Vadnica za Arduino - gumb v slogu BLYNK in relejni modul ESP -01: 3 koraki (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Dobrodošli v drugi vadnici na našem kanalu, to je prva vadba v tej sezoni, ki bo namenjena sistemom IoT, tukaj bomo opisali nekatere funkcije in funkcionalnosti naprav, ki se uporabljajo v tovrstnih sistemih.

Za ustvarjanje teh sistemov bomo uporabili aplikacijo Blynk, ki je zasnovana za sisteme IoT in je zelo enostavna in intuitivna aplikacija za delo (glejte zgornjo sliko). Ta aplikacija je bila že omenjena v prejšnjih vadnicah, v tej sezoni pa bomo podrobno opisali najpomembnejše lastnosti vsakega od njenih pripomočkov.

Spletno mesto Blynk IoT Plataform:

S to aplikacijo lahko uporabljamo vmesnike, ki na daljavo nadzirajo in si ogledajo podatke, ustvarjene s fizične naprave, samo da imajo to napravo in pametni telefon povezani z internetom.

Ta fizična naprava bo imela rele, ki bo upravljal preprost sistem razsvetljave, rele pa bo povezan z zelo majhno in preprosto krmilno napravo Wi-Fi, ta naprava je modul ESP8266 ESP-01 (glejte spodnji podatkovni list).

Ta oprema izstopa po svoji majhnosti, nizki ceni in vsestranskosti.

V prejšnjih vadnicah smo uporabljali več različnih vrst Arduino plošč in to so bile vedno glavne naprave sklopa in so vsebovale programsko kodo, ki je nadzorovala in upravljala vse funkcije.

V zadnji vadnici je bil modul ESP8266ESP-01 uporabljen samo kot komunikacijska naprava, ki sprejema in prenaša samo podatke Wi-Fi, ne pa kot glavno montažno opremo.

Arduino Vadnica - Nadzor hitrosti motorja Blynk ESP8266:

www.instructables.com/id/Arduino-Tutorial-Blynk-Motor-Speed-Control-ESP8266/

Tokrat bo glavna naprava modul ESP8266 ESP-01, ki bo nadzoroval in upravljal vse vire montaže.

Specifikacije modula ESP8266 ESP-01:

• Tensilica Xtensa integriran CPU majhne moči in 32 bitov;
• 1 MB pomnilnika Flash;
• Komunikacijski protokoli SPI, UART in SDIO;
• Priključek - 8 -polni konektor;
• Digitalni V/I zatiči (PWM) - GPIO0 in GPIO2;
• Vhodna napetost: 3,3 V DC;
• Antena za tiskano vezje Wi-Fi na krovu;
• Velikost - 25x14x1 mm;

Drug modul, ki je prav tako zelo uporaben pri ustvarjanju projektov v sistemih IoT, je modul Relay. Ta modul je zasnovan tako, da deluje skupaj z modulom ESP-01 in ima tudi zelo enostaven za uporabo 8-polni konektor (glejte spodnji podatkovni list).

Specifikacije relejnega modula ESP-01:

• Delovna napetost: 5V DC;
• Tovorni rele - 250V AC - 10A;
• Priključek - 8 -polni konektor;
• Pin GPIO0 za upravljanje releja (stanje na visoki ravni);
• Velikost - 37 x 25 mm;

Ker montažne naprave niso pod enakimi vrednostmi kot namizna svetilka, je potreben ustreznejši napajalnik.

Čeprav modul ESP-01 zahteva drugačno napajalno napetost kot relejni modul, drugačen napajalnik ne bo potreben, ker se modul ESP-01 napaja neposredno prek relejnega modula (glej sliko spodaj).

