Výukový program Arduino - BLYNK stylizované tlačítko a reléový modul ESP -01: 3 kroky (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Vítejte u dalšího tutoriálu na našem kanálu, toto je první tutoriál této sezóny, který bude věnován systémům IoT, zde popíšeme některé funkce a funkce zařízení používaných v tomto typu systémů.

K vytvoření těchto systémů použijeme aplikaci Blynk určenou pro systémy IoT a je to velmi snadná a intuitivní aplikace, se kterou lze pracovat (viz obrázek výše). Tato aplikace již byla zmíněna v předchozích tutoriálech, ale v této sezóně podrobně popíšeme nejdůležitější funkce každého z jejích widgetů.

Web Blynk IoT Plataform:

S touto aplikací můžeme používat rozhraní, která ovládají a zobrazují data generovaná z fyzického zařízení na dálku, stačí mít toto zařízení a smartphone připojené k internetu.

Toto fyzické zařízení bude mít relé, které bude ovládat jednoduchý osvětlovací systém, a toto relé bude připojeno k velmi malému a jednoduchému řídicímu zařízení Wi-Fi, toto zařízení je modul ESP8266 ESP-01 (viz datový list níže).

Toto zařízení vyniká malými rozměry, nízkou cenou a univerzálností.

V předchozích tutoriálech jsme použili několik různých typů desek Arduino a vždy to byla hlavní zařízení sestavy a obsahovala programovací kód, který ovládal a spravoval všechny funkce.

V posledním tutoriálu byl modul ESP8266ESP-01 použit pouze jako komunikační zařízení, přijímající a vysílající pouze data Wi-Fi a nikoli jako hlavní montážní zařízení.

Výukový program Arduino - Řízení rychlosti motoru Blynk ESP8266:

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

Tentokrát bude hlavním zařízením modul ESP8266 ESP-01, který bude řídit a spravovat všechny prostředky montáže.

Specifikace modulu ESP8266 ESP-01:

• Integrovaný procesor Tensilica Xtensa s nízkým výkonem a 32 bitů;
• 1 MB Flash paměť;
• Komunikační protokoly SPI, UART a SDIO;
• Připojení - 8pinový konektor;
• Digitální I/O piny (PWM) - GPIO0 a GPIO2;
• Vstupní napětí: 3,3 V DC;
• Wi-Fi PCB anténa na palubě;
• Velikost - 25x14x1mm;

Dalším modulem, který je také velmi užitečný při vytváření projektů v systémech IoT, je modul Relay. Tento modul je navržen tak, aby spolupracoval s modulem ESP-01 a má také velmi snadno použitelný 8pinový konektor (viz datový list níže).

Specifikace reléového modulu ESP-01:

• Provozní napětí: 5V DC;
• Zatěžovací relé - 250V AC - 10A;
• Připojení - 8pinový konektor;
• GPIO0 pin pro ovládání relé (stav na vysoké úrovni);
• Velikost - 37x25mm;

Protože montážní zařízení nejsou napájena stejnými hodnotami jako stolní lampa, je zapotřebí vhodnější napájecí zdroj.

Přestože modul ESP-01 vyžaduje jiné napájecí napětí než modul relé, nebude vyžadováno jiné napájení, protože modul ESP-01 je napájen přímo modulem relé (viz obrázek níže).

Specifikace napájecího zdroje:

• Vstupní napětí: 230V AC 50Hz;
• Výstupní napětí: 5V DC;
• Výstupní proud: 700mA;
• Výkon: 3, 5W;
• Ochrana proti zkratu;
• Teplotní ochrana;
• Ochrana proti přetížení;
• Velikost: 30x20x18mm;

Jak lze snadno vidět, modul ESP-01 má mnoho výhod, ale na rozdíl od jiných již dříve zmíněných modelů karet tento modul neumožňuje přímé připojení k počítači za účelem načtení programovacího kódu.

Z tohoto důvodu je k zajištění této konektivity zapotřebí adaptérové zařízení, pokud možno prostřednictvím konektoru USB (viz obrázek níže).

Specifikace modulu USB adaptéru ESP-01:

• Sériové připojení USB;
• Přepínač režimů Integrovaný - komunikace (UART) a program (PROG);
• 3, 3V DC obvod regulátoru Palubní,
• Velikost: 49x17x10mm;

Na trhu je velmi snadné najít tento modul, ale pozor, existují moduly USB adaptéru bez tohoto přepínače a pokud si jej koupíte, měli byste provést malou úpravu, ale budete potřebovat určité dovednosti (viz odkaz níže).

