ESP32 WiFi եղանակային կայան ՝ BME280 սենսորով. 7 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

Սիրելի ընկերներ, բարի գալուստ մեկ այլ ձեռնարկ: Այս ձեռնարկում մենք պատրաստվում ենք կառուցել aWiFi- ով միացված եղանակային կայանի նախագիծ: Մենք պատրաստվում ենք առաջին անգամ օգտագործել նոր, տպավորիչ ESP32 չիպը ՝ Nextion էկրանին զուգահեռ:

Այս տեսանյութում մենք պատրաստվում ենք դա անել: Սա ևս մեկ եղանակային կայանի նախագիծ է, որը ես գիտեմ, բայց այս անգամ մենք օգտագործում ենք նոր ESP32 չիպը: Մենք նաև օգտագործում ենք նոր BME280 սենսորը, որը չափում է ջերմաստիճանը, խոնավությունը և բարոմետրիկ ճնշումը: Երբ մենք միացնում ենք նախագիծը, այն միանում է WiFi ցանցին և պատրաստվում է իմ գտնվելու վայրի եղանակի կանխատեսումը վերցնել openweathermap կայքից: Այնուհետև այն կցուցադրի կանխատեսումը այս 3.2”Nextion Touch Display- ի վրա ՝ սենսորի ընթերցումների հետ միասին: Ընթերցումները թարմացվում են յուրաքանչյուր երկու վայրկյանը մեկ, իսկ եղանակի կանխատեսումը `ամեն ժամ: Ինչպես տեսնում եք, այս նախագծում մենք օգտագործում ենք արտադրողի համար հասանելի վերջին տեխնոլոգիաները: Եթե դուք DIY վետերան եք, կարող եք կառուցել այս նախագիծը հինգ րոպեում:

Եթե դուք սկսնակ եք, ապա այս նախագիծը փորձելուց առաջ պետք է մի քանի տեսանյութ դիտեք: Այս տեսանյութի հղումները կարող եք գտնել այս Instructable- ում, մի անհանգստացեք:

Եկ սկսենք!

Քայլ 1: Ստացեք բոլոր մասերը

Այս նախագիծը կառուցելու համար մեզ անհրաժեշտ են հետևյալ մասերը.

• ESP32 խորհուրդ ▶
• BME280 I2C տվիչ ▶
• 3.2”Հաջորդ ցուցադրում ▶
• Մի փոքրիկ տախտակ ▶
• Որոշ լարեր ▶

Րագրի արժեքը մոտ $ 30 է:

ESP32- ի փոխարեն մենք կարող էինք օգտագործել ավելի էժան ESP8266 չիպը, բայց ես որոշեցի օգտագործել ESP32- ը `դրա հետ որոշակի փորձ ձեռք բերելու և տեսնելու, թե ինչն է աշխատում, ինչը` ոչ:

Քայլ 2: ESP32

Սա առաջին նախագիծն է, որը ես երբևէ կառուցել եմ նոր ESP32 չիպով:

Եթե դուք ծանոթ չեք դրան, ESP32 չիպը հանդիսանում է հայտնի ESP8266 չիպի իրավահաջորդը, որը մենք բազմիցս օգտագործել ենք անցյալում: ESP32- ը գազան է: Այն առաջարկում է երկու 32 պրոցեսորային միջուկներ, որոնք աշխատում են 160 ՄՀց հաճախականությամբ, հսկայական քանակությամբ հիշողություն, WiFi, Bluetooth և բազմաթիվ այլ հնարավորություններ ՝ մոտ 7 $ արժողությամբ: Amazարմանալի իրեր!

Խնդրում ենք դիտել այս տախտակի համար պատրաստած մանրամասն ակնարկը: Ես կցել եմ այս հրահանգի տեսանյութը: Դա կօգնի հասկանալ, թե ինչու է այս չիպը ընդմիշտ փոխելու իրերի ստեղծման եղանակը:

Քայլ 3: Հաջորդի ցուցադրում

Բացի այդ, սա առաջին նախագիծն է, որը ես կառուցում եմ Nextion սենսորային էկրանով:

Nextion ցուցադրումները նոր տեսակի ցուցադրումներ են: Նրանք ունեն իրենց սեփական ARM պրոցեսորը, որը պատասխանատու է էկրանը վարելու և գրաֆիկական ինտերֆեյսի ստեղծման համար: Այսպիսով, մենք կարող ենք դրանք օգտագործել ցանկացած միկրոկոնտրոլերի հետ և հասնել դիտարժան արդյունքների:

Ես պատրաստել եմ մանրամասն Instructable այս Nextion ցուցադրման մասին, որը մանրամասն բացատրում է, թե ինչպես են նրանք աշխատում, ինչպես օգտագործել դրանք և դրանց թերությունները: Դուք կարող եք կարդալ այն ՝ կտտացնելով այստեղ ՝

Քայլ 4: BME280 ցուցիչ

BME280- ը Bosch- ի նոր հիանալի սենսորով:

Մինչ այժմ ես օգտագործում էի BMP180 սենսորը, որը կարող է չափել ջերմաստիճանը և բարոմետրիկ ճնշումը: BME280 սենսորը կարող է չափել ջերմաստիճանը, խոնավությունը և բարոմետրիկ ճնշումը: Որքա coolն թույն է դա: Մեզ ընդամենը մեկ սենսոր է պետք ՝ եղանակային ամբողջական կայան կառուցելու համար:

Բացի այդ, սենսորը չափսերով շատ փոքր է և շատ հեշտ օգտագործման համար: Մոդուլը, որը մենք պատրաստվում ենք օգտագործել այսօր, օգտագործում է I2C ինտերֆեյսը, այնպես որ դա Arduino- ի հետ հաղորդակցությունը շատ հեշտ է դարձնում: Մենք միայն պետք է միացնենք հոսանքը և ևս երկու լար `այն աշխատեցնելու համար:

Այս սենսորի համար արդեն ստեղծվել են բազմաթիվ գրադարաններ, որպեսզի մենք կարողանանք այն շատ հեշտությամբ օգտագործել մեր նախագծերում: Սենսորի արժեքը մոտ $ 5 է: Այն կարող եք ձեռք բերել այստեղ ▶

Ո NOTՇԱԴՐՈԹՅՈՆ. Մեզ անհրաժեշտ է BME280 սենսորը: Կա նաև BMP280 սենսոր, որը չի առաջարկում խոնավության չափում: Carefulգույշ եղեք ՝ անհրաժեշտ սենսոր պատվիրելու համար:

Քայլ 5: Մասերի միացում

Մասերի միացումն ուղղակի է, ինչպես տեսնում եք սխեմատիկ գծապատկերից:

Քանի որ BME280 սենսորը օգտագործում է I2C ինտերֆեյսը, ESP32- ի հետ հաղորդակցվելու համար մեզ անհրաժեշտ է միացնել միայն երկու լար: Ես սենսորը կցել եմ 26 և 27 կապում: Տեսականորեն, ESP32 տախտակի յուրաքանչյուր թվային կապը կարող է օգտագործվել I2C ծայրամասային սարքերի հետ: Գործնականում, սակայն, ես պարզեցի, որ որոշ քորոցներ չեն աշխատում, քանի որ դրանք նախատեսված են այլ օգտագործման համար: 26 և 27 կապումներն աշխատում են հիանալի:

Էկրանին տվյալներ ուղարկելու համար մեզ անհրաժեշտ է միայն մեկ լար միացնել ESP32- ի TX0 կապին: Ես ստիպված էի այսպես թեքել քորոցը `էկրանին իգական մետաղալարերը միացնելու համար, քանի որ ESP32 տախտակը չափազանց մեծ է այս տախտակի համար:

Մասերը միացնելուց հետո մենք պետք է ծածկագիրը բեռնենք ESP32- ում, իսկ GUI- ն ՝ Nextion ցուցադրման վրա: Եթե դժվարանում եք ծրագիրը վերբեռնել ESP32 տախտակին, Arduino IDE- ի բեռնման կոճակը սեղմելուց հետո պահեք BOOT կոճակը:

GUI- ն Nextion- ի էկրանին բեռնելու համար պատճենեք WeatherStation.tft ֆայլը, որը ես պատրաստվում եմ կիսել ձեզ հետ դատարկ SD քարտի վրա: Տեղադրեք SD քարտը ցուցադրման հետևի SD քարտի բնիկի մեջ: Այնուհետեւ միացրեք էկրանը, եւ GUI- ն կբեռնվի: Այնուհետև հանեք SD քարտը և նորից միացրեք հոսանքը:

Կոդը հաջողությամբ բեռնելուց հետո նախագիծը կմիանա WiFi ցանցին, եղանակի կանխատեսումը կստանա openweathermap.org կայքից և կցուցադրի ցուցիչից ցուցմունքները: Եկեք այժմ տեսնենք ծրագրի ծրագրային կողմը:

Քայլ 6. Նախագծի ծածկագիրը

Եղանակի տվյալները վերլուծելու համար մեզ պետք է գերազանց Arduino JSON գրադարանը: Սենսորի համար մեզ անհրաժեշտ է նաև գրադարան:

? ESP32 BME280 ՝ https://github.com/Takatsuki0204/BME280-I2C-ESP32? Arduino JSON ՝

Եկեք հիմա տեսնենք ծածկագիրը:

Սկզբում մենք պետք է սահմանենք SSID- ը և մեր WiFi ցանցի գաղտնաբառը: Հաջորդը, մենք պետք է մուտքագրենք անվճար APIKEY operweathermap.org կայքից: Ձեր սեփական API բանալին ստեղծելու համար դուք պետք է գրանցվեք կայքում: Եղանակի ընթացիկ տվյալների և կանխատեսումների ստացումն անվճար է, բայց կայքը առաջարկում է ավելի շատ տարբերակներ, եթե պատրաստ եք որոշակի գումար վճարել: Հաջորդը, մենք պետք է գտնենք մեր գտնվելու վայրի ID- ն: Գտեք ձեր գտնվելու վայրը և պատճենեք ID- ն, որը կարելի է գտնել ձեր գտնվելու վայրի URL- ում:

Այնուհետև CityID փոփոխականում մուտքագրեք ձեր քաղաքի ID- ն: Բացի այդ, այս փոփոխականի մեջ մուտքագրեք ձեր քաղաքի բարձրությունը: Այս արժեքը անհրաժեշտ է սենսորից բարոմետրիկ ճնշման ճշգրիտ ընթերցումների համար:

const char* ssid = "yourSSID"; const char* գաղտնաբառ = "yourPassword"; Լարային քաղաք ID = "253394"; // Սպարտա, Հունաստան Լարային APIKEY = "yourAPIkey"; #սահմանեք ԱԼՏԻՏՈUDԴ 216.0 // Բարձրությունը Հունաստանի Սպարտա քաղաքում

Այժմ մենք պատրաստ ենք առաջ շարժվել:

Սկզբում մենք նախաստորագրում ենք սենսորը և միանում WiFi ցանցին: Այնուհետև մենք սերվերից պահանջում ենք եղանակի տվյալներ:

Եղանակի տվյալներով մենք ստանում ենք պատասխան JSON ձևաչափով: Նախքան տվյալները JSON գրադարան ուղարկելը, ես ձեռքով ջնջում եմ որոշ նիշեր, որոնք ինձ համար խնդիրներ էին առաջացնում: Այնուհետև JSON գրադարանը վերցնում է իր վերահսկողությունը, և մենք կարող ենք հեշտությամբ պահել այն տվյալները, որոնք մեզ անհրաժեշտ են փոփոխականների մեջ: Տվյալները փոփոխականների մեջ պահելուց հետո մեզ մնում է միայն դրանք ցուցադրել էկրանին և սպասել մեկ ժամ ՝ սերվերից նոր տվյալներ պահանջելուց առաջ: Միակ տեղեկությունը, որ ներկայացնում եմ, եղանակի կանխատեսումն է, բայց ցանկության դեպքում կարող եք ավելի շատ տեղեկություններ ցուցադրել: Այստեղ ամեն ինչ պահվում է փոփոխականների մեջ: Այնուհետև մենք կարդում ենք ջերմաստիճանը, խոնավությունը և սենսորից ստացված բարոմետրիկ ճնշումը և տվյալները ուղարկում ենք Nextion էկրանին:

Էկրանը թարմացնելու համար մենք պարզապես որոշ հրամաններ ենք ուղարկում սերիական պորտին այսպես.

void showConnectingIcon () {Serial.println (); Լարային հրաման = "weatherIcon.pic = 3"; Serial.print (հրաման); endNextionCommand (); }

Nextion GUI- ն բաղկացած է ֆոնից, որոշ տեքստային տուփերից և նկարից, որը փոխվում է ՝ կախված եղանակի կանխատեսումից: Լրացուցիչ տեղեկությունների համար խնդրում ենք դիտել Nextion ցուցադրման ձեռնարկը: Wishանկության դեպքում կարող եք արագ նախագծել ձեր սեփական GUI- ն և ավելի շատ իրեր ցուցադրել դրա վրա:

Ինչպես միշտ, այս հրահանգին կից կարող եք գտնել նախագծի ծածկագիրը:

Քայլ 7: Վերջնական մտքեր և բարելավումներ

Ինչպես տեսնում եք, այսօր փորձառու ստեղծողը կարող է հետաքրքիր նախագծեր կառուցել ընդամենը մի քանի ժամվա ընթացքում ՝ մի քանի տող կոդով և ընդամենը երեք մասով: Նման նախագիծ անհնար կլիներ իրականացնել նույնիսկ երկու տարի առաջ:

Իհարկե, սա նախագծի սկիզբն է միայն: Ես կցանկանայի դրան ավելացնել բազմաթիվ հնարավորություններ, ինչպիսիք են գրաֆիկները, հպման գործառույթը, որն այժմ բացակայում է, գուցե ավելի մեծ էկրան և, իհարկե, գեղեցիկ տպված 3D տպված պատյան: Ես նաև ավելի լավ տեսք ունեցող GUI և սրբապատկերներ կմշակեմ: Ես շատ թարմ գաղափարներ ունեմ իրականացնելու:

Ես կցանկանայի լսել ձեր կարծիքը այսօրվա նախագծի վերաբերյալ: Ինչպիսի՞ հատկություններ եք ցանկանում, որ ես ավելացնեմ նախագծին: Ձեզ դուր է գալիս, թե ինչ տեսք ունի այն: Ինչպե՞ս եք ուզում տեսնել, որ այն զարգանում է: Խնդրում ենք տեղադրել ձեր գաղափարները ստորև բերված մեկնաբանությունների բաժնում; Ես սիրում եմ կարդալ ձեր մտքերը!

Երկրորդ տեղ զբաղեցրած անլար մրցույթում