Specifikacije napajalnika:

• Vhodna napetost: 230V AC 50Hz;
• Izhodna napetost: 5V DC;
• Izhodni tok: 700mA;
• Moč: 3,5 W;
• Zaščita pred kratkim stikom;
• Zaščita pred temperaturo;
• Zaščita pred preobremenitvijo;
• Velikost: 30x20x18 mm;

Kot je enostavno razbrati, ima modul ESP-01 številne prednosti, vendar v nasprotju z drugimi že omenjenimi modeli kartic ta modul ne omogoča neposredne povezave z računalnikom za nalaganje programske kode.

Zaradi tega je za zagotovitev te povezave potrebna adapterna naprava, če je mogoče prek vtiča USB (glej sliko spodaj).

Specifikacije modula USB adapterja ESP-01:

• USB-serijska povezava;
• Stikalo za način Vgrajeno - komunikacija (UART) in program (PROG);
• 3, 3V DC regulatorje vezje na vozilu,
• Velikost: 49x17x10mm;

Ta modul je zelo enostavno najti na trgu, vendar bodite previdni, obstajajo moduli USB adapterja brez tega stikala in če ga kupite, bi morali narediti majhno spremembo, vendar boste potrebovali nekaj spretnosti (glejte spodnjo povezavo).

Sprememba adapterja USB na ESP-01:

Če ne želite kupiti tega vmesnika USB, obstaja še en način za povezavo modula ESP-01 z računalnikom. Ta metoda uporablja samo Breadboard in Arduino UNO, vendar ta metoda ni tako praktična kot adapterni modul (glej spodnjo povezavo).

Arduino Tutorial-Blynk Motor Speed Control ESP8266:

Korak: Montaža vezja

Sestavljanje te vadnice je zelo preprosto, samo povežite vse naprave med seboj in večina vaših povezav bo uporabljena (glejte zgornjo sliko).

Seznam delov:

• 1x modul ESP8266 ESP-01;
• 1x relejni modul ESP-01;
• 1x napajalnik 230V AC do 5V DC 700mA;
• 1x namizna svetilka 230V AC;
• 1x adapter USB na ESP-01;
• 1x pametni telefon;
• Internetni sistem Wi-Fi;
• Aplikacija Blynk;

Namestite relejni modul na ESP-01 in napajalnik:

Za krmiljenje namizne svetilke morate za namestitev tega novega nadzornega sistema za montažo prekiniti kable 230V AC

Ti kabli imajo običajno dve žici, označeni modro (N) in rjavo (F). Ti kabli bodo povezani prek vzporedne povezave med napajalnikom in namizno svetilko za napajanje obeh naprav

Zdaj je potrebno priključiti rjavo (F) žico iz kabla na skupni (COM) konektor relejnega modula, zdaj se bo nadzor energije za namizno svetlobo izvajal prek relejnega modula

Nazadnje bo namizna svetilka priključena na normalno odprt (NO) relejni konektor, ta povezava bo aktivirala namizno svetilko, ko jo projekt Blynk naroči

Če se vrnemo k napajalniku, so izhodni zatiči 5V DC priključeni na vhodne napetostne zatiče relejnega modula. To je zadnja povezava v sklopu z vsemi napravami, ki jih je treba povezati

Zadnji korak je, da modul ESP-01 pravilno namestite v relejni modul, pred namestitvijo pa boste morali naložiti kodo, da bo delovala pravilno in se odzvala na aplikacijo Blynk

Pripravite ESP-01 za nalaganje kode:

Če se za nalaganje kode odločite uporabiti adapter USB za ESP-01 (glejte sliko zgoraj), sledite tem korakom:

ESP-01 pravilno namestite na adapter USB;

Stikalo adapterja nastavite na način programiranja (PROG);

Priključite adapter USB na računalnik;

Gonilnike adapterja USB namestite v računalnik in v napravo, ki je pripravljena;

2. korak: Ustvarite in konfigurirajte projekt Blynk

Pred razlago kode najprej ustvarimo naš projekt v aplikaciji Blynk. Ker je montaža precej preprosta, bo projekt v aplikaciji Blynk zelo enostavno ustvariti in konfigurirati funkcionalnosti tega sistema IoT.