Úprava desky adaptéru USB na ESP-01:

Pokud si nechcete koupit tento modul USB adaptéru, existuje jiný způsob připojení modulu ESP-01 k vašemu počítači. Tato metoda používá pouze Breadboard a Arduino UNO, tato metoda však není tak praktická jako modul adaptéru (viz odkaz níže).

Arduino Tutorial-Blynk Motor Speed Control ESP8266:

Krok 1: Sestava obvodu

Sestavení tohoto tutoriálu je velmi jednoduché, stačí k sobě připojit všechna zařízení a bude použita většina vašich připojení (viz obrázek výše).

Seznam součástí:

• 1x modul ESP8266 ESP-01;
• 1x reléový modul ESP-01;
• 1x napájecí zdroj 230V AC až 5V DC 700mA;
• 1x Stolní světlo 230V AC;
• 1x adaptér USB na ESP-01;
• 1x chytrý telefon;
• Internetový Wi-Fi systém;
• Blynk App;

Nainstalujte reléový modul na ESP-01 a napájecí zdroj:

K ovládání stolní lampy je nutné přerušit kabely 230 V AC pro instalaci tohoto nového systému řízení montáže

Tyto kabely mají obvykle dva vodiče označené modře (N) a hnědě (F). Tyto kabely budou připojeny paralelním spojením mezi napájecím zdrojem a stolní lampou k napájení obou zařízení

Nyní je nutné připojit hnědý (F) vodič z kabelu ke společnému (COM) konektoru reléového modulu, nyní bude energetická kontrola stolního světla prováděna prostřednictvím reléového modulu

Nakonec bude stolní lampa připojena k normálně otevřenému (NO) reléovému konektoru, toto připojení napájí stolní lampu, když si to objedná projekt Blynk

Vrátíme -li se ke zdroji napájení, výstupní kolíky 5 V DC jsou připojeny k pinům vstupního napětí modulu relé. Toto je poslední spojení v sestavě se všemi připojenými zařízeními

Posledním krokem je instalace modulu ESP-01 na reléový modul správným způsobem, ale před instalací bude nutné nahrát kód, aby fungoval správně a reagoval na aplikaci Blynk

Připravte ESP-01 k načtení kódu:

Pokud se k načtení kódu rozhodnete použít USB adaptér pro ESP-01 (viz obrázek výše), postupujte takto:

Namontujte ESP-01 na USB adaptér správným způsobem;

Nastavte přepínač adaptéru do režimu programování (PROG);

Připojte USB adaptér k počítači;

Nainstalujte ovladače adaptéru USB do počítače a zařízení, které je připraveno;

Krok 2: Vytvořte a nakonfigurujte projekt Blynk

Před vysvětlením kódu nejprve vytvoříme náš projekt v aplikaci Blynk. Jelikož je montáž poměrně jednoduchá, projekt v aplikaci Blynk bude také velmi snadné vytvářet a konfigurovat funkce pro tento systém IoT.

Chcete -li vytvořit projekt v aplikaci Blynk, musíte si nejprve stáhnout tuto aplikaci a nainstalovat ji do smartphonu nebo tabletu.

Stáhněte si aplikaci Blynk na webové stránce:

Vytvořit nový projekt:

Po instalaci aplikace musíte k vytvoření účtu v aplikaci Blynk mít e -mailový účet. Dále vytvořte první projekt (viz obrázek výše).

Chcete -li vytvořit nový projekt, musíte vybrat možnost „Nový projekt“a otevře se nové okno se základním nastavením a my vybereme následující nastavení:

• Textové pole „Název“- Umožňuje vám identifikovat projekt, abychom jej mohli snadno najít.

  Název projektu: "Arduino tutorial";

• Možnost „Vybrat zařízení“- Umožňuje vybrat typ zařízení použitého k montáži.

  Typ zařízení: "ESP8266";

• Možnost „Typ připojení“- Umožňuje vybrat typ připojení, které vybrané zařízení používá.

  Typ připojení: „Wi-Fi“;

• Možnost „Motiv“- Umožňuje vybrat barvy vzhledu projektu, které mohou být tmavé nebo světlé.

  Typ prezentace: „Není důležité“;

Chcete -li tento krok dokončit, jednoduše stiskněte tlačítko „Vytvořit“a objeví se nová obrazovka se zeleným pruhem v horní části a tam budou přidány potřebné widgety pro projekt.

