復興國中科學天地: 7月 2019

2019年7月11日星期四

108.07.12 物聯網佈署與智能雲端澆灌系統建置研習

2019年7月10日星期三

用wemos di dimi 玩物聯網(10)實作智能雲端澆灌系統

一、教學目標：整合土壤的溼度感測器、繼電器、抽水馬達、液晶顯示器等，建置一雲端澆灌控制系統，並將土壤溼度值記錄雲端

二、接線圖

(一)土壤溼度感測器
感測器腳位 D1 mini 接法
VCC→5V(電源腳位)
GND→GND(接地腳位)
AO→A0

(二)2x16LCD顯示器
D1 Mini LCD1602
GND GND
3v3 VCC
D2 SDA
D1 SCL
(三)繼電器
感測器腳位 d1 mini 接法

1. DC+→3.3V或5V(電源腳位)
2. DC-→GND(接地腳位)
3. IN→D6(數位腳位)

com:接馬達負極
NO:接電源負極

三、程式碼

1.整合成智能澆灌系統

#include <Wire.h>
#include <esp_LiquidCrystal_I2C.h>
esp_LiquidCrystal_I2C mylcd(0x27, 16, 2);
 
const int AnalogIn  = A0;  //設定類比腳位
int readingIn = 0;    //測量值
int no = 0;//計數器
int relayPin = 12; //繼電器引腳
int limitValue = 700; //限值(需要調整), 
                      //在空氣中的溼度感測器時是1024 或是 0
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(relayPin , OUTPUT);
  mylcd.init();
  mylcd.backlight();
  mylcd.setCursor(0, 0);
  mylcd.print("Welcome to");
  mylcd.setCursor(0, 1);
  mylcd.print("My sensor");
  delay(1000);
}
void loop() {
  no++;
  readingIn = analogRead(AnalogIn);  //讀取數值
  Serial.println(readingIn);
  mylcd.clear();
  mylcd.setCursor(0, 0);//移到第一行第一個位置
  mylcd.print("NO:");
  mylcd.print(no);
  mylcd.setCursor(0, 1);//移到第二行第一個位置
  mylcd.print(readingIn);
  if (readingIn > limitValue) {
    digitalWrite(relayPin , HIGH);
      mylcd.setCursor(7, 1);//移到第二行第8個位置
      mylcd.print("Pump ON");
    delay(1000);
  } else {
    digitalWrite(relayPin , LOW);
     mylcd.setCursor(7, 1);//移到第二行第8個位置
      mylcd.print("Pump Off");
    delay(1000);
 
  }
  delay(1000);//每秒測量一次
}

2.將資料送至雲端記錄

#include <Wire.h>
#include <esp_LiquidCrystal_I2C.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
 
 
const char* ssid = "mywifi";    //wifi 帳號
const char* password = "aaaa";// wifi 密碼
const char* safekey = "1234";//檢查碼
const uint16_t port = 80;           //上傳的主機port 
const char* host = "192.168.0.100"; //上傳的主機ip
const char* php_url = "/myfarm/t2.php";//上傳在主機的程式
byte sensor_id = 1;           //偵測器ID
 
 
 
 
esp_LiquidCrystal_I2C mylcd(0x27, 16, 2);
const int AnalogIn  = A0;  //設定類比腳位
int readingIn = 0;    //測量值
int no = 0;//計數器
int relayPin = 12; //繼電器引腳
int limitValue = 800; //限值(需要調整)0
 
 
 
WiFiClient client;
 
void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  pinMode(relayPin , OUTPUT);
  mylcd.init();
  mylcd.backlight();
 
  mylcd.clear();
  mylcd.setCursor(0, 0);
  mylcd.print("System start!");
  WiFi.begin(ssid, password);
  Serial.println("");
 
  int t = 0;
  mylcd.setCursor(0, 1);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    t++;
    if (t > 15) break;
 
    Serial.print(".");
    mylcd.print(".");
    delay(500);
  }
  Serial.println("");
  Serial.print("Connected to ");
  Serial.println(ssid);
  Serial.print("IP address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
  mylcd.setCursor(0, 1);
  mylcd.print(WiFi.localIP());
  delay(2000);
  mylcd.clear();
}
 
 
void loop()
{
   no++;
  readingIn = analogRead(AnalogIn);  //讀取數值
  Serial.println(readingIn);
 
 
  if (readingIn > 0) {
    no++;
    String  things_request = "GET " + String(php_url);
    things_request += "?safekey=" + String(safekey);
    things_request += "&sensor_id=" + String(sensor_id);
    things_request += "&hh=" + String(readingIn) + "\r\n\r\n";
 
