Մեկ այլ IoT եղանակային կայան ՝ 8 քայլ

2025 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2025-01-23 14:48

Հետևյալը ծննդյան նվեր էր հայրիկիս համար. ոգեշնչված մեկ այլ հրահանգով, որը ես տեսա և ի սկզբանե մտադիր էի նրան ապացուցել որպես ինքնակառավարման հավաքածու: Այնուամենայնիվ, երբ սկսեցի աշխատել նրա հետ այս նախագծի վրա, ես շատ արագ հասկացա, որ նվերը ոգեշնչող սկզբնական ձեռնարկը հնացած էր, և որ շատ այլ առցանց դասընթացներ իրենց բացատրությունների մեջ զգալի բացեր ունեին: Հետևաբար, ես որոշեցի հրապարակել ևս մեկ IoT եղանակային կայան, որը, հուսով եմ, հեշտ կլինի հետևել սկզբից մինչև վերջ:

Ավելին, այս հրահանգը ցույց է տալիս, թե ինչպես օգտագործել Blynk, Google Sheets կամ երկուսն էլ `սենսորների ընթերցումները վերահսկելու և գրանցելու համար: Ավելին, Google Աղյուսակների գրառումները գրվում են անմիջապես թերթի վրա (առանց կողմնակի ծառայության միջոցով անցնելու):

Ինչ վերաբերում է Սթիվենսոնի էկրանին, առցանց հասանելի են շատերը, որոնք կարող են 3D տպագրվել, օրինակ. https://www.thingiverse.com/thing:1718334: Ես կկառուցեմ այս մեկի վրա այս Ուղեցույցի համար:

Սթիվենսոնի էկրանը «գործիքների ապաստարանն ապաստարան է կամ պարիսպ օդերևութաբանական գործիքներին ՝ տեղումների և արտաքին աղբյուրների անմիջական ջերմային ճառագայթման դեմ, միևնույն ժամանակ թույլ տալով, որ օդը ազատ շրջանառվի իրենց շուրջը»: (Վիքիպեդիա):

Մասեր

• Wemos LolIn - NodeMCU v3 (1.43 ԱՄՆ դոլար)
• BME280 (ջերմաստիճանի, ճնշման և խոնավության ցուցիչ) (2.40 ԱՄՆ դոլար)
• 6V 1000mA արևային վահանակ (9.96 ԱՄՆ դոլար)
• 5V 1A Micro USB 18650 Լիթիումի մարտկոցի լիցքավորման տախտակ Լիցքավորման մոդուլ+Պաշտպանություն երկակի գործառույթներ TP4056 (0,99 ԱՄՆ դոլար)
• 4x 1.2V NiMH վերալիցքավորվող մարտկոցներ
• Մարտկոցի կրիչ (4x AA, կողք կողքի և ծայրից ծայր)
• Միկրո USB արական միակցիչի վարդակից
• Մալուխային կապեր
• 3x թևի ընկույզ
• Բեւեռ կամ ցախավել-փայտ
• Էպոքսիդ և/կամ սոսինձ (հետահայաց, սիլիցիումը կարող էր ավելի լավ աշխատել)

Ծրագրային ապահովում

• Blynk հավելված
• Google Աղյուսակներ (եթե ցանկանում եք հասանելի լինել պատմական տվյալներին)
• EasyEDA (սխեմատիկ նկարելու համար)
• Arduino IDE

Գործիքներ

• Sոդման երկաթ
• Sոդող
• Atերմային նեղացման խողովակ
• 3D տպիչ
• Սոսինձ ատրճանակ

Քայլ 1. 3D տպագրություն - Սթիվենսոնի էկրան

Ինչպես արդեն նշվեց, ներբեռնեք ֆայլերը https://www.thingiverse.com/thing:1718334 կայքից և տպեք անհրաժեշտ բիթերը: Հավաքման հրահանգները նույնպես գտնվում են վերը նշված հղման մեջ: Ես որոշ փոփոխություններ կատարեցի (տե՛ս ստորև բերված գրառումները):

Տպագրված մասերն են ՝

• Top_Cover_for_m3_tapping.stl
• Middle_Ring.stl (x5)
• Middle_Ring_bottom.stl (x1, STL վերը կցված)
• Solid_Plate.stl (x1)
• Solid_Plate_Base.stl (x1)
• Pole_Mount_1in_Round.stl
• Sensor_Grid.stl
• Electronics_Mount.stl
• My_Solar_Cell_Mount.stl (x2, STL վերը կցված)

Հավաքման կարգը հետևյալն է.

