Έλεγχος έως 68 πόντων με το Arduino Mega και το ESP8266: 14 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Μέσω της χρήσης ενός ηλεκτρικού σχηματικού που έκανα διαθέσιμο σε μορφή PDF, στο σημερινό έργο, ένα Arduino Mega συνδέεται με το ESP8266 για να λειτουργήσει το WiFi. Κυρίως για οικιακούς αυτοματισμούς, το κύκλωμα λειτουργεί επίσης με Bluetooth και συνδέεται με δύο ρελέ και δύο λάμπες. Για να συμβούν όλα αυτά, θα πρέπει να ενεργοποιήσουμε τον έλεγχο έως και 68 ενεργειακών σημείων. Αυτό θα συμβεί μέσω μιας εφαρμογής, Labkit, προσπελάσιμης μέσω ενός τηλεφώνου ή tablet Android. Σε αυτήν τη συναρμολόγηση, δεν θα χρειαστεί να προγραμματίσετε το Arduino ή το ESP8266. Θα αρχίσουμε επίσης να χρησιμοποιούμε τις εντολές AT. Δείτε το βίντεο:

Βήμα 1: Ηλεκτρικό σχήμα

Mega WiFi Circuit with Relays Εδώ στο ηλεκτρικό σχήμα, μπορείτε να δείτε ότι χρησιμοποίησα ένα Arduino Mega συνδεδεμένο σε ένα ESP8266 για να κάνω τη λειτουργία WiFi. Είναι χρήσιμο να θυμάστε ότι αυτό το κύκλωμα θα μπορούσε επίσης να λειτουργήσει με Bluetooth. Σε αυτό το παράδειγμα, συνέδεσα επίσης δύο ρελέ και δύο λάμπες. Τονίζω ότι στον πίνακα με τα δύο ρελέ, μπορείτε να συνδέσετε άλλους 34 πίνακες με δύο ή οκτώ ρελέ, σύμφωνα με τις προτιμήσεις σας. Αργότερα, θα εξηγήσω ακριβώς πώς να το κάνουμε.

Βήμα 2: Αυτοματοποίηση κατοικιών με έως και 68 Power Points

Χρησιμοποιούμε το Labkit κατά τη διάρκεια του έργου μας. Αυτή η εφαρμογή έχει σχεδιαστεί για τον έλεγχο συσκευών που είναι συνδεδεμένες σε Arduino Uno ή Mega. Μέσω μιας μονάδας Bluetooth ή ενός ESP8266 που είναι συνδεδεμένο στο Arduino, μπορούμε να επικοινωνούμε με τις συσκευές μέσω τηλεφώνου ή tablet Android.

Βήμα 3: Εργαλεία που χρησιμοποιούνται

Σε αυτό το έργο, χρησιμοποιούμε το ESP8266 και το Arduino Mega, εκτός από τρία προγράμματα και δύο αρχεία. Όπως σημειώνεται στην αριστερή πλευρά της εικόνας, το πρόγραμμα Εργαλεία λήψης Flash θα εκτελέσει το αρχείο Firmware AT, το οποίο θα περάσει στο ESP8266. Στην ακολουθία, θα έχετε Termite, δηλαδή ένα τερματικό για να επικοινωνείτε με τη λειτουργία AT, το οποίο θα λαμβάνει τις εντολές σας και θα στέλνει ρυθμίσεις στο ESP8266.

Στο τμήμα που περιλαμβάνει το Arduino Mega, το οποίο εμφανίζεται στη δεξιά πλευρά της εικόνας, φορτώνουμε επίσης το αρχείο υλικολογισμικού Labkit HEX, μέσω του προγράμματος XLoader.

Βήμα 4: Συναρμολόγηση ESP01 και FTDI

Για να θέσετε το ESP01 σε λειτουργία εγγραφής για να εγκαταστήσετε το υλικολογισμικό AT, απλώς ακολουθήστε αυτήν τη διάταξη.

ΠΡΟΣΟΧΗ: Για να χρησιμοποιήσετε τις εντολές AT μέσω Termite, καταργήστε τη σύνδεση μεταξύ του GPIO0 και του GND.

