arduino

Mô-đun bộ thu và phát không dây hoạt động ở tần số 315 Mhz. Chúng có thể dễ dàng lắp vào breadboard và hoạt động tốt với các bộ vi điều khiển để tạo ra một liên kết dữ liệu không dây rất đơn giản. Với một cặp máy phát và máy thu, các mô-đun sẽ chỉ hoạt động truyền dữ liệu một chiều, tuy nhiên, bạn sẽ cần hai cặp (có tần số khác nhau) để hoạt động như một cặp máy phát / máy thu.Lưu ý – Các mô-đun này là bừa bãi và nhận được một lượng lớn tiếng ồn. Cả máy phát và máy thu đều hoạt động ở tần số chung và không có ID.

Arduino - Giao tiếp không dây

Thông số kỹ thuật mô-đun máy thu

  • Mẫu sản phẩm – MX-05V
  • Điện áp hoạt động – DC5V
  • Dòng tĩnh lặng – 4mA
  • Tần số nhận – 315Mhz
  • Độ nhạy máy thu – -105DB
  • Kích thước – 30 * 14 * 7mm

Thông số kỹ thuật mô-đun máy phát

  • Mẫu sản phẩm – MX-FS-03V
  • Khoảng cách khởi động – 20-200 mét (điện áp khác nhau, kết quả khác nhau)
  • Điện áp hoạt động – 3,5-12V
  • Kích thước – 19 * 19mm
  • Chế độ hoạt động – AM
  • Tốc độ truyền – 4KB / S
  • Công suất truyền – 10mW
  • Tần số truyền – 315Mhz
  • Ăng-ten bên ngoài – dòng đa lõi hoặc đơn lõi thông thường 25cm
  • Sơ đồ chân từ trái → phải – (DATA; V CC ; GND)

Thành phần bắt buộc

Bạn sẽ cần các thành phần sau:

  • 2 × bảng Arduino UNO
  • Máy phát liên kết 1 × Rf
  • Bộ thu liên kết 1 × Rf

Thủ tục

Làm theo sơ đồ mạch và thực hiện các kết nối như trong hình dưới đây.

Arduino - Giao tiếp không dây

Phác thảo

Mở phần mềm Arduino IDE trên máy tính của bạn. Mã hóa bằng ngôn ngữ Arduino sẽ điều khiển mạch của bạn. Mở tệp phác thảo mới bằng cách nhấp vào Mới.

Arduino IDE trên máy tính của bạn

Lưu ý – Bạn phải đưa thư viện bàn phím vào tệp thư viện Arduino của mình. Sao chép và dán tệp VirtualWire.lib vào thư mục thư viện như được đánh dấu trong ảnh chụp màn hình bên dưới.

Arduino IDE trên máy tính của bạn

Mã Arduino cho máy phát

//simple Tx on pin D12
#include <VirtualWire.h>
char *controller;

void setup() {
   pinMode(13,OUTPUT);
   vw_set_ptt_inverted(true);
   vw_set_tx_pin(12);
   vw_setup(4000);// speed of data transfer Kbps
}

void loop() {
   controller="1" ;
   vw_send((uint8_t *)controller, strlen(controller));
   vw_wait_tx(); // Wait until the whole message is gone
   digitalWrite(13,1);
   delay(2000);
   controller="0" ;
   vw_send((uint8_t *)controller, strlen(controller));
   vw_wait_tx(); // Wait until the whole message is gone
   digitalWrite(13,0);
   delay(2000);
}

Mã cần lưu ý

Đây là một mã đơn giản. Đầu tiên, nó sẽ gửi ký tự “1” và sau hai giây, nó sẽ gửi ký tự “0”, v.v.

Mã Arduino cho bộ thu

//simple Rx on pin D12
#include <VirtualWire.h>

void setup() {
   vw_set_ptt_inverted(true); // Required for DR3100
   vw_set_rx_pin(12);
   vw_setup(4000); // Bits per sec
   pinMode(5, OUTPUT);
   vw_rx_start(); // Start the receiver PLL running
}

void loop() {
   uint8_t buf[VW_MAX_MESSAGE_LEN];
   uint8_t buflen = VW_MAX_MESSAGE_LEN;
   if (vw_get_message(buf, &buflen)) // Non-blocking {
      if(buf[0]=='1') {
         digitalWrite(5,1);
      }
      if(buf[0]=='0') {
         digitalWrite(5,0);
      }
   }
}

Mã cần lưu ý

Đèn LED được kết nối với chân số 5 trên bảng Arduino được BẬT khi nhận ký tự ‘1’ và TẮT khi nhận ký tự ‘0’.

Arduino – Giao tiếp mạng

Mô-đun WiFi CC3000 của Texas Instruments là một gói nhỏ màu bạc, cuối cùng mang lại chức năng WiFi dễ sử dụng, giá cả phải chăng cho các dự án Arduino của bạn.

Nó sử dụng SPI để giao tiếp (không phải UART!) Để bạn có thể đẩy dữ liệu nhanh như bạn muốn hoặc chậm như bạn muốn. Nó có một hệ thống ngắt thích hợp với chân IRQ để bạn có thể có các kết nối không đồng bộ. Nó hỗ trợ 802.11b / g, bảo mật open / WEP / WPA / WPA2, TKIP & AES. Ngăn xếp TCP / IP tích hợp với giao diện “BSD socket” hỗ trợ TCP và UDP ở cả chế độ máy khách và máy chủ.

