Snapkretser og IoT: 3 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

I denne aktiviteten lærer barna hvordan IoT kan bidra til energieffektivitet i et hus.

De skal sette opp et miniatyrhus ved hjelp av snapkretser, og vil programmere de forskjellige apparatene via ESP32, særlig til:

overvåke miljøparametere (temperaturfuktighet) i sanntidskontrollapparater eksternt via Blynk

INTRODUKSJON

Energieffektivitet kan påvirkes av husets posisjon med hensyn til solen, den rådende vinden osv. Således, for eksempel for å øke energieffektiviteten, vil man ønske å plassere et hus som vender mot sør, slik at solstrålene kan gi naturlig belysning.

Andre faktorer du må ta i betraktning for å maksimere energieffektiviteten er direkte relatert til apparatene du bruker.

Her er noen tips:

bruk smarte apparater, for eksempel lyspærer som tennes om natten og slås av automatisk i løpet av dagen, bruk smarte plugger utstyrt med en av -knapp som kan programmeres til å slås på og av på bestemte tidspunkter. koble apparatene dine til internett, slik at du kan kontrollere dem eksternt fra hvilket som helst sted.

Rekvisita

• 1x ESP32 -kort + usb -kabel
• krokodillekabler
• 1x DHT11 sensor
• 1x LDR -sensor
• 1x 10 kOhm motstand
• Brødbrett
• jumper ledninger
• snapkretser
• miniatyrhus

Trinn 1: Sette opp miniatyrhuset

Til å begynne med må barna bygge eller sette sammen et miniatyrhus. De kan bygge en ved hjelp av papp, eller du kan laserskjære dem på forhånd ved å bruke for eksempel et 3 mm tykt MDF -brett. Her er designet til et miniatyrhus, klart for laserskjæring.

Trinn 2: Overvåke temperatur, fuktighet og lys med Blynk

barna skal sette opp et Blynk -prosjekt som lar dem overvåke parametrene registrert av temperatur/fuktighet og lyssensorer i miniatyrhuset.

Koble først LDR -snap og DHT -snap til ESP32 -kortet. koble datapinnen til DHT -sensoren til pinne 4 på ESP32 -kortet. Koble LDR -snap til pin 34 på ESP32.

Deretter må du opprette et Blynk -prosjekt og konfigurere det til å vise verdiene registrert av temp/hum -sensoren.

LAG ET NYTT PROJEKT I BLYNK -APPEN

Etter at du har logget deg på kontoen din, starter du med å opprette et nytt prosjekt.

VELG MASKINEN

Velg maskinvaremodellen du vil bruke. Hvis du følger denne opplæringen, bruker du sannsynligvis et ESP32 -kort.

AUTH TOKEN

Auth Token er en unik identifikator som er nødvendig for å koble maskinvaren til smarttelefonen din. Hvert nytt prosjekt du lager vil ha sitt eget Auth Token. Du får Auth Token automatisk på e -posten din etter at prosjektet er opprettet. Du kan også kopiere den manuelt. Klikk på enhetsdelen og valgt nødvendig enhet

KONFIGURER VERDI DISPLAY WIDGETS

Dra og slipp 3 verdi Display widgets.

konfigurer dem som følger:

1) angi inngang som V5, fra 0 til 1023. Angi oppdateringsintervall som Push2) sett inngang som V6, fra 0 til 1023. Sett oppdateringsintervall som Push

3) angi inngang som V0, fra 0 til 1023. Angi oppdateringsintervall som Push

Den første skjermmodulen vil motta fuktighetsverdier fra DHT -sensoren og vise dem på appen; den andre skjermmodulen vil motta temperaturverdier over wi-fi, den tredje skjermwidgeten vil vise lysverdier registrert av LDR-sensoren.

PROGRAMMER ESP32 -STYRET

Start Arduino IDE, velg riktig brett og port -under "Verktøy" -menyen-. Lim inn koden nedenfor i programvaren og last den opp på tavlen.

#define BLYNK_PRINT Serial

#include #include #include #include

// Du bør få Auth Token i Blynk -appen. // Gå til prosjektinnstillingene (nøtterikon). char auth = "726e035ec85946ad82c3a2bb03015e5f";

// WiFi -legitimasjonen din. // Sett passordet til "" for åpne nettverk. char ssid = "TISCALI-301DC1"; char pass = "ewkvt+dGc1Mx";

const int analogPin = 34; // Analog inngangspinne 0 (GPIO 36) int sensorValue = 0; // Verdi lest fra ADC

#define DHTPIN 4 // Hvilken digital pin vi er koblet til

// Ikke kommenter hvilken type du bruker! #define DHTTYPE DHT11 // DHT 11 //#define DHTTYPE DHT22 // DHT 22, AM2302, AM2321 //#define DHTTYPE DHT21 // DHT 21, AM2301

DHT dht (DHTPIN, DHTTYPE); BlynkTimer timer;

