Alexa- ի և Arduino- ի միջոցով ձայնով կառավարվող անջատիչ. 10 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Այս նախագծի հիմնական նպատակն է օգտագործել ջերմաստիճանի տվիչը `սարքը միացնելու կամ անջատելու համար անջատիչը (ռելե) վերահսկելու համար:

Նյութերի ցանկ

1. 12V ռելեի մոդուլ ==> $ 4.2
2. Arduino uno ==> 8 դոլար
3. DHT11 ջերմաստիճանի տվիչ ==> 3 դոլար
4. ESP8266 Մոդուլ ==> $ 4.74
5. N26 օպտիկական զույգ ==> $ 0.60
6. LM1117 լարման կարգավորիչ ==> $ 0.60
7. Հացաթուղթ ==> $ 2.2
8. Թռիչքային լարեր ==> $ 2,5
9. Կտտացրեք կոճակը ==> 2,5 դոլար

Projectրագրի ընդհանուր արժեքը կազմում է մոտ $ 30 դոլար: Այս նախագիծը բաժանված է երեք մասի: Նախ, մենք օգտագործում ենք heroku ծրագիրը ստեղծելու համար: Երկրորդ, մենք կառուցում ենք Amazon Alexa հմտություն ՝ մեր աշխատանքն իրականացնելու համար (Ամենակարևոր մասը): Երրորդ, մենք կարգավորում ենք մեր սարքավորումները և ծրագրավորում այն Arduino IDE- ի միջոցով:

Քայլ 1. Հերոկուի կապը GitHub- ի հետ

Heroku- ն ամպային հարթակ է որպես ծառայություն (PaaS), որն աջակցում է մի քանի ծրագրավորման լեզուների, որն օգտագործվում է որպես վեբ հավելվածի տեղակայման մոդել: Նախ, գնացեք heroku կայք, ստեղծեք նոր հաշիվ կամ մուտք գործեք այնտեղ: Հղումը տրված է ստորև

Հերոկու կայք

Եկեք սկսենք նոր ծրագիր ստեղծելուց: Ես իմ ծրագրի անունը տվել եմ «iottempswitch», երբ ծրագիրը տեղակայում ես, հղումը գեներացվում է:

Հավելվածը պատրաստվելուց հետո գնացեք GitHub. GitHub/

Մուտք գործեք այնտեղ կամ գրանցվեք, եթե հաշիվ չունեք: Մուտք գործելուց հետո ստեղծեք նոր պահեստ: Տվեք ցանկացած անուն, որը ցանկանում եք ընտրել, այնուհետև սեղմեք ստեղծել պահեստ: Հաջորդ էջում կտտացրեք README, այս էջում տվեք նկարագրություն, որը ցանկանում եք կիսել ուրիշների հետ: Դրանից հետո կտտացրեք կատարել նոր ֆայլ: Հաջորդը, կտտացրեք բեռնման կոճակին:

Երկու տարբերակ կա ՝ կամ թղթապանակը քաշել և թողնել, կամ ֆայլ ընտրել: Ներբեռնեք անհրաժեշտ ֆայլերը ներքևից: Ֆայլեր ընտրելուց հետո սեղմեք կատարել փոփոխությունները: Բացեք Heroku- ում ստեղծված ծրագիրը, այնուհետև անցեք տեղակայման բաժին: Դրանից հետո կտտացրեք GitHub- ին: Տվեք պահեստի անունը, որը դուք ստեղծել եք GitHub- ի կողքին: Իմ դեպքում դա Smart-Relay է: Պատճենեք և տեղադրեք այստեղ: Երբ ձեր հղումը ցուցադրվի, կտտացրեք կապել: Հաջորդը, կտտացրեք տեղակայման մասնաճյուղ (ձեռնարկ): Տեղադրելուց հետո դուք կարող եք տեսնել հղումը կառուցման մատյանում կամ կարող եք տեսնել հղումը կարգավորումների մեջ: Այս հղումը մեզ պետք է ավելի ուշ, երբ մենք Amazon հմտություն ենք պատրաստում:

Քայլ 2: Amazon

Alexa հմտության վերջին պատկերները

Amazon Developer կայքում մենք օգտագործում ենք Amazon հմտությունը ՝ ջերմաստիճանը և խոնավությունը սահմանելով ՝ անջատիչի ձգանը վերահսկելու համար:

Գնացեք Amazon Developer կայք: Հղումը տրված է ստորև:

Amazon Developer կայք

• Գնացեք Developer վահանակ վերևի աջ մասում, ինչպես ցույց է տրված նկար i4- ում
• Գնացեք Alexa, ապա ընտրեք Alexa Skill Kit- ը, այնուհետև ստեղծեք նոր հմտություն ՝ կտտացնելով Ավելացնել նոր հմտություն:

Նոր հմտություն ավելացնելիս կտեսնեք հմտությունների մասին տեղեկատվության էջը:

1. Հմտությունների մասին տեղեկություններ (ինչպես ցույց է տրված նկար i7- ում)

մենք պետք է տրամադրենք հմտությունների տեսակը, լեզուն, անունը, կանչի անունը:

Հմտության տեսակ ==> ընտրեք հարմարեցված:

• Անուն ==> ընտրեք ցանկացած անուն:
• Հրավիրման անուն ==> որը դուք օգտագործում եք Alexa- ի հետ շփվելիս: Օրինակ.
• Լեզու ==> անգլերեն (Հնդկաստան): Ընտրեք ըստ ձեր երկրի

սեղմեք պահպանել, ապա հաջորդը:

2. Փոխազդեցության մոդել

Այստեղ մենք կօգտագործենք հմտություն ստեղծող: Այսպիսով, կտտացրեք Գործարկել հմտությունների շինարար: Դուք կտեսնեք էջը, ինչպես ցույց է տրված i8 պատկերում:

Նախ մենք ստեղծում ենք նոր մտադրություններ: Կտտացրեք Ավելացնել (ձախ կողմում) և տվեք ցանկացած անուն, որը ցանկանում եք, ես օգտագործել եմ «խելացի անջատիչ»:

• Նշեք անցքի տիպի անվանումը «չափման_տիպ» և բնիկի արժեքները «ջերմաստիճան» և «խոնավություն», ինչպես ցույց է տրված նկար 9 -ում:

• Դրանից հետո ավելացրեք անցքի տիպի անուն «հարցում», և բնիկի արժեքներն են «ինչ» և «ինչ», ինչպես ցույց է տրված i10 պատկերում:

• Դրանից հետո ավելացրեք բնիկի տեսակը «switchstate», և բնիկի արժեքները «միացված» և «անջատված» են, ինչպես ցույց է տրված i11 պատկերում:
• Ավելացրեք մեկ այլ տիպի «tempscale» և բնիկի արժեքներն են «fahrenheit» և «celcuis», ինչպես ցույց է տրված i12 պատկերում:
• Դրանից հետո այստեղ ավելացրեք անցքի նոր տեսակ, մենք օգտագործում ենք գոյություն ունեցող անցքի տիպը, դրա համար պետք է սեղմել օգտագործել առկա սլոթը: Ավելացնելուց հետո այն կտեսնեք անցքերի տեսակների մեջ, ինչպես ցույց է տրված i13 պատկերում:

Այսպիսով, մենք ավարտում ենք անցքերի տեսակները, որոնցից օգտագործում ենք 5 -ը: Այժմ անցեք հաջորդ քայլին: Սեղմեք մեր ստեղծած մտադրության վրա, իմ դեպքում դա խելացի անջատիչ է: Աջ կողմում կտեսնեք մտադրության անցք, ինչպես ցույց է տրված i14 պատկերում:

• Ստեղծեք նոր անցք, անվանեք «Switch_State» և քարտեզագրեք այն «switchstate» ՝ օգտագործելով բացվող կոճակը, ինչպես ցույց է տրված i15 պատկերում:
• Ստեղծեք նոր անցք, անվանեք «Sensor_Values» և քարտեզագրեք այն «չափման_տիպ», ինչպես ցույց է տրված i16 պատկերում:
• Ստեղծեք նոր անցք, տվեք «հարցում» անունը և քարտեզագրեք «հարցման», ինչպես ցույց է տրված i17 պատկերում:
• Դրանից հետո ստեղծեք նոր «tmp_scale» անցք և քարտեզագրեք այն «tempscale» - ի վրա, ինչպես ցույց է տրված i18 պատկերում:
• Ստեղծեք նոր «Համարներ» բնիկ և տեղադրեք այն «Amazon. Numbers» - ում, ինչպես ցույց է տրված i19 պատկերում:

Այժմ մենք ավարտեցինք Intent slots- ը: Մենք օգտագործում ենք մտադրության 5 անցք: Դրանից հետո մենք անցնում ենք Sample Utterances- ին, ինչպես ցույց է տրված i20 պատկերում:

Ավելացրեք այս օրինակային արտահայտությունները:

անջատիչի ձգան դնել {Numbers} տոկոս {tmp_scale}

{հարցումը} անջատիչի վիճակն է

{Switch_State} անջատիչի ձգան

անջատիչի ձգան դնել {Numbers} աստիճանի {tmp_scale}

միացնել անջատիչը {Switch_State}

{query} անջատիչ {Switch_State}

{query} - ը ներկայիս {Sensor_Values} է

Այս մոդելից հետո պահեք և կառուցեք այն: Սպասեք, որ մոդելը կառուցվի դրանից հետո կտտացրեք կազմաձևմանը: Կառուցելուց հետո կտեսնեք հաղորդագրություն, ինչպես ցույց է տրված i21 և i22 պատկերներում:

3. Կազմաձևում

Ընտրեք HTTPS և ավելացրեք հղում, որը ստեղծվել է heroku հավելված ստեղծելիս: Իմ դեպքում դա https://iottempswitch.herokuapp.com/ է: Հղումն ավելացնելուց հետո կտտացրեք հաջորդին, ինչպես ցույց է տրված i23 պատկերում:

4. SSL վկայագիր Ընտրեք երկրորդ տարբերակը և կտտացրեք հաջորդին, ինչպես ցույց է տրված i24 պատկերում:

մենք հաջողությամբ ստեղծել ենք մեր հմտությունը:

Քայլ 3: Arduino

Բացեք Arduino IDE- ն: Այնուհետև անցեք Ֆայլ ==> Նախապատվություն:

Լրացուցիչ տախտակների կառավարիչում պատճենեք և տեղադրեք URL- ը և կտտացրեք ok, ինչպես ցույց է տրված i26 պատկերում:

arduino.esp8266.com/versions/2.4.0/package_…

• Բացեք խորհրդի կառավարիչը `գնալով Գործիքներ ==> Տախտակ ==> Տախտակի կառավարիչ:
• Բացեք Տախտակների կառավարիչը և որոնեք nodemcu- ն, ինչպես ցույց է տրված i27 պատկերում:
• Դրանից հետո ներբեռնեք ESP8266WiFi գրադարանը:
• Որոնեք ESP8266WiFi գրադարանը և տեղադրեք այն:
• Ընտրեք տախտակ ==> Ընդհանուր ESP8266 մոդուլ:
• Նախքան ծածկագիրը վերբեռնելը մեզ պետք է երեք գրադարան:

Պահանջվող գրադարաններ

Տեղափոխեք այս գրադարանները Arduino- ի գրադարանների պանակ:

Դուք պետք է երեք բան փոխեք SSID- ի, PWD- ի և ձեր heroku հավելվածի հղման մեջ: Դրանից հետո վերբեռնեք կոդը: ESP մոդուլի համար պետք է կոճակը բեռնելիս սեղմել ֆլեշ կոճակը, այնուհետև մեկ անգամ սեղմել վերականգնման կոճակը, այնուհետև բաց թողնել բռնկման կոճակը: Կոդը վերբեռնելուց հետո բացեք տերմինալը: կտեսնեք ելք:

Քայլ 4: Բաղադրիչի նկարագրություն

1. Ինչ է ռելե

Ռելեը էլեկտրամագնիսական սարք է, որն օգտագործվում է երկու սխեմաների էլեկտրական մեկուսացման և մագնիսական միացման համար: Դրանք շատ օգտակար սարքեր են և թույլ են տալիս մի սխեմային միացնել մյուսը, մինչդեռ դրանք ամբողջովին առանձին են: Նրանք հաճախ օգտագործվում են էլեկտրոնային սխեման (ցածր լարման դեպքում) միացնելու համար էլեկտրական միացման, որն աշխատում է շատ բարձր լարման դեպքում: Օրինակ, ռելեը կարող է կատարել 5V DC մարտկոցի միացում `230V AC ցանցի միացման միացման համար:

Ինչպես է դա աշխատում

Ռելե անջատիչը կարելի է բաժանել երկու մասի `մուտքային և ելքային: Մուտքային հատվածն ունի կծիկ, որն առաջացնում է մագնիսական դաշտ, երբ դրա վրա էլեկտրոնային միացումից մի փոքր լարվածություն է կիրառվում: Այս լարումը կոչվում է աշխատանքային լարման: Հաճախ օգտագործվող ռելեներ հասանելի են աշխատանքային լարման տարբեր կոնֆիգուրացիաներում `6V, 9V, 12V, 24V և այլն: Ելքային հատվածը բաղկացած է մեխանիկական միացվող կամ անջատվող կոնտակտներից: Հիմնական ռելեում կան երեք կոնտակտներ `սովորաբար բաց (NO), սովորաբար փակ (NC) և սովորական (COM): Առանց մուտքի վիճակի, COM- ը միացված է NC- ին: Գործող լարումը կիրառելիս ռելեի կծիկն էներգիա է ստանում, և COM- ը փոխում է շփումը NO- ի: Հասանելի են ռելեների տարբեր կոնֆիգուրացիաներ, ինչպիսիք են SPST, SPDT, DPDT և այլն, որոնք ունեն տարբեր քանակությամբ փոխարկիչ կոնտակտներ: Օգտագործելով կոնտակտների համապատասխան համադրություն, էլեկտրական միացումը կարող է միացվել և անջատվել: Ստացեք ներքին մանրամասներ ռելեի անջատիչի կառուցվածքի վերաբերյալ:

COM տերմինալը սովորական տերմինալ է: Եթե COIL տերմինալները սնուցվում են անվանական լարման միջոցով, COM և NO տերմինալներն ունեն շարունակականություն: Եթե COIL տերմինալները միացված չեն, ապա COM և NO տերմինալները շարունակականություն չունեն:

NC տերմինալը նորմալ փակ տերմինալ է: Դա այն տերմինալն է, որը կարող է միացվել, նույնիսկ եթե ռելեն չի ստանում որևէ կամ բավարար լարվածություն աշխատելու համար:

NO տերմինալը սովորաբար բաց տերմինալն է: Դա այն տերմինալն է, որտեղ դուք տեղադրում եք ձեր ուզած ելքը, երբ ռելեն ստանում է իր անվանական լարումը: Եթե COIL- ի տերմինալներում լարվածություն չկա կամ անբավարար լարում, ելքը բաց է և լարում չի ստանում: Երբ COIL տերմինալները ստանում են անվանական լարման կամ մի փոքր ցածր, NO տերմինալը ստանում է բավարար լարման և կարող է միացնել սարքը ելքի վրա:

2. DHT ջերմաստիճանի տվիչ

DHT11- ը խոնավության և ջերմաստիճանի տվիչ է, որն առաջացնում է տրամաչափված թվային ելք: DHT11- ը կարող է ինտերֆեյս լինել ցանկացած միկրո վերահսկիչի հետ, ինչպիսիք են Arduino- ն, Raspberry Pi- ն և այլն և ստանալ ակնթարթային արդյունքներ: DHT11- ը ցածր խոնավության և ջերմաստիճանի տվիչ է, որն ապահովում է բարձր հուսալիություն և երկարաժամկետ կայունություն:

3. ESP8266 Ամբողջական նկարագրություն

ESP8266 WiFi մոդուլը ինքնուրույն SOC է `ինտեգրված TCP/IP արձանագրության կույտով, որը կարող է ցանկացած միկրոկոնտրոլերի մուտք գործել ձեր WiFi ցանց: ESP8266- ն ի վիճակի է կամ մեկ այլ ծրագրից տեղակայել ծրագրերի ցանցային գործառույթներ: Յուրաքանչյուր ESP8266 մոդուլը նախապես ծրագրավորված է AT հրամանով:

ESP8266- ն աջակցում է APSD- ին VoIP ծրագրերի և Bluetooth համատեղ գոյության միջերեսների համար, այն պարունակում է ինքնակալիբրիացված ՌԴ, որը թույլ է տալիս աշխատել բոլոր աշխատանքային պայմաններում և չի պահանջում ՌԴ արտաքին մասեր:

Հատկություններ

• 802.11 բ/գ/ն
• Wi-Fi Direct (P2P),
• soft-API ինտեգրված TCP/IP արձանագրության կույտ
• Ինտեգրված TR անջատիչ, balun, LNA, հզորության ուժեղացուցիչ և համապատասխան ցանց
• Ինտեգրված PLL- ներ, կարգավորիչներ, DCXO և էներգիայի կառավարման միավորներ
• +19.5 դԲմ ելքային հզորություն 802.11 բ ռեժիմում
• Միացրեք հոսանքի հոսանքը <10uA
• 1 ՄԲ ֆլեշ հիշողություն
• Applicationածր էներգիայի ինտեգրված 32-բիթանոց պրոցեսորը կարող է օգտագործվել որպես կիրառական պրոցեսոր
• SDIO 1.1 / 2.0, SPI, UART
• STBC, 1 × 1 MIMO, 2 × 1 MIMOA-MPDU & A-MSDU համախմբում և 0.4 մգ պահակային միջակայք
• Արթնացեք և փաթեթներ փոխանցեք <2ms- ում
• Սպասման էներգիայի սպառումը <1.0 մՎտ (DTIM3)

Ամրացնել նկարագրությունը, ինչպես ցույց է տրված i34 պատկերում:

ESP մոդուլը Arduino UNO- ի հետ միացնելու համար մեզ անհրաժեշտ է Lm1117 3.3 լարման կարգավորիչ կամ ցանկացած կարգավորիչ, քանի որ Arduino- ն ի վիճակի չէ ESP8266- ին ապահովել 3.3 v:

Նշում.