Tlačítko se stylem nastavení:

Chcete -li do projektu přidat widgety, jednoduše stiskněte na obrazovce nebo stiskněte symbol (+) na horním zeleném pruhu. Zobrazí se seznam všech dostupných typů widgetů (viz obrázek výše).

Tento projekt bude velmi jednoduchý a k zapnutí a vypnutí stolní lampy budete potřebovat pouze jeden widget. Jako widget byl vybrán typ „Styled Button“, tento widget má stejnou funkcionalitu jako widget „Button“, ale má mnohem více možností nastavení.

Jakmile vyberete typ widgetu, zobrazí se na obrazovce. Pokud jej nyní stisknete pouze jednou, objeví se kolem něj rámeček, což znamená, že můžete změnit jeho rozměry (viz obrázek výše).

Pokud widget znovu stisknete, zobrazí se stránka s možnostmi nastavení. Možnosti nastavení vybrané pro tento widget jsou:

• Textové pole „Popisek“- Udává typ funkce, kterou bude widget plnit.

  Štítek widgetu: „Stolní světlo“;

• Možnost „Výstup“- dává vám možnost vybrat si, který výstupní pin ESP8266 bude ovládán pomocí tohoto widgetu. Můžete si vybrat mezi digitálními a virtuálními piny.

  • Virtuální piny - fungují jako celočíselné celočíselné proměnné (int) a ukládají stavovou hodnotu tlačítka. To umožňuje manipulaci s hodnotou stavu k vytvoření podmínek v kódu, které do widgetu přidávají další typy funkcí.

  • Digitální piny - Když jsou vybrány digitální piny, widget přímo ovládá digitální výstupní piny. Při použití tohoto typu pinů není nutné tuto funkci umisťovat do kódu. To je jedna z velkých výhod aplikace Blynk, protože zjednodušuje vytváření kódu.

    Vybraný pin: „Digital - gp0“;

Poznámka: Při výběru zařízení ESP8266 budete mít možnost vybrat 16 digitálních pinů, nicméně model ESP-01 má k dispozici pouze 2 z těchto pinů, kterými jsou GPIO0 a GPIO2

• Možnost „Režim“- dává vám možnost zvolit typ ovládacího tlačítka. Můžete si vybrat operaci podobnou tlačítku, která vyžaduje, abyste ji drželi, abyste změnili její stavovou hodnotu, nebo operaci podobnou přepínači, který změní její stavovou hodnotu pouhým chvilkovým dotykem.

  Tlačítko Mode: "Přepnout";

• Volby „Stavy ZAP/VYP“- V této možnosti můžete změnit text, velikost písma a barvu štítků zobrazovaných během dvou stavů tlačítek a také barvu pozadí tlačítka.

  • Stavy VYPNUTO:

    • VYPNUT text: „VYPNOUT“;
    • OFF Barva štítku: „Není důležité“;
    • VYPNUTO Barva pozadí: „Není důležité“;

  • Uvádí ON:

    • ZAPNUTÝ text: „Zapnout“;
    • ON Barva štítku: „Není důležité“;
    • ON Barva pozadí: „Není důležité“;

• Možnosti „Hrany“a „Styl“- Tyto dvě možnosti také umožňují změnit některé z estetických možností tlačítka, například jeho tvar, výběrem zaoblenějších nebo rovnějších tvarů. Lze také vybrat možnosti, aby bylo pozadí tlačítka zcela plné nebo jen jako hraniční čára.

  • Tvar knoflíku: „Zaoblený“;
  • Styl pozadí tlačítka: "Obrys";

• Možnost „Uzamknout velikost“- Tato poslední možnost, když je aktivována, blokuje možnost úpravy rozměrů tlačítka a vždy zachovává aktuální velikost.

  Blokovací rozměry: „VYPNUTO“;

Nastavení projektu:

Po dokončení konfigurace všech widgetů potřebných pro projekt se potvrdí a upraví některá nastavení projektu, aby se zlepšil jeho provoz.

Na stránku nastavení projektu se dostanete zvolením symbolu ořechu, který je na zeleném pruhu v horní části aplikace. Na této stránce můžete změnit a konfigurovat následující nastavení (viz obrázek výše):

• Textové pole „Název“- Umožňuje změnit nebo upravit název projektu.