• Կցեք անցքերը
• Պտուտակեք M3 շերտերը պտուտակավոր վարդակների մեջ
• Top_Cover
• Պինդ_պլատ
• Միջին_օղակներ
• Սահեցրեք Sensor_Grid- ում
• Էլեկտրոնիկայի_շարժ
• Solid_Plate_Bottom
• Բևեռ_լեռ
• My_Solar_Cell_Mounts- ը epoxied են Top_Cover- ի վերևում

Ես անցքեր եմ հորատել Պինդ սալերի վրա, որպեսզի Արևային վահանակից լիցքավորման մալուխը միանա լիցքավորիչին, այնուհետև մեկը `թույլ տալով, որ մալուխը վերահսկիչից անցնի Sensor_Grid ցանցի սենսորին:

Ավարտվելուց հետո սենսորը ծրագրված է եղել յուրաքանչյուր 60 րոպեն մեկ կատարել հետևյալ ընթերցումները.

• Ջերմաստիճանը
• Խոնավություն
• Ճնշում

Նշումներ

• Ես հարմարեցրել եմ արևային բջիջների ամրակներն ավելի հարմարեցված իմ արևային բջիջը պահելու համար:
• Ես տեղադրել եմ էլեկտրոնիկան Pole_Mount- ի և Solid_Plate- ի միջև: Կարծես թե դա լավ պաշտպանություն չէր ապահովում էլեկտրոնիկայի համար: Հետևաբար, ես փոխեցի Solid_Plate- ը, որպեսզի այն ունենա կիսաշրջազգեստ, որն այնուհետև կփակի բացը և դրանով իսկ ավելի լավ պաշտպանություն կպարգևի էլեկտրոնիկայի համար: Վերոնշյալ լուսանկարներից մի քանիսն արվել են այս փոփոխությունը կատարելուց առաջ:
• Իմ էպոքսիդը վայրէջք կատարեց ՝ չպահելով արևային վահանակը, որն այնուհետև նորից ամրացրի գերծանրքաշային սոսինձով: Կարծում եմ, որ ես կհայտնվեմ ՝ ստիպված լինելով սիլիցիում օգտագործել:

Քայլ 2: Շղթան

Միացրեք սխեման, ինչպես ցույց է տրված սխեմատիկայում, LoLin- ը և BME280- ը տեղադրեք եռաչափ տպված ցանցի վրա, ինչպես ցույց է տրված լուսանկարում:

BME280 -> LiLon

• VCC -> 3.3V
• GND -> GND
• SCL -> D1
• SDA -> D2

LiLon -> LiLon

D0 -> RST (սա անհրաժեշտ է վերահսկիչին խոր քնից արթնացնելու համար, բայց պետք է միացված լինի միայն այն բանից հետո, երբ ծածկագիրը վերբեռնվել է վերահսկիչում)

ՆՇՈՒՄ

Ես մարտահրավերներ ունեցա համապատասխան LiLon մարտկոց ձեռք բերելու համար: Նաև ինչ -ինչ պատճառներով ես հաջողության չեմ հասել VIN- ի միջոցով: Հետևաբար, ես աշխատեցի հետևյալ կերպ.