Če želite ustvariti projekt v aplikaciji Blynk, morate najprej prenesti to aplikacijo in jo namestiti v pametni telefon ali tablični računalnik.

Prenesite aplikacijo Blynk na spletno mesto:

Ustvarite nov projekt:

Po namestitvi aplikacije morate za ustvarjanje računa v aplikaciji Blynk imeti e -poštni račun. Nato samo ustvarite prvi projekt (glejte zgornjo sliko).

Če želite ustvariti nov projekt, morate izbrati možnost »Nov projekt« in odprlo se bo novo okno z osnovnimi nastavitvami in izbrali bomo naslednje nastavitve:

• Besedilno polje »Ime« - omogoča vam, da prepoznate projekt, da ga bomo zlahka našli.

  Ime projekta: "Arduino tutorial";

• Možnost »Izberi napravo« - omogoča izbiro vrste naprave, ki se uporablja za sestavljanje.

  Vrsta opreme: "ESP8266";

• Možnost »Vrsta povezave« - omogoča izbiro vrste povezljivosti, ki jo uporablja izbrana naprava.

  Vrsta povezljivosti: "Wi-Fi";

• Možnost »Tema« - omogoča izbiro barv videza projekta, ki so lahko temne ali svetle.

  Vrsta predstavitve: "Ni pomembno";

Če želite dokončati ta korak, preprosto pritisnite gumb "Ustvari" in na vrhu se bo prikazal nov zaslon z zeleno vrstico in tam bodo dodani potrebni pripomočki za projekt.

Stilski gumb za nastavitve:

Če želite projektu dodati pripomočke, samo pritisnite na zaslonu ali pritisnite simbol (+) na zgornji zeleni vrstici. Prikaže se seznam vseh razpoložljivih vrst pripomočkov (glej sliko zgoraj).

Ta projekt bo zelo preprost in za vklop in izklop namizne svetilke bo potreben le en pripomoček. Izbrani tip pripomočka je bil "Styled Button", ta pripomoček ima enako funkcionalnost kot widget "Button", vendar ima veliko več možnosti nastavitev kot on.

Ko izberete vrsto pripomočka, se bo pojavil na zaslonu. Če ga pritisnete samo enkrat, se bo okrog njega pojavil okvir, kar pomeni, da lahko spremenite njegove dimenzije (glejte zgornjo sliko).

Če pripomoček znova pritisnete, se prikaže stran z nastavitvenimi možnostmi. Za ta pripomoček so izbrane nastavitvene možnosti:

• Besedilno polje »Oznaka« - opredeljuje vrsto funkcije, ki jo bo gradnik opravljal.

  Oznaka gradnika: "Namizna luč";

• Možnost "Output" - daje vam možnost, da izberete, kateri izhodni pin ESP8266 bo nadzorovan s tem gradnikom. Izbirate lahko med digitalnimi in virtualnimi zatiči.

  • Navidezni zatiči - ti delujejo kot celoštevilske spremenljivke celotnega tipa (int) in shranjujejo vrednost stanja gumba. To omogoča manipulacijo vrednosti stanja za ustvarjanje pogojev v kodi, ki dodajo druge vrste funkcionalnosti v pripomoček.

  • Digitalni zatiči - ko so izbrani digitalni zatiči, gradnik neposredno upravlja z digitalnimi izhodnimi zatiči. Pri uporabi te vrste zatičev te funkcije ni treba umestiti v kodo. To je ena od velikih prednosti aplikacije Blynk, saj poenostavlja izdelavo kode.

