ESP – zdalne powiadamianie o atmosferze: 8 kroków

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:03

Prototyp oparty jest na popularnym układzie IOT ESP8266.

ESP8266

Jest to tani mikrochip Wi-Fi z pełną obsługą stosu TCP/IP i mikrokontrolerem wyprodukowany przez chińskiego producenta Espressif Systems z siedzibą w Szanghaju.

• Procesor: 32-bitowy rdzeń mikroprocesorowy RISC L106 oparty na technologii Tensilica Xtensa Diamond Standard 106Micro pracujący z częstotliwością 80 MHz†

• Pamięć:

  • 32 KiB instrukcji RAM
  • 32 KiB pamięć podręczna instrukcji RAM
  • Pamięć RAM 80 KiB danych użytkownika
  • 16 KiB ETS systemowa pamięć RAM
• Zewnętrzna pamięć flash QSPI: obsługiwana jest do 16 MiB (zazwyczaj w zestawie od 512 KiB do 4 MiB)

• IEEE 802.11 b/g/n Wi-Fi

  • Zintegrowany przełącznik TR, balun, LNA, wzmacniacz mocy i pasująca sieć
  • Uwierzytelnianie WEP lub WPA/WPA2 lub sieci otwarte
• 16 pinów GPIO
• SPI I²C (wdrożenie oprogramowania)[5]
• Interfejsy I²S z DMA (współdzielenie pinów z GPIO)
• UART na dedykowanych pinach, a na GPIO2 można włączyć UART tylko do transmisji
• 10-bitowy ADC (sukcesywne przybliżanie ADC)

Krok 1: Lista części

• Moduł czujnika wykrywania dźwięku REES52
• Moduł czujnika drgań OEM - SW-420

• 2 płyty rozwojowej NodeMCU-WiFi-Arduino-IDE-Lua-based-IoT-ESP8266

• CP2102 MODUŁ KONWERTERA SZEREGOWEGO USB 2.0 na TTL UART z pinem DTR
• Diody LED - czerwone, żółte, niebieskie

Krok 2: Układ pinów

Układ pinów

ESP A0 - Wyjście czujnika dźwięku

ESP 0 - LED (dźwięk)

ESP 5 - Czujnik drgań D0

ESP 4 - LED (wibracje)

Krok 3: Wykrywanie wibracji

Moduł czujnika drgań OEM - SW-420

Moduł wibracji oparty na czujniku drgań SW-420 i komparatorze LM393 do wykrywania wibracji przekraczających próg. Próg można regulować za pomocą wbudowanego potencjometru.

Gdy nie ma wibracji, ta logika wyjściowa modułu LOW sygnał wskazuje światło LED i na odwrót.

Specyfikacje

• Domyślny stan przełącznika jest blisko
• Wyjście cyfrowe Napięcie zasilania: 3.3 V-5 V
• Wbudowany wskaźnik LED pokazujący wyniki
• Wbudowany układ LM393
• Wymiar planszy: 3,2 cm x 1,4 cm

Krok 4: Wykrywanie dźwięku

Moduł czujnika wykrywania dźwięku REES52

Moduł czujnika dźwięku zapewnia łatwy sposób wykrywania dźwięku i jest zwykle używany do wykrywania natężenia dźwięku. Ten moduł może być używany do zastosowań związanych z bezpieczeństwem, przełącznikami i monitorowaniem. Jego dokładność można łatwo dostosować dla wygody użytkowania. Wykorzystuje mikrofon, który dostarcza wejście do wzmacniacza, detektora szczytów i bufora. Gdy czujnik wykryje dźwięk, przetwarza napięcie sygnału wyjściowego, które jest wysyłane do mikrokontrolera, a następnie wykonuje niezbędne przetwarzanie.

Specyfikacje

• Napięcie robocze 3,3 V-5 V
• Model wyjściowy: cyfrowe wyjścia przełączające (0 i 1, wysoki lub niski poziom)
• Z otworem na śrubę montażową

Krok 5: GPS – przez Google Geolokalizacji API

Interfejs API do geolokalizacji Map Google

Interfejs API geolokalizacji Map Google zwraca promień lokalizacji i dokładności na podstawie informacji o wieżach komórkowych i węzłach Wi-Fi, które może wykryć klient mobilny. Ten dokument opisuje protokół używany do wysyłania tych danych do serwera i zwracania odpowiedzi do klienta.

Komunikacja odbywa się przez HTTPS za pomocą POST. Zarówno żądanie, jak i odpowiedź są sformatowane jako JSON, a typem zawartości obu jest application/json. Zanim zaczniesz programować z Geolokalizacją API, przejrzyj wymagania dotyczące uwierzytelniania (potrzebujesz klucza API) oraz limity użycia API. Żądania geolokalizacji Żądania geolokalizacji są wysyłane za pomocą POST do następującego przykładowego adresu URL:

www.googleapis.com/geolocation/v1/geolocat…

Klucz prototypu: AIzaSyAIPOo9wJkLREEqWACCZbk1Wm601Ojs0iY

Krok 6: Powiadomienia za pomocą usługi Telegram Bot (Opensource)

Telegram to aplikacja do przesyłania wiadomości, która koncentruje się na szybkości i bezpieczeństwie, jest superszybka, prosta i bezpłatna. Może być używany na wszystkich urządzeniach jednocześnie - wiadomości synchronizują się bezproblemowo na dowolnej liczbie telefonów, tabletów lub komputerów.

Dzięki Telegramowi można wysyłać wiadomości, zdjęcia, filmy i pliki dowolnego typu (doc, zip, mp3 itp.), a także tworzyć grupy do 100 000 osób lub kanały do nadawania do nieograniczonej liczby odbiorców. Można pisać do kontaktów telefonicznych i wyszukiwać osoby po ich nazwach. Telegram jest jak połączenie wiadomości SMS i e-mail - i może zaspokoić wszystkie Twoje osobiste lub biznesowe potrzeby związane z wiadomościami. Oprócz tego obsługuje szyfrowane połączenia głosowe typu end-to-end.

Prototype korzysta z usługi Telegram Bot:

BotToken = "537307026:AAFD-w2yixZz29we4Qjw5_HgtL1T9ihMdK8";

Krok 7: Analiza - korzystanie z kanału ThingSpeak

ThingSpeak to otwarta aplikacja Internetu rzeczy (IoT) i interfejs API do przechowywania i pobierania danych z przedmiotów za pomocą protokołu HTTP przez Internet lub sieć lokalną. ThingSpeak umożliwia tworzenie aplikacji do rejestrowania czujników, aplikacji do śledzenia lokalizacji i społecznościowej sieci rzeczy z aktualizacjami statusu”.

ThingSpeak został pierwotnie uruchomiony przez ioBridge w 2010 roku jako usługa wspierająca aplikacje IoT. ThingSpeak ma zintegrowaną obsługę oprogramowania do obliczeń numerycznych MATLAB firmy MathWorks [4], umożliwiając użytkownikom ThingSpeak analizowanie i wizualizację przesłanych danych za pomocą Matlaba bez konieczności zakupu Licencja Matlab od Mathworks. ThingSpeak ma bliskie relacje z Mathworks, Inc

Prototype używa następującego kanału ThingSpeak

• String apiKey = "BJAUZC22GNAUQCQQ";
• String thingtweetAPIKey = "8LFA68AASLC0096N";

Krok 8: Wizualizacje i analiza w czasie rzeczywistym