DHT11 սենսորին և ռելեին միացնելու համար մենք օգտագործում ենք ESP8266 մոդուլի երկու GPIO կապ: Կոդը վերբեռնելուց հետո կարող եք անջատել RX, TX, GPIO0 կապումները: Ես օգտագործել եմ GPIO0- ը DHT11 սենսորի համար, իսկ GPIO2- ը `ռելեներ: DHT11 սենսորը լավ է աշխատում ESP8266- ի հետ, բայց ռելեների համար մեզ անհրաժեշտ է մեկ լրացուցիչ բան, այսինքն `օպտո մեկուսիչ կամ օպտո միակցիչ: Տե՛ս պատկերներ i30, i31, i32 և i33:

Քայլ 5: Միացումներ

ESP8266 ===> DHT11GPIO0 ===> Ելքային փին

ESP8266 ===> RelayGPIO2 ===> Մուտք

ARDUINO ===> ESP8266

Gnd ===> GndTX ===> TX

RX ===> RX

Վերակայել կոճակը ===> RST

Ֆլեշ կոճակ ===> GPIO0

Քայլ 6: Ստուգեք ամեն ինչ

Մենք հաջողությամբ ստեղծել ենք մեր ծրագիրը, հմտությունը և մեր սարքավորումները պատրաստ են: Այսպիսով, ժամանակն է ստուգել:

Դրա համար ձեր ESP8266- ը միացված է, քանի որ մեր սերվերը աշխատում է ESP8266- ով: Այստեղ ես ոչ մի սենսոր չեմ միացրել ESP8266- ին, ես պարզապես ստուգում եմ ՝ այն աշխատում է, թե ոչ, բայց դուք կարող եք միացնել սենսորը, ռելեն ESP8266- ին: Երբ այն միացված է Heroku- ին, դուք կտեսնեք միացված: Փորձարկման համար անցեք ձեր ստեղծած Amazon հմտությանը, այնուհետև կտտացրեք փորձարկման էջին: Երբ այն ստուգվի, որ այն աշխատում է, ես իմ սենսորը կկապեմ ESP8266- ի հետ: Դուք կարող եք տեսնել արդյունքները, ինչպես ցույց են տրված i35, i36, 37, 38, 39, 40 պատկերներում:

Եթե այն օգտագործում եք առանց ESP8266- ը միացնելու, դուք ստանում եք այս սխալը, ինչպես ցույց է տրված i41 պատկերում:

Արտասանություն, որը կարող եք օգտագործել

անջատիչի ձգան դնել {Numbers} տոկոս {tmp_scale}

օրինակ.- անջատիչի ձգանը դնել 50 % խոնավության վրա

{հարցումը} անջատիչի վիճակն է

միացված/անջատված է անջատիչի վիճակը

{Switch_State} անջատիչի ձգան

նախկին անջատիչ/անջատիչ ձգան

անջատիչի ձգան դնել {Numbers} աստիճանի {tmp_scale}

նախկին անջատիչի ձգանը դրել 76 աստիճանի فارենհայտի

նախկին անջատիչի ձգանը դնել 24 աստիճանի ջերմաստիճանի

միացնել անջատիչը {Switch_State}

նախկին - միացնել/անջատել անջատիչը

Արդյունքների համար տե՛ս i41- ից i46 պատկերը:

AlexaAlexa- ի հետ խոսելիս arduino- ին խնդրեք միացնել/անջատել անջատիչը

Ալեքսա, խնդրիր arduino- ից անջատիչի ձգանը դնել 24 աստիճանի ջերմաստիճանի:

Ալեքսա, խնդրու arduino- ից անջատիչի ձգանը դնել 50 % խոնավության վրա

Ալեքսա, խնդրիր arduino- ին միացնել/անջատել անջատիչը

Քայլ 7: VUI (Ձայնային ինտերֆեյս) դիագրամ

Քայլ 8: Դեմո

1. Սահմանեք ջերմաստիճանի և խոնավության ազդանշանը:

2. Տեղադրեք ձգանը մինչև 20 աստիճան ցելսիուս:

3. Տեղադրեք ձգանը մինչև 80 տոկոս խոնավություն:

Քայլ 9: Սխեմատիկ