Circuitos instantâneos e IoT: 3 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Nesta atividade, as crianças aprenderão como a IoT pode contribuir para a eficiência energética de uma casa.

Eles vão montar uma casa em miniatura usando circuitos instantâneos e vão programar os diferentes aparelhos via ESP32, notadamente para:

monitorar parâmetros ambientais (temperatura e umidade) em aparelhos de controle em tempo real remotamente via Blynk

INTRODUÇÃO

A eficiência energética pode ser afetada pela posição da casa em relação ao sol, o vento predominante, etc. Assim, por exemplo, para aumentar a eficiência energética, deve-se posicionar uma casa voltada para o sul, de modo que os raios solares pode fornecer iluminação natural.

Outros fatores a serem levados em consideração para maximizar a eficiência energética estão diretamente relacionados aos aparelhos que você usa.

Aqui estão algumas dicas:

use aparelhos inteligentes, por exemplo lâmpadas que acendem à noite e desligam automaticamente durante o dia, use plugues inteligentes equipados com um botão liga / desliga que pode ser programado para ligar e desligar em horários específicos. conecte seus aparelhos à internet para que você possa controlá-los remotamente de qualquer local.

Suprimentos

• 1x placa ESP32 + cabo usb
• cabos de crocodilo
• 1 sensor DHT11
• 1 sensor LDR
• 1 resistor de 10kohm
• Tábua de pão
• fios de ligação
• circuitos instantâneos
• casa em miniatura

Etapa 1: Configurando a Casa em Miniatura

Para começar, as crianças precisarão construir ou montar uma casa em miniatura. Eles podem construir um usando papelão, ou você pode cortá-los a laser com antecedência, usando, por exemplo, uma placa de MDF de 3 mm de espessura. Aqui está o projeto de uma casa em miniatura, pronta para corte a laser.

Etapa 2: monitoramento de temperatura, umidade e luz com Blynk

as crianças criarão um projeto Blynk que lhes permitirá monitorar os parâmetros registrados pelos sensores de temperatura / umidade e luz localizados em sua casa em miniatura.

Primeiro, conecte o snap LDR e o snap DHT à placa ESP32. conecte o pino de dados do sensor DHT ao pino 4 na placa ESP32. Conecte o snap LDR ao pino 34 no ESP32.

Em seguida, você terá que criar um projeto Blynk e configurá-lo para exibir os valores registrados pelo sensor de temp / hum.

CRIE UM NOVO PROJETO NO APP BLYNK

Depois de fazer login com sucesso em sua conta, comece criando um novo projeto.

ESCOLHA SEU HARDWARE

Selecione o modelo de hardware que você usará. Se você estiver seguindo este tutorial, provavelmente usará uma placa ESP32.

TOKEN DE AUTOR

Auth Token é um identificador exclusivo necessário para conectar o hardware ao smartphone. Cada novo projeto que você criar terá seu próprio token de autenticação. Você receberá o Auth Token automaticamente em seu e-mail após a criação do projeto. Você também pode copiá-lo manualmente. Clique na seção de dispositivos e selecione o dispositivo necessário

CONFIGURAR WIDGETS DE EXIBIÇÃO DE VALOR

Arraste e solte 3 widgets de display de valor.

configure-os da seguinte maneira:

1) definir a entrada como V5, de 0 a 1023. Definir o intervalo de atualização como Push2) definir a entrada como V6, de 0 a 1023. Definir o intervalo de atualização como Push

3) definir a entrada como V0, de 0 a 1023. Definir o intervalo de atualização como Push

O primeiro widget de exibição receberá valores de umidade do sensor DHT e os exibirá no aplicativo; o segundo widget de exibição receberá valores de temperatura por wi-fi, o terceiro widget de exibição exibirá valores de luz registrados pelo sensor LDR.

PROGRAMA A PLACA ESP32

Abra o IDE do Arduino, selecione a placa e a porta corretas - no menu “Ferramentas” -. Cole o código abaixo no software e carregue-o no quadro.

#define BLYNK_PRINT Serial

#include #include #include #include

// Você deve obter o Auth Token no aplicativo Blynk. // Vá para as configurações do projeto (ícone de noz). char auth = "726e035ec85946ad82c3a2bb03015e5f";

// Suas credenciais de WiFi. // Defina a senha para "" para redes abertas. char ssid = "TISCALI-301DC1"; char pass = "ewkvt + dGc1Mx";

const int analogPin = 34; // Pino de entrada analógica 0 (GPIO 36) int sensorValue = 0; // Valor lido do ADC

#define DHTPIN 4 // A qual pino digital estamos conectados

// Remova o comentário de qualquer tipo que você esteja usando! # define DHTTYPE DHT11 // DHT 11 // # define DHTTYPE DHT22 // DHT 22, AM2302, AM2321 // # define DHTTYPE DHT21 // DHT 21, AM2301

DHT dht (DHTPIN, DHTTYPE); Cronômetro BlynkTimer;