• TP4056- ից ելքը միացված էր Արական USB միակցիչին, որն այնուհետև միացված էր տախտակի USB վարդակին `այն սնուցելու համար:
• B- և B+ TP4056- ի վրա միացված էին AA մարտկոցի ամրակին, որը պահում էր NiMH մարտկոցները:

Քայլ 3. IoT - Blynk

«Blynk- ը ապարատային-ագնոստիկ IoT հարթակ է` հարմարեցված բջջային հավելվածներով, մասնավոր ամպով, կանոնների շարժիչով և սարքերի կառավարման վերլուծական վահանակով »: Հիմնականում այն թույլ է տալիս ապահով կերպով կառավարել և վերահսկել հեռավոր սենսորները աշխարհի ցանկացած կետից `ինտերնետի միջոցով: Առևտրային ծառայություն մատուցելիս յուրաքանչյուր հաշիվ ունի 2000 անվճար վարկ: Վարկերը հնարավորություն են տալիս տարբեր չափիչներ, ցուցադրումներ, ծանուցումներ և այլն կապել ձեր տվիչի կամ տվիչների հետ: Բաժանորդագրության գինը դուրս է հոբբիստների բյուջեի սահմաններից, անվճար վարկերը բավարար են այսպիսի պարզ նախագծի համար:

Usingառայությունից օգտվելը սկսելու համար հարկավոր է նախ ներբեռնել Blynk ծրագիրը ձեր հեռախոսում/սարքում, ստեղծել և հաշվարկել (կամ մուտք գործել գոյություն ունեցող հաշիվ), այնուհետև ստեղծել նոր նախագիծ հետևյալ կերպ.

• Ընտրեք ձեր սարքավորումները
• Անվանեք ձեր նախագծին անուն (այս դեպքում ես օգտագործել եմ «Եղանակային կայան»):
• Կտտացրեք «Ստեղծել»
• Հետո ձեզ էլ. Փոստով ուղարկեք Հեղինակության կոդը:

Անհրաժեշտ չի լինի ավելացնել անհրաժեշտ վիջեթները: Իմ 2000 անվճար վարկերի միջոցով ես ավելացրեցի հետևյալը.

• 3 չափիչ սարքեր
• 1 սուպեր գծապատկեր

Չափիչ սարքերն ու գծապատկերները տեղադրվել են ըստ կից լուսանկարների, որոնցից յուրաքանչյուրին տրվել է իր վիրտուալ կապը, որը վերջինս կօգտագործվի ծածկագրում:

Կարգավորումներն ավարտելուց հետո վերևի աջ մասում խաղալու կոճակը կարող է սեղմվել ՝ հավաքման ամսաթիվը սկսելու համար:

Լրացուցիչ տեղեկությունների համար տե՛ս

docs.blynk.cc/#getting-started.

Քայլ 4: Կոդ - Arduino IDE- ի պատրաստում

Այս նախագիծը ավարտելու համար Arduino IDE- ին պետք է ավելացվեն հետևյալ գրադարանները.

• https://github.com/adafruit/Adafruit_BME280_Library (ջերմաստիճանի, ճնշման և խոնավության տվիչի անհրաժեշտություն)
• https://github.com/adafruit/Adafruit_Sensor
• https://github.com/esp8266/Arduino (սա ձեզ հնարավորություն է տալիս մուտք գործել ESP8266 տախտակ)
• https://github.com/blynkkk/blynk-library/releases/tag/v0.6.1 (Բլինկի գրադարանը)
• https://github.com/electronicsguy/ESP8266/tree/master/HTTPSRedirect (HTTPSRedicect անհրաժեշտ է Google Աղյուսակներին միանալու համար)

Arduino IDE- ի համար գրադարաններ տեղադրելու վերաբերյալ հրահանգների համար այցելեք

Իմ ապարատային կարգավորումները հետևյալն են.

• Տախտակ ՝ NodeMCU 1.0 (ESP-12E մոդուլ)
• Բեռնման արագություն ՝ 115200

Հետևյալ քայլերում կցված ծածկագիրն օգտագործելիս միշտ խնդրում ենք անդրադառնալ ծածկագրի մեկնաբանություններին ՝ հետևյալը ավելացնելու վերաբերյալ.