// Denne funksjonen sender Arduinos oppetid hvert sekund til Virtual Pin (5). // I appen skal widgets lesefrekvens settes til PUSH. Dette betyr // at du definerer hvor ofte data skal sendes til Blynk App. void sendSensor () {float h = dht.readHumidity (); float t = dht.readTemperature (); // eller dht.readTemperature (true) for Fahrenheit

if (isnan (h) || isnan (t)) {Serial.println ("Kunne ikke lese fra DHT -sensor!"); komme tilbake; } // Du kan når som helst sende hvilken som helst verdi. // Ikke send mer enn 10 verdier per sekund. Blynk.virtualWrite (V5, h); Blynk.virtualWrite (V6, t); }

ugyldig oppsett () {// Debug -konsoll Serial.begin (9600);

Blynk.begin (auth, ssid, pass); // Du kan også angi server: //Blynk.begin(auth, ssid, pass, "blynk-cloud.com", 80); //Blynk.begin(auth, ssid, pass, IPAddress (192, 168, 1, 100), 8080);

dht.begin ();

// Sett opp en funksjon som skal kalles annenhvert timer.setInterval (1000L, sendSensor); timer.setInterval (250L, AnalogPinRead); // Kjør sensorscanning 4 ganger i sekundet

}

void AnalogPinRead () {sensorValue = analogRead (analogPin); // Les den analoge verdien: Serial.print ("sensor ="); // Skriv ut resultatene … Serial.println (sensorValue); // … til den serielle skjermen: Blynk.virtualWrite (V0, sensorValue); // Send resultatene til Gauge Widget}

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

Trinn 3: Kontroller miniatyrapparater eksternt via Blynk

Den siste delen av aktiviteten vil handle om å styre de elektriske apparatene en etter en eksternt via blynk -appen.

Hvert miniatyrhus må inneholde minst én miniatyrlampe samt et annet apparat (f.eks. Miniatyr 3D -skriver, miniatyrovn).

Å kunne fjernstyre sine apparater gir brukeren den åpenbare fordelen med å kunne velge når de løper og når de ikke er det, og bidrar dermed til å spare energi og gjøre miniatyrhuset så energieffektivt som mulig.

Vi har designet en rekke 3D -utskrivbare miniatyrelektroniske apparater som kan plasseres på toppen av en snap -komponent. Du kan for eksempel tenke deg å plassere miniatyrovnen på toppen av en LED eller en miniatyr 3D-skriver på toppen av en mini-vibrerende motor, slik at du etterligner virkeligheten til disse apparatene.

Finn alle apparater som er tilgjengelige for 3D -utskrift ved å klikke på koblingene nedenfor:

Snap -krets -TV

Snap kretsovn

Snap -krets 3D -skriver

Snap krets mikser

Snap krets vaskemaskin

Denne aktiviteten krever Blynk -applikasjonen. Så, last ned først Blynk på smarttelefonen din.

LAG ET NYTT PROJEKT I BLYNK -APPEN

Etter at du har logget deg på kontoen din, starter du med å opprette et nytt prosjekt.

VELG MASKINEN

Velg maskinvaremodellen du vil bruke. Hvis du følger denne opplæringen, bruker du sannsynligvis et ESP32 -kort.

AUTH TOKEN

Auth Token er en unik identifikator som er nødvendig for å koble maskinvaren til smarttelefonen din. Hvert nytt prosjekt du lager vil ha sitt eget Auth Token. Du får Auth Token automatisk på e -posten din etter at prosjektet er opprettet. Du kan også kopiere den manuelt. Klikk på enhetsdelen og valgt nødvendig enhet, så ser du token

PROGRAMMER ESP32 -STYRET

Gå til dette nettstedet, velg maskinvare, tilkoblingsmodus (f.eks. Wi-fi) og velg Blynk Blink-eksemplet.

Kopier koden og lim den inn på Arduino IDE (før det, må du velge riktig kort og riktig port - under "Verktøy" -).

Erstatt “YourAuthtoken” med token tilgjengelig i appen, erstatt “YourNetworkName” og “YourPassword” med wi-fi-legitimasjonen din. Last til slutt opp koden til tavlen.

SETT OPP BLYNK -APPEN

I Blynk -prosjektet, velg knapp widgets, så mange knapper som du har snaps for å fjernstyre. I vårt eksempel legger vi til to knapper -widgets siden vi har to snap -deler å kontrollere (begge er lysdioder).

Velg deretter den første knappen, og velg porten som en av snapene dine er koblet til ESP32 -kortet (f.eks. GP4) under output. Sørg for å ha 0 og 1 ved siden av GP4, akkurat som på bildet nedenfor. Du kan også velge om knappen skal fungere i grus- eller byttemodus.

Gjør det samme for den andre knappen, bare denne gangen koble til den relevante ESP32 -pinnen (f.eks. GP2).