    Izbran pin: "Digital - gp0";

Opomba: Pri izbiri naprave ESP8266 boste lahko izbrali 16 digitalnih zatičev, vendar ima model ESP-01 na voljo samo 2 od teh zatičev, in sicer GPIO0 in GPIO2

• Možnost "Mode" - daje vam možnost izbire vrste gumba za upravljanje. Izberete lahko operacijo, podobno tipki, ki zahteva, da jo držite, da spremenite vrednost svojega statusa, ali operacijo, podobno stikalu, ki spremeni vrednost svojega stanja le s trenutnim dotikom.

  Gumbni način: "Switch";

• Možnosti "VKLOP/IZKLOP" - V tej možnosti lahko spremenite besedilo, velikost pisave in barvo nalepk, prikazanih v dveh stanjih gumbov, ter barvo ozadja gumbov.

  • Stanja OFF:

    • IZKLJUČENO besedilo: "IZKLOPI";
    • Barva oznake OFF: "Ni pomembno";
    • OFF Barva ozadja: "Ni pomembno";

  • Stanja VKLJUČENA:

    • VKLJUČENO besedilo: "VKLOPI";
    • Barva oznake ON: "Ni pomembno";
    • ON Barva ozadja: "Ni pomembno";

• Možnosti "Robovi" in "Slog" - Ti dve možnosti vam omogočata tudi, da spremenite nekatere estetske možnosti gumba, na primer njegovo obliko, tako da izberete bolj zaobljene ali ravne oblike. Izberete lahko tudi možnosti, da bo ozadje gumbov popolnoma polno ali samo obrobna črta.

  • Oblika gumba: "Zaokroženo";
  • Slog ozadja gumba: "Outline";

• Možnost "Lock Size" - Ta zadnja možnost, ko je aktivirana, blokira možnost urejanja dimenzij gumba, pri čemer vedno ostane trenutna velikost.

  Blokirne mere: "OFF";

Nastavitve projekta:

Po končani konfiguraciji vseh pripomočkov, potrebnih za projekt, se nekatere nastavitve projekta potrdijo in uredijo, da se izboljša njegovo delovanje.

Za dostop do strani z nastavitvami projekta izberite simbol matice, ki je na zeleni vrstici na vrhu aplikacije. Na tej strani lahko spremenite in konfigurirate naslednje nastavitve (glejte sliko zgoraj):

• Besedilno polje »Ime« - omogoča spreminjanje ali urejanje imena projekta.

  Ime projekta: "Arduino tutorial";

• Možnosti »Skupni dostop« - omogoča, da svoj projekt delite z drugimi uporabniki aplikacije Blynk. Če je ta možnost omogočena, lahko drugi uporabniki nadzorujejo sklop, vendar ga ne morejo urejati.

  Možnost skupne rabe: "OFF";

Gumb »Bližnjica na domačem zaslonu« - ustvarite ikono bližnjice na zaslonu pametnega telefona za enostaven dostop do projekta

• Dostop do "žetonov za preverjanje pristnosti" - Do vseh samodejnih žetonov projekta lahko dostopate z možnostjo "Pošlji vse po e -pošti", ki jo pošljete na e -poštni račun, povezan z aplikacijo Blynk, ali pa prekopirate vse kode prek možnosti "Kopiraj vse".

  Ti žetoni za preverjanje pristnosti identificirajo in dovolijo montažno opremo, ki jo upravlja aplikacija Blynk.

• Možnost »Tema« - daje vam možnost, da izberete barve videza projekta, ki so lahko temne ali svetle.

  Vrsta videza: "Ni pomembno";

• Možnost »Naj bo zaslon vedno vklopljen« - če je omogočena, zaslon pametnega telefona ostane vedno vklopljen med uporabo aplikacije Blynk.

  Naj bo zaslon vklopljen: "Ni pomembno";

• Možnost »Obvesti naprave, ko je aplikacija povezana« - omogoča aktiviranje obvestil naprave, ko je aplikacija aktivirana.

  Omogoči obvestila naprave: "Ni pomembno";

• Možnost »Ne izklopi obvestil« - omogoča vam, da v načinu predvajanja onemogočite obvestila o povezavi naprave. Ko je ta možnost omogočena, je mogoče samo preveriti stanje povezljivosti naprave s pritiskom na gumb s simbolom »Povezave naprav« na zeleni vrstici na vrhu aplikacije.

  Onemogoči obvestila naprave: OFF;

• Možnost »Pokaži ozadje pripomočka v načinu predvajanja« - če je omogočena, prisili, da se projekt vedno zažene v načinu predvajanja, kar olajša uporabo projekta, ko je končan in pripravljen za uporabo.

  Vklop načina predvajanja: VKLOPLJEN (Projekt zaključen) ali IZKLOPLJEN (Projekt v preskusni fazi);

Gumb »Kloniraj« - ustvari kodo QR, ki lahko deli natančno kopijo projekta z drugim računom aplikacije Blynk. Ta oblika skupne rabe projektov je varna, če je v skupni rabi le koda QR, ne pa tudi samodejni žetoni

Nastavitve naprav projekta:

Na isti strani z nastavitvami projekta boste našli stran, namenjeno različnim napravam, ki jih projekt nadzoruje. Če izberete ta zavihek, se prikaže stran in si lahko ogledate, dodate in odstranite vse naprave, ki se uporabljajo v projektu.

Ko je naprava izbrana, se odpre stran, kjer lahko uredite in potrdite naslednje nastavitve naprave (glejte sliko zgoraj):

• Besedilno polje »Ime« - daje možnost, da preverite ali spremenite ime naprave, da jo boste lažje našli.

  Ime naprave: "Naprava#1";

• Možnost »Izberi napravo« - omogoča preverjanje ali spreminjanje vrste naprave, ki se uporablja za sestavljanje.

  Vrsta opreme: "ESP8266";

• Možnost »Vrsta povezave« - omogoča preverjanje ali spreminjanje vrste povezljivosti, ki jo uporablja izbrana naprava.
• Vrsta povezljivosti: "Wi-Fi";
• Omogoča dostop do ali spreminjanje "Auth Token" - Če je koda Auth Token v napravi ogrožena, preprosto pritisnite gumb "Refresh" in nastala bo nova koda. S pritiskom na gumb »E -pošta« se nova koda pošlje na e -poštni naslov, povezan z računom aplikacije Blynk.
• Zelo uporabna možnost pri dodajanju številnih naprav v projekt je možnost »+ Nove oznake«, saj omogoča združevanje teh naprav, da bi olajšali organizacijo projekta.

Ko so vse nastavitve projekta končane, je čas, da ga končno preklopite v način predvajanja, vendar bo še vedno treba naložiti kodo v modul ESP8266 ESP-0 1, da končno preizkusite sklop.

Če želite neposredno kopirati ta projekt z vsemi nastavitvami in pripravljen za uporabo, uporabite naslednji postopek (glejte zgornjo sliko):

• Pritisnite simbol kode QR na domači strani aplikacije Blynk;
• Dovoli uporabo kamere s strani aplikacije;
• Kamero pametnega telefona usmerite proti kodi QR;
• Projekt bo takoj kopiran na vaš pametni telefon;

3. korak: Pojasnilo kode

Kot se spomnite, je modul ESP-01 nameščen na modulu USB Adapter in pripravljen za programiranje. Zdaj priključimo modul na eno od USB povezav računalnika in odprimo Arduino IDE.

Če želite, da modul ESP-01 nadzira aplikacija Blynk, morate naložiti kodo z vsemi pristnostmi aplikacije Blynk in poverilnicami za omrežje Wi-Fi.

Torej ima vsaka naprava standardno kodo z vsemi knjižnicami in funkcijami, ki so potrebne za njeno pravilno delovanje. Za olajšanje te standardne kode za vsako uporabljeno vrsto naprave ima spletno mesto aplikacije Blynk stran, ki vam omogoča iskanje in kopiranje standardne kode v modul ESP8266ESP-01 (glejte spodnjo kodo).

Primer brskalnika Blynk: https://examples.blynk.cc/? Board = ESP8266 & shield = ESP8266%20WiFi & example = GettingStarted%2FBlynkBlink

// Aktivira komunikacijo med aplikacijo Blynk in serijskim monitorjem:

#define BLYNK_PRINT Serijski #include // Uvozi knjižnico "ESP8266_Lib". #include // Uvozi knjižnico "BlynkSimpleShieldEsp8266". // Preverjanje pristnosti računa v aplikaciji Blynk. char auth = "YourAuthToken"; // Vnesite kodo žetona za preverjanje pristnosti naprave. // Vnesite poverilnice WiFi. char ssid = "YourNetworkName"; // Ime omrežja Wi-Fi. char pass = "Vaša geslo"; // geslo za omrežje Wi-Fi. // Opomba: Geslo nastavite na "" za odprta omrežja Wi-Fi. // Funkcijo SETUP zaženite samo enkrat po pritisku na Reset: void setup () {// Zažene serijsko komunikacijo: Serial.begin (9600); // Zažene komunikacijo Wi-Fi: Blynk.begin (auth, ssid, pass); } // Večkrat zaženite funkcijo LOOP.: void loop () {// Začne komunikacijo z aplikacijo Blynk: Blynk.run (); // Postavite preostalo kodo za svoj projekt. }

Ta sklop skupaj s projektom, razvitim v aplikaciji Blynk, ima to prednost, da ne zahteva, da spremenite ali dodate več vrstic kode v standardno kodo.

Kot je bilo omenjeno v prejšnjem koraku, bo z izbiro digitalnih zatičev na gumbu pripomočka ta gumb neposredno upravljal te nožice in teh funkcij ni treba vnesti v kodo, zato je ta niz eden najpreprostejših sistemov IoT.

Zdaj, če želite naložiti kodo za modul ESP8266 ESP-01, boste morali konfigurirati Arduino IDE (glejte sliko zgoraj). Če želite konfigurirati, morate najprej namestiti ta modul v Arduino IDE in slediti tem korakom:

Odprite stran »Nastavitve« na zavihku »Datoteka«;

Kopirajte spodnjo povezavo na seznam povezav "Dodatni URL upravitelja plošč" na strani "Nastavitve";

Povezava:

Odprite stran "Upravitelj plošč" prek zavihka "Orodja" pri možnosti "Plošče";

V iskalni vrstici poiščite modul ESP8266;

Pritisnite gumb "Namesti", da namestite modul ESP8266 v Arduino IDE;

Po namestitvi plošče morate samo izbrati model uporabljene plošče in njena priključna vrata, spreminja se lahko, odvisno od tega, kje je priključen modul USB ESP-01 (glejte zgornjo sliko).

Zdaj lahko samo naložite kodo za modul ESP8266 ESP-01. Ko je postopek nalaganja končan, se modul ESP-01 odstrani iz vmesnika USB in namesti v relejni modul. Po tem je treba za pravilen zagon povezave Wi-Fi pritisniti gumb "Ponastavi".

Končno je montaža končana in pripravljena. Če želite preizkusiti nosilec, samo pritisnite gumb "Predvajaj", ki ga najdete na strani za izdelavo projekta Blynk App.

Nato lahko preverite, ali je naprava povezana z aplikacijo Blynk, in če je to potrjeno, aplikacija samodejno začne upravljati napravo, kar vam omogoča vklop in izklop namizne svetilke prek interneta.

Hvala, ker ste gledali naše vaje, namen našega kanala je prispevati in vam pomagati pri razvoju projektov, zdaj tudi prek modulov za sistem IoT. Ne zamudite naslednjih vaj in obiščite naš kanal na Youtube, Instagram, Facebook ali Twitter.