    Serial.println(things_request);
    if (client.connect(host, port)) {
      client.print(things_request);
      Serial.println("Request: [ok]");
      client.stop();
    } else {
      Serial.println("Request: [error]");
    }
 
    mylcd.clear();
    mylcd.setCursor(0, 0);
    mylcd.print(no);
 
    mylcd.setCursor(7, 0);
    mylcd.print(String("H:") + String(readingIn));
 if (readingIn > limitValue) {
    digitalWrite(relayPin , HIGH);
      mylcd.setCursor(0, 1);//移到第二行第8個位置
      mylcd.print("Pump ON");
    delay(1000);
  } else {
    digitalWrite(relayPin , LOW);
     mylcd.setCursor(0, 1);//移到第二行第8個位置
      mylcd.print("Pump Off");
    delay(1000);
   } 
    delay(5000);//間隔5秒送一次資料，建議修改
  }
 
}

四、執行結果

用wemos di dimi 玩物聯網(9)繼電器的使用

一、教學目標：學習繼電器的操作與控制抽水馬達。

繼電器是一種電子控制器件，是用小的電流去控制較大電流的一種「自動開關」。因為抽水馬達所需的電流比較大，故無法直接利用di mini 的電源去推動。故我們增加了一個麵包板電源模組進行供電。並將其接地線(負極與 d1 mini 上的G 腳位相接)

1.繼電器規格:
模組工作電壓：+5VDC
RELAY 規格：10A 250VAC, 10A 125VAC, 10A 30VDC

com:共用端
NO:常開端
NC:常閉端

(1)繼電器沒有電壓時，是公共端與常閉端接通。
(2)繼電器有電壓時，是公共端與常開端接通。

2.麵包板電源模組規格
輸入電壓：6.5-12V﹝直流﹞或USB供電
輸出電壓：3.3V、5V可切換
最大輸出電流：<700ma
上下兩路獨立控制，可切換為0V、3.3V、5V
板載兩組3.3V、5V直流輸出插針，方便引用，並有電源指示led燈

3.抽水馬達規格
電流：接12V時300 ma 功率：3.6W(4.5~12V)
流量：12V時 2L/分鐘
進水口：內徑7.5mm 外徑10mm
出水口：內徑5.5mm 外徑8mm

二、接線圖

感測器腳位 d1 mini 接法

1. DC+→3.3V或5V(電源腳位)
2. DC-→GND(接地腳位)
3. IN→D6(數位腳位)

com:接馬達負極

NO:接電源負極

三、程式碼
1.每3秒鐘，讓繼電器起動一次，並讓抽水馬達

// 繼電器控制練習
//1、DC+：接電源正極 5v
//2、DC-：接電源負極
//3、IN：D6 (gpio 12) 
int relayPin = 12; //繼電器引腳
void setup() {
  // initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
  pinMode(relayPin , OUTPUT);
}
 
void loop() {
  digitalWrite(relayPin , HIGH);   
  delay(3000);                      
  digitalWrite(relayPin , LOW);    
  delay(3000);          
}

四、執行結果

五、參考資料

https://tutorials.webduino.io/zh-tw/docs/basic/component/relay.html

https://www.icshop.com.tw/product_info.php/products_id/26022/Twesid/5857e09e18c2ab428f8b7fb52cc92b5c

用wemos di dimi 玩物聯網(8)土壤溼度感測器的使用

一、教學目標：學習類比輸入，將土壤的溼度作立即的測量，並顯示於顯示器

二、接線圖
感測器腳位 d1 mini 接法
1. VCC→3.3V或5V(電源腳位)
2. GND→GND(接地腳位)
3. DO→D1~D9(數位腳位) 可以設定邊界值(藍色的可變電阻是用於土壤濕度的閥值調節)4. AO→A0(類比腳位), 本範例是接在此腳位A0

三、程式碼
1.利用serial monitor(序串埠監視窗)顯示結果

const int AnalogIn  = A0;  //設定類比腳位
int readingIn = 0;    //測量值
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
}
 
void loop() {
  readingIn = analogRead(AnalogIn);  //讀取數值
  Serial.println(readingIn);
  delay(500);
}

2.將測量結果顯示在2x16LCD上

#include <Wire.h>
#include <esp_LiquidCrystal_I2C.h>
esp_LiquidCrystal_I2C mylcd(0x27, 16, 2);
 
const int AnalogIn  = A0;  //設定類比腳位
int readingIn = 0;    //測量值
int no = 0;//計數器
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  mylcd.init();
  mylcd.backlight();
  mylcd.setCursor(0, 0);
  mylcd.print("Welcome to");
  mylcd.setCursor(0, 1);
  mylcd.print("my sensor");
delay(2000);
}
void loop() {
  no++;
  readingIn = analogRead(AnalogIn);  //讀取數值
  Serial.println(readingIn);
  mylcd.clear();
  mylcd.setCursor(0, 0);//移到第一行第一個位置
  mylcd.print("NO:");
  mylcd.print(no);
  mylcd.setCursor(0, 1);//移到第二行第一個位置
  mylcd.print(readingIn);
  delay(1000);//每秒測量一次
}

四、執行結果

五、參考資料
http://lihan.shinyo.bixone.com/Arduino/arduino-2015.10.13-5.html

復興國中科學天地

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