• Wifi SID
• Wifi գաղտնաբառ
• Բլինկի թույլտվության բանալին
• Google Script ID
• Google Աղյուսակի փոխանակման բանալին

Քայլ 5. Կոդ - Բլինք

Տարիներ շարունակ պայքարել եմ, որպեսզի իմ BME280 տվիչը գործի դնի, մինչև չգտա հետևյալ տողը պարունակող օրինակը:

կարգավիճակ = bme.begin (0x76); // Իմ օգտագործած տվիչի I2C հասցեն 0x76 է

Պարզվում է, որ ինձ անհրաժեշտ էր սահմանել սենսորի հասցեն: Երբ ես դա արեցի, ամեն ինչ լավ աշխատեց:

Blynk- ն ունի իսկապես գեղեցիկ բջջային ինտերֆեյս, այն ունի հետևյալ սահմանափակումները.

• Միայն 2000 անվճար վարկ, ավելի քան պահանջող նախագծեր պահանջում են ամսական թանկարժեք բաժանորդագրություն (եթե դուք չեք ընդունում և պահում ձեր սեփական Blynk սերվերը):
• Եթե դուք չեք ընդունում ձեր սեփական Blynk սերվերը, դուք չեք կարող արտահանել պատմական տվյալներ:

Վերոնշյալ պատճառներով ես նայեցի, թե ինչպես կարող եմ ինտեգրվել իմ տվյալների հավաքման գործընթացը Google Աղյուսակում: Սա լուսաբանվում է հաջորդ բաժնում:

Քայլ 6: Կոդ - Google Աղյուսակներ

Ձեր ընթերցումները գրանցելու համար, որպեսզի հետագայում կարողանաք վերլուծել պատմական տվյալները, անհրաժեշտ է դրանք գրել ինչ -որ տվյալների բազայում: HTTPSRedirect գրադարանը մեզ թույլ է տալիս դա անել ՝ մեր տվյալները Google Sheet- ում գրելով:

Այս մոտեցման հիմնական սահմանափակումները հետևյալն են.

• Բջջային գեղեցիկ ինտերֆեյս չկա
• Google Աղյուսակը կարող է ունենալ առավելագույնը 400 000 բջիջ: Այս նախագծի համար սա մեծ խնդիր չէ, քանի որ մինչև այս սահմանը հասնելը կպահանջվի ավելի քան 11 տարի:

Google Աղյուսակը կազմված է հետևյալ կերպ.

Ստեղծեք Google թերթ ՝ երկու թերթիկով:

Թերթ 1: Տվյալներ

Տվյալների թերթիկին անհրաժեշտ է 4 սյունակ `ամսաթիվ/ժամ, ջերմաստիճան, խոնավություն, ճնշում (սյունակներ A- ից D): Սյունակները համապատասխան ձևակերպել, օրինակ. A սյունակը պետք է լինի «Ամսաթվի ժամ», որպեսզի ամսաթիվը և ժամը ցուցադրվեն բջիջներում:

Թերթ 2: Վահանակ

Ստեղծեք Վահանակի թերթիկ ՝ ըստ կից լուսանկարների ՝ մուտքագրելով ստորև նշված բանաձևերը.