// Esta função envia o tempo de atividade do Arduino a cada segundo para o Virtual Pin (5). // No aplicativo, a frequência de leitura do Widget deve ser definida como PUSH. Isso significa // que você define a frequência de envio de dados para o aplicativo Blynk. void sendSensor () {float h = dht.readHumidity (); float t = dht.readTemperature (); // ou dht.readTemperature (true) para Fahrenheit

if (isnan (h) || isnan (t)) {Serial.println ("Falha ao ler do sensor DHT!"); Retorna; } // Você pode enviar qualquer valor a qualquer momento. // Por favor, não envie mais de 10 valores por segundo. Blynk.virtualWrite (V5, h); Blynk.virtualWrite (V6, t); }

void setup () {// console de depuração Serial.begin (9600);

Blynk.begin (auth, ssid, pass); // Você também pode especificar server: //Blynk.begin(auth, ssid, pass, "blynk-cloud.com", 80); //Blynk.begin(auth, ssid, pass, IPAddress (192, 168, 1, 100), 8080);

dht.begin ();

// Configura uma função a ser chamada a cada segundo timer.setInterval (1000L, sendSensor); timer.setInterval (250L, AnalogPinRead); // Execute a varredura do sensor 4 vezes por segundo

}

void AnalogPinRead () {sensorValue = analogRead (analogPin); // Lê o valor analógico: Serial.print ("sensor ="); // Imprime os resultados… Serial.println (sensorValue); //… para o monitor serial: Blynk.virtualWrite (V0, sensorValue); // Envie os resultados para o widget Gauge}

loop vazio () {Blynk.run (); timer.run (); }

Etapa 3: controlar aparelhos em miniatura remotamente via Blynk

A última parte da atividade será sobre como controlar os aparelhos elétricos um por um remotamente através do aplicativo blynk.

Cada casa em miniatura precisará incluir pelo menos uma lâmpada em miniatura, bem como outro eletrodoméstico (por exemplo, impressora 3D em miniatura, forno em miniatura).

Ser capaz de controlar remotamente seus aparelhos dá ao usuário a vantagem óbvia de poder escolher quando estão funcionando e quando não estão, contribuindo assim para economizar energia e tornar a casa em miniatura o mais eficiente possível.

Projetamos diversos aparelhos eletrônicos em miniatura que podem ser impressos em 3D que podem ser colocados em cima de um componente de encaixe. Você pode, por exemplo, imaginar colocar o forno em miniatura em cima de um Led ou uma impressora 3D em miniatura em cima de um mini snap motor vibratório, emulando assim as operações da vida real desses aparelhos.

Encontre todos os aparelhos disponíveis para impressão 3D clicando nos links abaixo:

Circuito instantâneo de TV

Fogão de circuito instantâneo

Impressora 3D de circuito instantâneo

Misturador de circuito instantâneo

Máquina de lavar de circuito instantâneo

Esta atividade exigirá o aplicativo Blynk. Então, primeiro baixe Blynk em seu smartphone.

CRIE UM NOVO PROJETO NO APP BLYNK

Depois de fazer login com sucesso em sua conta, comece criando um novo projeto.

ESCOLHA SEU HARDWARE

Selecione o modelo de hardware que você usará. Se você estiver seguindo este tutorial, provavelmente usará uma placa ESP32.

TOKEN DE AUTOR

Auth Token é um identificador exclusivo necessário para conectar o hardware ao smartphone. Cada novo projeto que você criar terá seu próprio token de autenticação. Você receberá o Auth Token automaticamente em seu e-mail após a criação do projeto. Você também pode copiá-lo manualmente. Clique na seção de dispositivos e selecione o dispositivo necessário, e você verá o token

PROGRAMA A PLACA ESP32

Acesse este site, selecione seu hardware, o modo de conexão (ex. Wi-fi) e escolha o exemplo Blynk Blink.

Copie o código e cole no IDE do Arduino (antes disso, certifique-se de selecionar a placa correta e a porta correta - em “Ferramentas” -).

Substitua “YourAuthtoken” pelo token disponível no aplicativo, substitua “YourNetworkName” e “YourPassword” por suas credenciais wi-fi. Finalmente, carregue o código no quadro.

CONFIGURAR O APP BLYNK

Em seu projeto Blynk, escolha widgets de botão, tantos botões quantos você tiver para controlar remotamente. Em nosso exemplo, adicionaremos widgets de dois botões, uma vez que temos duas partes de encaixe para controlar (ambos são LEDs).

Em seguida, selecione o primeiro botão e, na saída, escolha a porta à qual um de seus botões de pressão está conectado à placa ESP32 (por exemplo, GP4). Certifique-se de ter 0 e 1 ao lado de GP4, como na imagem abaixo. Você também pode escolher se o botão funcionará no modo Mush ou Switch.

Faça o mesmo para o segundo botão, mas desta vez conecte ao pino ESP32 relevante (ex. GP2).