Arduino WiFi tarmog'i (sensorlar va aktuatorlar) - rang sensori: 4 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Qanchadan -qancha sizning ilovalaringizda sizdan uzoqda sensori yoki aktuatori bor? Wi-Fi tarmog'iga ulangan turli xil qul qurilmalarni boshqarish uchun kompyuteringiz yonidagi bitta asosiy qurilmadan foydalanish qanchalik qulay bo'lishi mumkin?

Ushbu loyihada biz asosiy modul va bir nechta qo'shimcha qurilmalardan tashkil topgan wi-fi tarmog'ini qanday sozlashni ko'rib chiqamiz. Har bir qurilma Arduino Nano va NRF24L01 simsiz moduli bilan boshqariladi. Nihoyat, loyihaning maqsadga muvofiqligini ko'rsatish uchun biz oddiy modulni yaratamiz, unda qul moduli rangni aniqlay oladi va RGB modelini asosiy modulga uzatadi.

1 -qadam: aloqa protokoli

Loyihaning asosiy g'oyasi Wi-Fi orqali qul bilan aloqa qiladigan asosiy modul tomonidan boshqariladigan sensor modullari va aktuator modullaridan tashkil topgan tarmoqni yaratishdir.

Asosiy modul kompyuterga ketma -ket aloqa orqali ulanadi va u foydalanuvchiga ulangan qurilmalarni qidirish, har bir qurilma uchun mumkin bo'lgan operatsiyalar ro'yxatini olish va ular ustida ishlash imkonini beradigan kichik interfeysni taklif qiladi. Shunday qilib, asosiy modulga tarmoqqa qancha va qanday turdagi qurilmalar ulanganligini bilishning hojati yo'q, lekin u har doim qurilmalarni skanerlashi va topishi, ulardan konfiguratsiyasi yoki xarakteristikasi sifatida ma'lumot olishi mumkin. Foydalanuvchi har doim modullarni tarmoqqa qo'shishi yoki o'chirishi mumkin va yangi qurilmalar bilan muloqotni boshlash uchun faqat tarmoqni yangi skanerdan o'tkazish kerak.

Ushbu loyihada biz asosiy modul va ikkita quldan tashkil topgan tarmoqning oddiy misolini ko'rsatamiz, birinchisi - "Led moduli", aniqrog'i, svetodiodni (qizil yoki yashil) yoqish, o'chirish. bu ledlar yoki ularning holati haqida ma'lumotni xo'jayinga yuboring. Ikkinchisi - "Sensorli rang moduli", rang sensori yordamida (TCS3200), agar foydalanuvchi buyruq (tugma orqali) yoki usta so'rovini qabul qilsa, rangni aniqlay oladi va RGB modelini qaytaradi. Xulosa qilib aytganda, ushbu loyihada ishlatiladigan har bir qurilma simsiz modul (NRF24L01) va simsiz modul va boshqa oddiy operatsiyalarni boshqaruvchi Arduino Nano bilan tuzilgan. "Led moduli" ikkita qo'shimcha LEDni va "Sensor rang moduli" rang sensori va tugmani o'z ichiga oladi.

2 -qadam: Asosiy modul

Eng muhim modul - bu "asosiy modul", aytilganidek, kichik intuitiv interfeys yordamida tarmoqqa ulangan foydalanuvchi va qul modullari o'rtasidagi aloqani boshqaradi.

Asosiy modulning apparati oddiy va u bir nechta komponentlardan tashkil topgan, xususan Arduino Nano kompyuter va foydalanuvchi bilan ketma -ket aloqa va boshqa qurilmalar bilan aloqani boshqaradi. NRF24L01 simsiz moduli tomonidan, u SPI aloqasi yordamida Arduino kartasiga ulangan. Nihoyat, foydalanuvchiga modul tomonidan kiruvchi yoki chiquvchi ma'lumotlar to'g'risida vizual mulohazalar berish uchun ikkita LED mavjud.

Asosiy modulning elektron taxtasi nisbatan kichik o'lchamga ega, taxminan 65x30x25 mm, shuning uchun uni kichik qutiga osongina qo'yish mumkin. Bu erda qutining stl fayllari (yuqori va pastki qism).

3 -qadam: Led moduli

"LED moduli" Arduino Nano NRF24L01 moduli va to'rtta LEDni o'rnatadi. Arduino va NRF24L01 modullari asosiy modul bilan aloqani boshqarish uchun ishlatiladi, ikkita LED esa foydalanuvchiga kiruvchi va chiquvchi ma'lumotlar haqida vizual mulohaza berish uchun ishlatiladi, qolgan ikkita chiroq esa normal ishlash uchun ishlatiladi.

Ushbu modulning asosiy vazifasi - tarmoqning ishlayotganligini ko'rsatish, bu foydalanuvchiga ikkita LEDdan birini yoqish, o'chirish yoki hozirgi holatini olish imkonini beradi. Xususan, bu modul kontseptsiyaning bir xil isboti, aniqrog'i, biz uni aktuatorlar bilan qanday aloqa qilish mumkinligini ko'rsatish uchun ishlatishga qaror qildik va turli rangdagi LEDlar yordamida rang modulining ishlashini sinab ko'rish mumkin.

4 -qadam: Rang sensori moduli

Oxirgi modul boshqasiga nisbatan biroz murakkabroq, aslida u boshqalarning bir xil uskunasini (Arduino Nano, NRF24L01 moduli va ikkita vizual qaytaruvchi LED) va rangni aniqlash va batareyani boshqarish uchun boshqa uskunalarni o'z ichiga oladi.

Rangni aniqlash va uning RGB modelini qaytarish uchun biz TCS3200 sensoridan foydalanishga qaror qildik, bu kichik va arzon narxdagi sensor, bu turdagi dasturlarda keng qo'llaniladi. U fotodiodlar qatori va tok chastotasi konvertoridan iborat. Massivda 64 ta fotodiod mavjud, 16 tasi qizil, 16 tasi yashil, 16 tasi ko'k va oxirgi 16 tasi filtrsiz aniq. Xuddi shu rangdagi barcha fotodiodlar parallel ravishda ulanadi va har bir guruhni ikkita maxsus pin yordamida (S2 va S3) faollashtirish mumkin. Joriy chastotali konvertor 50% ish tsikli va to'lqinning yorug'lik intensivligiga to'g'ridan to'g'ri proportsional bo'lgan kvadrat to'lqinni qaytaradi. To'liq o'lchovli chiqish chastotasini ikkita boshqaruv kirish pimi (S0 va S1) orqali uchta oldindan belgilangan qiymatlardan biri bilan o'lchash mumkin.

Modul kichik, ikkita uyali Li-Po batareyasi (7.4V) bilan quvvatlanadi va uni Arduino boshqaradi. Xususan, ikkita katakchadan bittasi analog kirishga ulangan va bu Arduino -ga hujayra quvvatining qiymatini o'qishga imkon beradi. Agar hujayraning quvvat darajasi ma'lum bir qiymatdan pastga tushsa, batareyani saqlab qolish uchun Arduino chiroqni yoqadi, bu esa foydalanuvchini qurilmani o'chirishi haqida ogohlantiradi. Qurilmani yoqish yoki o'chirish uchun batareyaning musbat pinini Arduino kartasining Vin piniga yoki undan keyin foydalanuvchini batareyani zaryad qilish uchun ishlatadigan ulagichga ulaydigan kalit mavjud.

Asosiy modulga kelsak, sensor rangli modul kichik o'lchamli (40x85x30) bo'lib, u 3D bosilgan qutiga joylashtirilgan.