• B2: = հաշվիչ (Տվյալներ! B: B) -1
• B3: = B1+IMԱՄԱՆԱԿԸ (ՀԱՄԱԿԱՐԳ («00:», տեքստ (G7, «0»)))
• B6: = հարցում (Տվյալներ. A2: D, «Ընտրել B կարգը ըստ desc limit 1»)
• C6: = հարցում (Տվյալներ! A2: D, «Ընտրեք C կարգը ըստ desc limit 1»)
• D6: = հարցում (Տվյալներ. A2: D, "Ընտրեք D կարգը ըստ desc limit 1")
• B8: = հարցում (Տվյալներ. A2: D, «Ընտրեք կարգը ըստ B desc limit 1»)
• C8: = հարցում (Տվյալներ. A2: D, «Ընտրեք կարգը ըստ C desc limit 1»)
• D8: = հարցում (Տվյալներ. A2: D, «Ընտրեք պատվեր ըստ D desc limit 1»)
• B9: = հարցում (Տվյալներ. A2: D, «Ընտրեք B կարգը ըստ B desc limit 1»)
• C9: = հարցում (Տվյալներ! A2: D, «Ընտրել C կարգը ըստ C desc limit 1»)
• D9: = հարցում (Տվյալներ. A2: D, "Ընտրեք D կարգը ըստ D desc limit 1")
• B11: = հարցում (Տվյալներ. A2: D, «Ընտրել A- ն, որտեղ B- ն անվավեր կարգ չէ ըստ B asc limit 1»)
• C11: = հարցում (Տվյալներ. A2: D, «Ընտրել A- ն, որտեղ C- ն C անվանումով զրոյական սահմանաչափով անվավեր կարգ չէ»)
• D11: = հարցում (Տվյալներ. A2: D, «Ընտրել A- ն, որտեղ D- ն անվավեր կարգ չէ ըստ D asc limit 1»)
• B12: = հարցում (Տվյալներ. A2: D, «Ընտրեք B- ն, որտեղ B- ն անվավեր կարգ չէ ըստ B asc limit 1»)
• C12: = հարցում (Տվյալներ. A2: D, «Ընտրել C- ն, որտեղ C- ն n անվանական կարգ չէ ըստ C asc limit 1»)
• D12: = հարցում (Տվյալներ. A2: D, "Ընտրեք D, որտեղ D- ն անվավեր կարգ չէ ըստ D asc limit 1")
• G3: = 4+B2*4+29+17
• G4: = (G2-G3)/G2
• G6: = G2/4 G8: = G7*G6
• G9: = (G8/60)/24
• G10: = G9/365
• G11: = (((((G2-G3)/4)*G7)/60)/24/365)

Google Աղյուսակները կարող են ունենալ առավելագույնը 400,000 բջիջ: Սա օգտագործվում է այն փաստի հետ միասին, որ յուրաքանչյուր ընթերցում օգտագործվում է 4 բջիջ, հաշվարկելու համար, թե որքան տարածք է մնացել և երբ այն կսպառվի:

Հնարավոր է հնարավոր լինի բարելավել այս բանաձևերը: Ես այստեղ երկու բան էի անում, այսինքն `սովորում էի հարցման բանաձևի մասին, այնուհետև գրում էի ինչ -որ բանաձև այնպես, որ օգներ ինձ հիշել դրանց հիմքում ընկած տրամաբանությունը:

«Գծապատկերների խմբագիր» սքրինշոթը ցույց է տալիս ջերմաստիճանի գրաֆիկի հիմնական կարգավորումը: Մյուս գրաֆիկները ստեղծվել են նույն կարգավորման միջոցով: Գրաֆիկների միջև միակ տարբերությունը ուղղահայաց առանցքի նվազագույն արժեքներն էին (գտնված են հարմարեցված ներդիրի տակ): Անհատականացման ներդիրը ունի նաև այլ կարգավորումներ, ինչպիսիք են մուտքի անունները, գրաֆիկի վերնագրերը և այլն:

Այժմ մեզ պետք է Google Script, որը հնարավորություն կտա գրել մեր տվյալները ՝ զանգահարելով URL:

Սցենարի ստեղծում

Google Աղյուսակի URL- ում նշեք «d /» - ի և « / edit» - ի միջև ընկած բանալին: Սա ձեր -Ձեր-Google- Թերթ-Կիսման-բանալին է- և անհրաժեշտ կլինի ստորև նշված կոդի մեջ:

Հաջորդը գնացեք Գործիքներ> Սցենարի խմբագիր և ստեղծեք Google App Script ՝ ծածկագիրը տեղադրելով կցված GS ֆայլում: Թարմացրեք var ss = SpreadsheetApp.openByUrl ("https://docs.google.com/spreadsheets/d/-Your-Google-Sheet-Sharing-Key–/ խմբագրում"); արտացոլելու ձեր համօգտագործման բանալին:

Այժմ հրապարակեք սցենարը ՝ գնալով Հրապարակել> Տեղակայել որպես վեբ հավելված:

Պատճենեք ընթացիկ վեբ ծրագրի URL- ը և պահեք այն ինչ-որ տեղ, քանի որ այն ձեզ անհրաժեշտ կլինի GScriptID- ը (-Your-Google- Script-ID–) հանելու համար: GScriptID- ը տող է «s /» - ի և « / exec?» - ի միջև: Համոզվեք, որ «oneանկացած անձ, նույնիսկ անանուն» հավելվածին հասանելի է: Այս գործընթացի ընթացքում ձեզանից կպահանջվի որոշ թույլտվություններ տրամադրել: Կարևոր է, որ դրանք տրամադրեք:

Նշում. Ամեն անգամ, երբ փոփոխում եք ձեր կոդը, դուք պետք է ստեղծեք «Նոր» նախագծի տարբերակ և հրապարակեք այն, հակառակ դեպքում դուք դեռ կխփեք նույն հին ծածկագրին:

Այժմ կարող եք ստուգել սցենարը ՝ դիտելով https://script.google.com/macros/s/-Your-Google-Script-ID–/exec?Temperature=10&Humidity=11&Pressure=12 հասցեն: Ամեն անգամ, երբ թարմացնում եք այս հղումը, նոր գրառում պետք է ավելացվի Google Աղյուսակում:

Այս վերը նշվածը վերցված է հետևյալ ձեռնարկից ՝ https://embedded-lab.com/blog/post-data-google-sheets-using-esp8266/: Այս ձեռնարկը, սակայն, հնացած է, ուստի հաջորդ բաժնի համապատասխան Arduino ծածկագիրը փոխվել է ՝ վերջին HTTPSRedirect գրադարանները տեղավորելու համար:

Arduino ծածկագիրը

Տես կից կոդը:

Քայլ 7: Կոդ - Blynk և Google Աղյուսակներ

Երկու աշխարհներից լավագույնը ստանալու համար կարելի է համատեղել ինչպես Blynk- ի, այնպես էլ Google Sheets- ի ծածկագիրը:

Տես կից կոդը:

Քայլ 8: Վերջնական մեկնաբանություններ

Վերոնշյալներից ոչ մեկը իմ գաղափարները չեն, այլ ավելի շուտ սա նախագիծ է ՝ կառուցված ուրիշների գաղափարների և աշխատանքի վրա: Ինձ դուր եկավ այն ընդհանրապես մեկ տեղ քաշելը: օգտագործելով տարբեր տեխնոլոգիաներ և գործիքներ `մեծ զվարճալի և գործնական նախագիծ իրականացնելու համար: Ինձ հատկապես դուր եկավ սովորել, թե ինչպես պահել իմ ընթերցումները Google Sheet- ում: Դրա համար ուզում եմ շնորհակալություն հայտնել ElectronicsGuy- ին (Sujay Phadke):

Թարմացնել

Այս նախագիծն ավարտելուց հետո ինձ անհրաժեշտ էր փոխել իմ անլար կարգավորումները: Ես այժմ աշխատում էի այլ համակարգչի վրա: Փոփոխությունները բեռնելուց հետո նախագիծը դադարեց աշխատել: Որոշ խնդիրներ լուծելուց հետո ես եզրակացրեցի, որ խոր քնի գործառույթը ձախողվում է: Ես նախագիծը տուն տարա և այն վերբեռնեցի այնտեղ (օգտագործելով նույն ծածկագիրը) և այն աշխատեց: Ուստի ես եզրակացրեցի, որ իմ ավելացրած գրադարաններում ինչ -որ բան պետք է փոխվի: Ուստի ես այս բաժնին կցել եմ այն գրադարանները, որոնք այժմ գտնվում են իմ տնային համակարգչում. միայն այն դեպքում, եթե ինչ -որ մեկը բախվի այս խնդրին: