخارجي الطاقة أو إذا تعذر إرسال إشارة 433 ميجاهرتز لأي سبب من الأسباب ، فإن الشاشة وزر RGB سينتقلان إلى وضعين للخطأ المحتملين. في وضع الخطأ الأول ، ستظهر على الشاشة رسالة "خطأ! حاول إعادة تشغيل جهاز الاستقبال الخارجي." ولن يكون للزر لون. إذا اكتشف مستشعر مفتاح الباب أن الباب لم يُغلق أو يفتح بشكل صحيح ، فإن الشاشة وزر RGB سينتقلان إلى الوضع الثاني من وضعي الخطأ. في وضع الخطأ الثاني ، ستظهر على الشاشة رسالة "خطأ! مشكلة في مستشعر الباب أو مفتاح التبديل". ولن يكون للزر لون. عندما تحل المشكلة نفسها ، سيعود العرض وزر RGB إلى الوضع الطبيعي. يمكنك تلقي إشعارات الدفع إلى هاتفك في حالة حدوث أي من أوضاع الخطأ هذه (سأنتقل إلى هذا الإعداد في خطوة لاحقة).

الخطوة 4: توصيل أجهزة الإرسال الداخلية

بعد تكديس Adafruit Radio FeatherWing 433MHz RFM69HCW أعلى Adafruit Feather HUZZAH مع ESP8266 WiFi ، لم يتبق سوى دبابيس لم يتم أخذها ، دبابيس I2C SDA و SCL. هذا هو السبب في أنني ذهبت مع الدائرة المتكاملة MCP23017 (IC). إنه IC رائع حقًا يربط ما يصل إلى 16 دبوس إدخال / إخراج إضافي بأي متحكم عبر I2C. بالإضافة إلى ذلك ، توجد مكتبة مكتوبة مسبقًا تسمى Adafruit-RGB-LCD-Shield تستخدم هذا IC مع عرض أحرف مكتوب تقنيًا لمنتج Adafruit هذا ، ومع ذلك ، فهو يعمل بشكل مثالي لهذا المشروع.

تأتي فكرة استخدام MCP23017 مع عرض الأحرف من هذا التوجيه المكتوب جيدًا. يرجى التحقق من ذلك!

لقد أخذت هذا التوجيه وبدلاً من توصيل أزرار متعددة وشاشة RGB بـ IC ، قمت فقط بتوصيل زر واحد يحتوي على RGB LED بداخله وشاشة أحادية اللون بـ IC. سمح لي ذلك بتعريف رقم التعريف الشخصي 1 من IC (عادةً ما يستخدم للإضاءة الخلفية الزرقاء لشاشة RGB) كإضاءة خلفية لشاشة أحادية اللون ، PIN 28 (تستخدم عادةً للإضاءة الخلفية الخضراء لشاشة RGB) كمصباح LED أحمر داخل الزر ، ورقم التعريف الشخصي 27 (يستخدم عادةً للإضاءة الخلفية الحمراء لشاشة RGB) كمصباح LED أخضر داخل الزر. تم توصيل رقم التعريف الشخصي 24 بجانب واحد من الزر والجانب الآخر متصل بالأرض. يمكنك رؤية pinout للزر في الصورة المرفقة أعلاه (تركت الكاثود الأزرق غير متصل).

إلى جانب استخدام التعليمات التي قمت بربطها للمساعدة في توصيل الشاشة ، قمت بتضمين مخطط فريتزينج الذي سيساعدك على توصيل كل شيء.

سيتعين عليك تقصير ثلاثة دبابيس في الجزء العلوي من FeatherWing 433MHz RFM69HCW كما هو موضح في هذا البرنامج التعليمي Adafruit. سيكون عليك أيضًا توصيل هوائي بجهاز FeatherWing 433MHz RFM69HCW. يرجى مراجعة البرنامج التعليمي الموضح جيدًا في Adafruit في هذه الخطوة. اخترت استخدام هوائي خارجي مع موصل SMA جانبي بدلاً من قطعة من الأسلاك للحصول على نطاق أفضل.

الخطوة 5: الاتصال بـ Adafruit. IO و IFTTT

Adafruit IO:

يرجى اتباع التعليمات الموجودة في هذا البرنامج التعليمي Adafruit للاشتراك في Adafruit. IO إذا لم يكن لديك حساب. يجب أن تقرأ أيضًا عن الخلاصة ولوحة المعلومات.

بعبارات بسيطة ، تشبه لوحة القيادة نوعًا ما واجهة المستخدم الرسومية بينما الخلاصات هي ما ترسل البيانات إليه بحيث يمكنك تخزينها على الإنترنت. ستحتاج إلى إنشاء 1 لوحة تحكم و 4 موجزات. لقد قمت بتسمية اسمي قبل أن أعرف كيفية تهجئة قن الدجاج بشكل صحيح ، لذا يرجى أن تغفر التهجئة غير الصحيحة. إذا كنت لا ترغب في إعادة تسمية أسماء الخلاصة في كود اردوينو ، فما عليك سوى استخدام نفس التسمية التي استخدمتها.

أنشئ الخلاصات الأربعة أولاً:

1) "انقلاب الدجاج" هذا خاص بالمفتاح المفتوح / المغلق

2) "مؤقت انقلاب الدجاج" هذا مخصص لمؤقت الفتح

3) "Chicken Coup Timer 2" هذا خاص بمؤقت الإغلاق

4) "رسالة خطأ انقلاب الدجاج" هذه رسائل الخطأ

قم بإنشاء لوحة القيادة بعد ذلك تسمى Chicken Coup وأضف 4 كتل باستخدام الزر الأزرق +. يرجى الاطلاع على الصورة أعلاه لمعرفة أنواع الكتل التي يجب عليك وضعها بالإضافة إلى أسماء الكتل. تأكد من تسمية حالتي التبديل بالضبط "فتح" و "مغلق"

IFTTT:

يضيف جزء IFTTT من هذا المشروع القدرة على الضغط على زر على هاتفك وإرسال رسالة نصية لفتح أو إغلاق باب حظيرة الدجاج. كما يسمح لتطبيق IFTTT بإرسال إشعارات فورية إليك إذا تم نشر أي شيء في موجز رسالة خطأ انقلاب الدجاج. إذا كنت لا تريد هذه القدرات ، يمكنك تخطي هذا القسم.

أولاً ، قم بإعداد حساب IFTTT إذا لم يكن لديك حساب بالفعل. إذا كنت ترغب في استخدام التطبيقات الصغيرة المعدة مسبقًا التي قمت بإنشائها ، فما عليك سوى الانتقال إلى حسابي وتشغيل التطبيقات الصغيرة التي تريدها. وإلا ، فسيتعين عليك إنشاء خلاصة خاصة بك ، والاشتراك أو النشر في موجز adafruit الذي أنشأته أعلاه.

الخطوة 6: تحميل الكود وتحرير WiFi SSID وكلمة المرور

ستحتاج إلى الانتقال إلى هذه الصفحة من البرنامج التعليمي Adafruit لتتمكن من تحميل الكود إلى جهاز الإرسال الداخلي.

ستحتاج إلى الانتقال إلى هذه الصفحة من البرنامج التعليمي Adafruit لتتمكن من تحميل الكود إلى جهاز الاستقبال الخارجي.

ستحتاج إلى تثبيت مكتبة RFM69 ومكتبة Adafruit_RGBLCDShield ومكتبة ساعة NTC المسماة simpleDSTadjust ومكتبة الأسهم. يمكنك العثور على برنامج تعليمي حول كيفية القيام بذلك هنا.

افتح Arduino IDE وقم بتحميل كود "Outdoor_Receiver.ino" إلى Arduino 32u4 الخارجي عبر كابل USB.

بعد ذلك ، افتح "Indoor_Transmitter.ino" ، وافتح علامة التبويب config.h ، وأدخل اسم WiFi (SSID) وكلمة المرور داخل علامتي الاقتباس. بعد ذلك ، احصل على اسم مستخدم Adafruit. IO ومفتاح IO باتباع صفحة البرنامج التعليمي هذه وأدخلها في علامة التبويب config.h.

إذا قمت بتغيير أسماء خلاصات Adafruit IO ، فستحتاج إلى تحرير الكود في علامة التبويب Indoor_Transmitter الرئيسية. قم بتحرير ما يلي:

AdafruitIO_Feed * toggleSwitch = io.feed ("Chicken Coup") ؛

AdafruitIO_Feed * timer = io.feed ("مؤقت انقلاب الدجاج") ؛

AdafruitIO_Feed * timer2 = io.feed ("Chicken Coup Timer 2") ؛

AdafruitIO_Feed * error = io.feed ("رسالة خطأ انقلاب الدجاج") ؛

يجب أن يكون هذا كل ما عليك القيام به! إذا كنت ترغب في فهم كيفية عمل المخططين بشكل أكبر ، فقد علقت على الكود. واسمحوا لي أن أعرف إذا كان لديك أي أسئلة. حظا طيبا وفقك الله!