  Název projektu: "Arduino tutorial";

• Možnosti „Sdílený přístup“- Umožňuje sdílet váš projekt s ostatními uživateli aplikace Blynk. Je -li tato možnost povolena, ostatní uživatelé mohou sestavu ovládat, ale nemohou ji upravovat.

  Možnost sdílení: „VYPNUTO“;

Tlačítko „Zkratka domovské obrazovky“- Vytvořte ikonu zástupce na obrazovce smartphonu pro snadný přístup k projektu

• Přístup k „Auth Tokens“- Ke všem automatickým tokenům projektu můžete přistupovat prostřednictvím možnosti „Email All“, kterou odešlete na e -mailový účet přidružený k aplikaci Blynk, nebo zkopírujte všechny kódy pomocí možnosti „Copy All“.

  Tyto autentizační tokeny identifikují a autorizují montážní zařízení, které má ovládat aplikace Blynk.

• Možnost „Motiv“- dává vám možnost vybrat si barvy vzhledu projektu, které mohou být tmavé nebo světlé.

  Typ vzhledu: „Není důležité“;

• Možnost „Keep Screen always ON“- Pokud je povolena, při používání aplikace Blynk zůstane obrazovka smartphonu vždy zapnutá.

  Ponechat obrazovku zapnutou: „Není důležité“;

• Možnost „Upozornit zařízení při připojení aplikace“- Umožňuje aktivovat oznámení zařízení při aktivaci aplikace.

  Povolit oznámení zařízení: „Není důležité“;

• Možnost „Nespouštět oznámení“- poskytuje možnost deaktivovat oznámení o připojení zařízení v režimu přehrávání. Pokud je tato možnost povolena, je možné pouze zkontrolovat stav připojení zařízení stisknutím tlačítka se symbolem „Připojení zařízení“na zeleném pruhu v horní části aplikace.

  Zakázat oznámení zařízení: VYPNUTO;

• Možnost „Zobrazit pozadí widgetu v režimu přehrávání“- pokud je povoleno, nutí projekt vždy spustit v režimu Play, což usnadňuje použití projektu, když je hotový a připraven k použití.

  Aktivace režimu přehrávání: ON (projekt dokončen) nebo OFF (projekt ve fázi testování);

Tlačítko „Klonovat“- Vytvoří QR kód, který může sdílet přesnou kopii projektu s jiným účtem Blynk App. Tato forma sdílení projektu je bezpečná, pokud je sdílen pouze QR kód, nikoli automatické tokeny

Nastavení zařízení projektu:

Na stejné stránce nastavení projektu najdete stránku věnovanou různým zařízením, která projekt ovládá. Výběrem této karty se zobrazí stránka a je možné zobrazit, přidat a odebrat všechna zařízení použitá v projektu.

Když je vybráno zařízení, otevře se stránka, kde můžete upravit a potvrdit následující nastavení zařízení (viz obrázek výše):

• Textové pole „Název“- Poskytuje vám příležitost zkontrolovat nebo změnit název zařízení, aby bylo snáze nalezeno.

  Název zařízení: „Zařízení č. 1“;

• Možnost „Vybrat zařízení“- Umožňuje zkontrolovat nebo změnit typ zařízení použitého k sestavení.

  Typ zařízení: "ESP8266";

• Možnost „Typ připojení“- Umožňuje zkontrolovat nebo změnit typ připojení, které vybrané zařízení používá.
• Typ připojení: „Wi-Fi“;
• Umožňuje přístup k „Auth Token“nebo k jeho úpravě - Pokud je kód Auth Token zařízení ohrožen, jednoduše stiskněte tlačítko „Refresh“a vygeneruje se nový kód. Stisknutím tlačítka „E -mail“se tento nový kód odešle na e -mail spojený s účtem aplikace Blynk.
• Velmi užitečnou možností při přidávání mnoha zařízení do projektu je možnost „+ Nové značky“, protože umožňuje seskupit tato zařízení, aby bylo možné projekt snáze organizovat.

Až budou všechna nastavení projektu dokončena, je čas jej konečně přepnout do režimu Play, ale i tak bude nutné nahrát kód do modulu ESP8266 ESP-0 1, aby bylo možné sestavu konečně otestovat.