Βήμα 5: Φορτώστε το εξάγωνο στο Arduino

Για να χρησιμοποιήσετε αυτήν την εφαρμογή, είναι απαραίτητο να φορτώσετε το Arduino με ένα δεκαεξαδικό αρχείο, το οποίο είναι ένας ήδη μεταγλωττισμένος κώδικας που διαθέτουμε. Για να εγκαταστήσετε το hex στο Arduino, χρειαζόμαστε πρώτα ένα πρόγραμμα που ονομάζεται XLoader το οποίο μπορείτε να κατεβάσετε μέσω αυτού του συνδέσμου.

Η διεπαφή του προγράμματος XLoader είναι αυτή στο imagem.

Βήμα 6: Εγκαταστήστε το Hex στο Arduino

• Στο αρχείο Hex, θα πρέπει να υπάρχει η διαδρομή προς το εξάγωνο, το οποίο μπορείτε να κατεβάσετε μέσω αυτού του συνδέσμου στο Arduino Mega και αυτού του συνδέσμου για το Arduino Uno.
• Η συσκευή είναι μοντέλο Arduino. Επιλέξτε ποιο Arduino θα χρησιμοποιήσετε.
• Η θύρα COM είναι η θύρα όπου το Arduino είναι συνδεδεμένο στον υπολογιστή και θα εμφανιστεί μια λίστα με τις θύρες που χρησιμοποιούνται. Επιλέξτε αυτό που ταιριάζει με το Arduino σας.
• Ο ρυθμός baud ορίζεται αυτόματα για κάθε τύπο συσκευής.
• Αφού διαμορφωθούν όλα τα πεδία, απλώς κάντε κλικ στο κουμπί Μεταφόρτωση και περιμένετε να ολοκληρωθεί η διαδικασία.

Βήμα 7: ESP8266 σε λειτουργία AT

Το.hex που βάζουμε στο Arduino θα επικοινωνεί με το ESP μέσω του πρωτοκόλλου AT. Για αυτό, είναι απαραίτητο το ESP να έχει εγκατεστημένο το υλικολογισμικό AT. Η έκδοση του SDK που χρησιμοποιήσαμε ήταν esp_iot_sdk_v1.5.0_15_11_27.

Για να ελέγξετε την έκδοση υλικολογισμικού που χρησιμοποιεί το ESP μέσω του προγράμματος Termite:

Με ανοιχτό τον Τερμίτη, πληκτρολογήστε AT+GMR στο παρακάτω πεδίο εισαγωγής κειμένου.

Βήμα 8: Εγκατάσταση υλικολογισμικού AT στο ESP

Εάν δεν είναι στην έκδοση που χρησιμοποιούμε, μπορείτε να κατεβάσετε το υλικολογισμικό AT του ESP που χρησιμοποιούμε εδώ.

Για να εγκαταστήσετε το υλικολογισμικό, θα πρέπει να κατεβάσετε τα Εργαλεία λήψης Flash από αυτόν τον σύνδεσμο.

Για να εγκαταστήσετε το υλικολογισμικό σε ένα ESP01, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα FTDI με το συγκρότημα στην εικόνα.

Βήματα:

Αποσυμπιέστε το αρχείο esp_iot_sdk_v1.5.0_15_11_27 και ανοίξτε το πρόγραμμα Εργαλεία λήψης Flash.

Ελέγξτε την επιλογή SpiAutoSet.

Σε κάθε πεδίο, επιλέξτε τα αρχεία του μη συμπιεσμένου φακέλου με αυτήν τη σειρά:

bin / esp_init_data_default.bin

bin / blank.bin

bin / boot_v1.4 (b1).bin

bin / at / 512+512 / user1.1024.new.2.bin

Για κάθε αρχείο, αλλάξτε το πεδίο ADDR με αυτήν τη σειρά:

0x7c000

0xfe000

0x00000

0x01000

Δείτε το διάγραμμα

Θα πρέπει να μοιάζει με την εικόνα

Επιλέξτε το COM PORT που είναι το ESP σας και το ποσοστό baud των 115200 και κάντε κλικ στο κουμπί ΕΝΑΡΞΗ.

