Snap Circuits i IoT: 3 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

En aquesta activitat els nens aprendran com l'IoT pot contribuir a l'eficiència energètica d'una casa.

Instal·laran una casa en miniatura mitjançant circuits instantanis i programaran els diferents aparells mitjançant ESP32, sobretot per:

supervisar els paràmetres ambientals (humitat de la temperatura) en aparells de control en temps real a distància mitjançant Blynk

INTRODUCCIÓ

L'eficiència energètica es pot veure afectada per la posició de la casa respecte al sol, el vent dominant, etc. Així, per exemple, per augmentar l'eficiència energètica, es voldrà situar una casa orientada cap al sud, de manera que els raigs del sol pot proporcionar una il·luminació natural.

Altres factors a tenir en compte per maximitzar l'eficiència energètica estan directament relacionats amb els aparells que utilitzeu.

Aquests són alguns consells:

utilitzeu electrodomèstics intel·ligents, per exemple, bombetes que s’encenen de nit i s’apaguen automàticament durant el dia. connecteu els aparells a Internet perquè pugueu controlar-los remotament des de qualsevol lloc.

Subministraments

• 1x placa ESP32 + cable USB
• cables de cocodril
• 1 sensor DHT11
• 1x sensor LDR
• 1x resistència de 10 kohm
• Taula de pa
• cables de pont
• circuits instantanis
• casa en miniatura

Pas 1: configuració de la casa en miniatura

Per començar, els nens hauran de construir o muntar una casa en miniatura. Poden fabricar-ne un amb cartró o podeu tallar-les amb làser per endavant, fent servir, per exemple, un tauler MDF de 3 mm de gruix. Aquí teniu el disseny d’una casa en miniatura, preparada per tallar amb làser.

Pas 2: supervisar la temperatura, la humitat i la llum amb Blynk

els nens muntaran un projecte de Blynk que els permetrà controlar els paràmetres registrats pels sensors de temperatura / humitat i llum ubicats a la seva casa en miniatura.

En primer lloc, connecteu el complement LDR i el DHT a la placa ESP32. connecteu el pin de dades del sensor DHT al pin 4 de la placa ESP32. Connecteu el complement LDR al pin 34 de l’ESP32.

A continuació, haureu de crear un projecte de Blynk i configurar-lo per mostrar els valors registrats pel sensor de temperatura / zum.

CREA UN NOU PROJECTE A L’APLICACIÓ BLYNK

Un cop hàgiu iniciat la sessió correctament al vostre compte, comenceu per crear un projecte nou.

TRIA EL TEU HARDWARE

Seleccioneu el model de maquinari que utilitzarà. Si seguiu aquest tutorial, probablement utilitzeu una placa ESP32.

AUTOR FITXAT

Auth Token és un identificador únic necessari per connectar el maquinari al telèfon intel·ligent. Cada nou projecte que creeu tindrà el seu propi testimoni d'autenticació. Després de la creació del projecte, obtindreu el token d'autenticació automàticament al correu electrònic. També podeu copiar-lo manualment. Feu clic a la secció de dispositius i seleccioneu el dispositiu necessari

CONFIGURAR WIDGETS DE VISUALITZACIÓ DE VALORS

Arrossegueu i deixeu anar 3 widgets de visualització de valor.

configureu-los de la següent manera:

1) estableix l'entrada com a V5, de 0 a 1023. Estableix l'interval d'actualització com a Push2) estableix l'entrada com a V6, de 0 a 1023. Estableix l'interval d'actualització com a Push

3) definiu l'entrada com a V0, de 0 a 1023. Estableix l'interval d'actualització com a Push

El primer widget de visualització rebrà els valors d’humitat del sensor DHT i els mostrarà a l’aplicació; el segon giny de pantalla rebrà valors de temperatura per Wi-Fi, el tercer giny de pantalla mostrarà valors de llum registrats pel sensor LDR.

PROGRAMA LA JUNTA ESP32

Inicieu Arduino IDE, seleccioneu la placa i el port correctes -amb el menú "Eines". Enganxeu el codi següent al programari i pengeu-lo al tauler.

#defineix BLYNK_PRINT de sèrie

#include #include #include #include

// Hauríeu d'obtenir Auth Token a l'aplicació Blynk. // Aneu a la configuració del projecte (icona de nou). char auth = "726e035ec85946ad82c3a2bb03015e5f";

// Les vostres credencials de WiFi. // Estableix la contrasenya a "" per a xarxes obertes. char ssid = "TISCALI-301DC1"; char pass = "ewkvt + dGc1Mx";

const int analogPin = 34; // Pin d'entrada analògic 0 (GPIO 36) int sensorValue = 0; // Valor llegit des de l'ADC

#define DHTPIN 4 // A quin pin digital estem connectats

// Descomenta qualsevol tipus que facis servir. #define DHTTYPE DHT11 // DHT 11 // # define DHTTYPE DHT22 // DHT 22, AM2302, AM2321 // # define DHTTYPE DHT21 // DHT 21, AM2301

DHT dht (DHTPIN, DHTTYPE); Temporitzador BlynkTimer;

// Aquesta funció envia el temps d'activació d'Arduino cada segon al pin virtual (5). // A l'aplicació, la freqüència de lectura del widget s'ha d'establir en PUSH. Això significa // que definiu la freqüència amb què heu d'enviar dades a l'aplicació Blynk. void sendSensor () {float h = dht.readHumidity (); flotador t = dht.readTemperature (); // o dht.readTemperature (true) per a Fahrenheit

if (isnan (h) || isnan (t)) {Serial.println ("No s'ha pogut llegir el sensor DHT!"); tornar; } // Podeu enviar qualsevol valor en qualsevol moment. // Si us plau, no envieu més de 10 valors per segon. Blynk.virtualWrite (V5, h); Blynk.virtualWrite (V6, t); }

void setup () {// Consola de depuració Serial.begin (9600);

Blynk.begin (auth, ssid, pass); // També podeu especificar el servidor: //Blynk.begin(auth, ssid, pass, "blynk-cloud.com", 80); //Blynk.begin(auth, ssid, pass, IPAddress (192, 168, 1, 100), 8080);

dht.begin ();

// Configureu una funció que es cridi cada segon timer.setInterval (1000L, sendSensor); timer.setInterval (250L, AnalogPinRead); // Executeu l'escaneig del sensor 4 vegades per segon

}

void AnalogPinRead () {sensorValue = analogRead (analogPin); // Llegiu el valor analògic: Serial.print ("sensor ="); // Imprimiu els resultats … Serial.println (sensorValue); // … al monitor sèrie: Blynk.virtualWrite (V0, sensorValue); // Envia els resultats a Gauge Widget}

bucle buit () {Blynk.run (); temporitzador.run (); }

Pas 3: Controleu els aparells en miniatura de manera remota mitjançant Blynk

La darrera part de l’activitat consistirà en controlar els aparells elèctrics un a un a distància mitjançant l’aplicació blynk.

Cada casa en miniatura haurà d’incloure almenys una bombeta en miniatura i un altre electrodomèstic (per exemple, impressora 3D en miniatura, forn en miniatura).

Poder controlar remotament els aparells proporciona a l’usuari l’avantatge evident de poder triar quan funcionen i quan no, contribuint així a estalviar energia i fer que la casa en miniatura sigui el més eficient energèticament possible.

Hem dissenyat diversos aparells electrònics en miniatura imprimibles en 3D que es poden col·locar damunt d’un component instantani. Podeu imaginar, per exemple, col·locar el forn en miniatura sobre un led o una impressora 3D en miniatura sobre un mini motor de vibració, emulant així les operacions reals d’aquests aparells.

Trobeu tots els aparells disponibles per a la impressió 3D fent clic als enllaços següents:

Snap circuit TV

Estufa de circuit a pressió

Impressora 3D de circuit instantani

Mesclador de circuit a pressió

Rentadora de circuit a pressió

Aquesta activitat requerirà l'aplicació Blynk. Per tant, primer descarregueu Blynk al vostre telèfon intel·ligent.

CREA UN NOU PROJECTE A L’APLICACIÓ BLYNK

Un cop hàgiu iniciat la sessió correctament al vostre compte, comenceu per crear un projecte nou.

TRIA EL TEU HARDWARE

Seleccioneu el model de maquinari que utilitzarà. Si seguiu aquest tutorial, probablement utilitzeu una placa ESP32.

AUTOR FITXAT

Auth Token és un identificador únic necessari per connectar el maquinari al telèfon intel·ligent. Cada nou projecte que creeu tindrà el seu propi testimoni d'autenticació. Després de la creació del projecte, obtindreu el token d'autenticació automàticament al correu electrònic. També podeu copiar-lo manualment. Feu clic a la secció de dispositius i seleccioneu el dispositiu necessari, i veureu el testimoni

PROGRAMA LA JUNTA ESP32

Dirigiu-vos a aquest lloc web, seleccioneu el vostre maquinari, el mode de connexió (per exemple, wi-fi) i trieu l’exemple de Blynk Blink.

Copieu el codi i enganxeu-lo a Arduino IDE (abans, assegureu-vos de seleccionar la placa correcta i el port correcte, a "Eines" -).

Substituïu "YourAuthtoken" pel testimoni disponible a l'aplicació, substituïu "YourNetworkName" i "YourPassword" per les vostres credencials de Wi-Fi. Finalment, pengeu el codi al tauler.

CONFigureU L'APLICACIÓ BLYNK

Al vostre projecte de Blynk, trieu widgets de botons, tants botons com tinguis instantanis per controlar de forma remota. Al nostre exemple, afegirem ginys de dos botons, ja que tenim dues parts a controlar (totes dues són LED).

A continuació, seleccioneu el primer botó i, a la sortida, trieu el port al qual es connecta un dels vostres accessoris a la placa ESP32 (per exemple, GP4). Assegureu-vos de tenir 0 i 1 al costat de GP4, tal com a la imatge següent. També podeu triar si el botó funcionarà en mode Mush o en mode de commutació.

Feu el mateix amb el segon botó, només aquesta vegada connecteu-vos al pin ESP32 corresponent (per exemple, GP2).