Pokud chcete tento projekt zkopírovat přímo, se všemi nastaveními a připravenými k použití, použijte následující postup (viz obrázek výše):

• Stiskněte symbol QR kódu na domovské stránce aplikace Blynk;
• Autorizovat použití kamery aplikací;
• Namiřte fotoaparát smartphonu na QR kód;
• Projekt bude okamžitě zkopírován do vašeho smartphonu;

Krok 3: Vysvětlení kódu

Jak si pamatujete, modul ESP-01 je nainstalován na modulu USB adaptéru a připraven k programování. Nyní připojíme modul k jednomu z USB připojení počítače a otevřeme Arduino IDE.

Aby mohl být modul ESP-01 řízen aplikací Blynk, budete muset nahrát kód se všemi autentizacemi aplikace Blynk a přihlašovacími údaji vaší sítě Wi-Fi.

Každé zařízení má tedy standardní kód se všemi knihovnami a funkcemi nezbytnými pro správnou funkci. Aby byl tento standardní kód snadný pro každý použitý typ zařízení, webová stránka aplikace Blynk má stránku, která vám umožňuje najít a zkopírovat standardní kód do modulu ESP8266ESP-01 (viz kód níže).

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

// Aktivuje komunikaci mezi aplikací Blynk a sériovým monitorem:

#define BLYNK_PRINT Sériové #include // Import knihovny "ESP8266_Lib". #include // Import knihovny „BlynkSimpleShieldEsp8266“. // Ověření účtu v aplikaci Blynk. char auth = "YourAuthToken"; // Zadejte autorizační kód tokenu zařízení. // Zadejte pověření WiFi. char ssid = "YourNetworkName"; // Název sítě Wi-Fi. char pass = "Vaše heslo"; // Heslo k síti Wi-Fi. // Poznámka: Nastavte heslo na "" pro otevřené sítě Wi-Fi. // Funkci SETUP spusťte pouze jednou po stisknutí Reset: void setup () {// Spustí komunikaci Serial: Serial.begin (9600); // Spustí Wi-Fi komunikaci: Blynk.begin (auth, ssid, pass); } // Spusťte funkci LOOP opakovaně.: void loop () {// Zahájí komunikaci s aplikací Blynk: Blynk.run (); // Umístěte zbývající kód pro svůj projekt. }

Tato sestava spolu s projektem vyvinutým v aplikaci Blynk má tu výhodu, že nevyžaduje, abyste změnili nebo přidali další řádky kódu ke standardnímu kódu.

Jak již bylo zmíněno v předchozím kroku, výběrem digitálních pinů na tlačítku widgetu bude toto tlačítko přímo ovládat tyto piny a není nutné tyto funkce vkládat do kódu, proto je tato sada jedním z nejjednodušších systémů IoT.

Chcete-li nyní načíst kód pro modul ESP8266 ESP-01, budete muset nakonfigurovat Arduino IDE (viz obrázek výše). Chcete -li konfigurovat, musíte nejprve nainstalovat tento modul do Arduino IDE a postupujte podle těchto kroků:

Otevřete stránku „Předvolby“na kartě „Soubor“;

Zkopírujte níže uvedený odkaz do seznamu odkazů na odkaz „Další adresa URL správce desek“na stránce „Předvolby“;

Odkaz:

Otevřete stránku „Správce desek“na kartě „Nástroje“v možnosti „Desky“;

Vyhledejte modul ESP8266 ve vyhledávacím panelu;

Stisknutím tlačítka „Instalovat“nainstalujete modul ESP8266 do Arduino IDE;

Po instalaci desky stačí vybrat model použité desky a její připojovací port, který se může měnit v závislosti na tom, kde je připojen modul USB adaptéru ESP-01 (viz obrázek výše).

Nyní stačí nahrát kód pro modul ESP8266 ESP-01. Po dokončení procesu nahrávání bude modul ESP-01 vyjmut z adaptéru USB a nainstalován do modulu Relé. Poté musí být tlačítko „Reset“stisknuto, aby se připojení Wi-Fi správně spustilo.

Nakonec je sestava kompletní a připravená. Chcete -li tedy držák vyzkoušet, stačí stisknout tlačítko „Přehrát“na stránce stavby projektu Blynk.

Dále můžete zkontrolovat, zda je zařízení připojeno k aplikaci Blynk, a pokud je to potvrzeno, aplikace automaticky začne ovládat zařízení, což vám umožní zapínat a vypínat stolní lampu přes internet.

Děkujeme, že sledujete naše návody, účelem našeho kanálu je přispět a pomoci vám při vývoji projektů, nyní také prostřednictvím modulů pro systém IoT. Nenechte si ujít další návody a navštivte náš kanál na Youtube, Instagram, Facebook nebo Twitter.