Βήμα 9: Διαμόρφωση ESP

Τώρα ας διαμορφώσουμε το ESP01 για σύνδεση στο δίκτυό μας. Ανοίξτε τον Τερμίτη και πληκτρολογήστε:

AT+CWMODE_DEF = 1 (θέτει το ESP σε λειτουργία σταθμού)

AT+CWJAP_DEF = "TestSP", "87654321" (αντικατάσταση με SSID και κωδικό πρόσβασης για το δίκτυό σας)

AT+CIPSTA_DEF = "192.168.2.11" (αντικαταστήστε με την IP που θέλετε να χρησιμοποιήσετε)

AT+CIPSTA; (Για να επαληθεύσετε ότι έχετε τη σωστή IP)

Βήμα 10: Παράδειγμα

Εδώ έχουμε το αποτέλεσμα του Τερμίτη. Αυτό εμφανίζει την έκδοση και αν όλες οι εντολές που εκτελείτε είναι εντάξει, μεταξύ άλλων λεπτομερειών.

Βήμα 11: Άλλα παραδείγματα κυκλωμάτων

Εδώ βάζω τα σχήματα με το Uno και το Mega Arduinos, με τον μετατροπέα επιπέδου, το HC-05, και τα δύο με δυνατότητα χρήσης με WiFi ή Bluetooth. Στο σημερινό μας παράδειγμα, χρησιμοποιούμε το Mega με WiFi, συν δύο αντιστάσεις αντί του μετατροπέα επιπέδου. Αλλά εδώ δείχνουμε τις άλλες περιπτώσεις, επειδή το λογισμικό επιτρέπει αυτούς τους άλλους συνδυασμούς.

Κύκλωμα Uno Bluetooth

Κύκλωμα Uno Wifi

Κύκλωμα Mega Bluetooth

Mega WiFi Circuit

Βήμα 12: Κατεβάστε την εφαρμογή

Η εφαρμογή βρίσκεται στο κατάστημα Google Play στη διεύθυνση:

play.google.com/store/apps/details?id=br.com.appsis.controleautomacao

Βήμα 13: Ζεύγος Bluetooth

Εάν πρόκειται να χρησιμοποιήσετε τη μονάδα Bluetooth, βεβαιωθείτε ότι έχετε ενεργοποιήσει το Bluetooth και το έχετε αντιστοιχίσει με το smartphone στις ρυθμίσεις συστήματος.

Βήμα 14: Έλεγχος αυτοματισμού Labkit

- Όταν ανοίγετε την εφαρμογή για πρώτη φορά, θα δείτε τη μπλε οθόνη LABkit.

- Κάντε κλικ στο κουμπί στην επάνω αριστερή γωνία και η εφαρμογή θα σας ρωτήσει τι τύπο Arduino χρησιμοποιείτε.

- Αφού επιλέξετε τον τύπο του Arduino, η εφαρμογή θα σας ρωτήσει ποια μονάδα χρησιμοποιείτε για να συνδεθείτε.

- Εάν έχετε επιλέξει WiFi, εισαγάγετε την IP στο πεδίο που εμφανίζεται.

- Εάν επιλέξετε Bluetooth, θα πρέπει να εισαγάγετε το όνομα της μονάδας.

- Κατά τη σύνδεση, η εφαρμογή θα εμφανίσει ένα κουμπί για να προσθέσετε νέες ενέργειες στην κάτω δεξιά γωνία.

- Κάνοντας κλικ σε αυτό το κουμπί, θα εμφανιστεί μια οθόνη για να επιλέξετε το pin Arduino και το όνομα της ενέργειας.

- Κατά την προσθήκη μιας νέας ενέργειας, θα πρέπει να εμφανίζεται στη λίστα όπως στην παρακάτω εικόνα.

- Κάνοντας κλικ στο κουμπί θα ανάψει πράσινο και η καρφίτσα του Arduino που επιλέξατε πρέπει να πάει Υψηλή.

- Για να καταργήσετε μια ενέργεια, απλώς αγγίξτε παρατεταμένα το κουμπί