Arduino IDE trên máy tính của bạn

Thành phần bắt buộc

Bạn sẽ cần các thành phần sau:

  • 1 × Arduino Uno
  • 1 × Bảng đột phá Adafruit CC3000
  • 1 × 5V rơ le
  • 1 × Diode chỉnh lưu
  • 1 × LED
  • Điện trở 1 × 220 Ohm
  • 1 × Breadboard và một số dây jumper

Đối với dự án này, bạn chỉ cần Arduino IDE thông thường, thư viện CC3000 của Adafruit và thư viện CC3000 MDNS. Chúng tôi cũng sẽ sử dụng thư viện aREST để gửi lệnh tới relay qua WiFi.

Thủ tục

Làm theo sơ đồ mạch và thực hiện các kết nối như trong hình dưới đây.

Arduino IDE trên máy tính của bạn

Cấu hình phần cứng cho dự án này rất dễ dàng.

  • Kết nối chân IRQ của bảng CC3000 với chân số 3 của bảng Arduino.
  • VBAT vào pin 5 và CS vào pin 10.
  • Kết nối các chân SPI với bảng Arduino: MOSI, MISO và CLK với các chân 11, 12 và 13 tương ứng.
  • V in được kết nối với Arduino 5V và GND với GND.

Bây giờ chúng ta hãy kết nối rơ le.

Sau khi đặt rơ le trên bảng mạch, bạn có thể bắt đầu xác định hai phần quan trọng trên rơ le của mình: phần cuộn dây ra lệnh cho rơ le và phần công tắc nơi chúng ta sẽ gắn đèn LED.

  • Đầu tiên, kết nối chân số 8 của bảng Arduino với một chân của cuộn dây.
  • Kết nối chân còn lại với mặt đất của bảng Arduino.

Bạn cũng phải đặt điốt chỉnh lưu (cực dương nối với chân nối đất) trên các chân của cuộn dây để bảo vệ mạch của bạn khi rơle chuyển mạch.

  • Kết nối + 5V của bảng Arduino với chân chung của công tắc rơ le.
  • Cuối cùng, kết nối một trong các chân khác của công tắc (thường là chân không được kết nối khi rơ le tắt) với đèn LED mắc nối tiếp với điện trở 220 Ohm và kết nối phía bên kia của đèn LED với đất của Arduino bảng.

Kiểm tra các thành phần riêng lẻ

Bạn có thể kiểm tra rơ le bằng bản phác thảo sau:

const int relay_pin = 8; // Relay pin

void setup() {
   Serial.begin(9600);
   pinMode(relay_pin,OUTPUT);
}

void loop() {
   // Activate relay
   digitalWrite(relay_pin, HIGH);
   // Wait for 1 second
   delay(1000);
   // Deactivate relay
   digitalWrite(relay_pin, LOW);
   // Wait for 1 second
   delay(1000);
}

Mã cần lưu ý

Mã tự giải thích. Bạn chỉ cần tải nó lên bảng và rơ le sẽ chuyển trạng thái mỗi giây, và đèn LED sẽ BẬT và TẮT tương ứng.

Thêm kết nối WiFi

Bây giờ chúng ta hãy điều khiển rơle không dây bằng chip WiFi CC3000. Phần mềm cho dự án này dựa trên giao thức TCP. Tuy nhiên, đối với dự án này, bo mạch Arduino sẽ chạy một máy chủ web nhỏ, vì vậy chúng tôi có thể “lắng nghe” các lệnh đến từ máy tính. Đầu tiên chúng ta sẽ quan tâm đến bản phác thảo Arduino, sau đó chúng ta sẽ xem cách viết mã phía máy chủ và tạo một giao diện đẹp mắt.

Đầu tiên, bản phác thảo Arduino. Mục tiêu ở đây là kết nối với mạng WiFi của bạn, tạo máy chủ web, kiểm tra xem có các kết nối TCP đến hay không, sau đó thay đổi trạng thái của rơle cho phù hợp.Các phần quan trọng của quy tắc

#include <Adafruit_CC3000.h>
#include <SPI.h>
#include <CC3000_MDNS.h>
#include <Ethernet.h>
#include <aREST.h>

Bạn cần xác định bên trong mã những gì cụ thể cho cấu hình của bạn, tức là tên và mật khẩu Wi-Fi và cổng cho giao tiếp TCP (chúng tôi đã sử dụng 80 ở đây).

// WiFi network (change with your settings!)
   #define WLAN_SSID "yourNetwork" // cannot be longer than 32 characters!
   #define WLAN_PASS "yourPassword"
   #define WLAN_SECURITY WLAN_SEC_WPA2 // This can be WLAN_SEC_UNSEC, WLAN_SEC_WEP, 
   // WLAN_SEC_WPA or WLAN_SEC_WPA2

// The port to listen for incoming TCP connections
   #define LISTEN_PORT 80

Sau đó, chúng tôi có thể tạo phiên bản CC3000, máy chủ và phiên bản aREST

// Server instance
   Adafruit_CC3000_Server restServer(LISTEN_PORT); // DNS responder instance
   MDNSResponder mdns; // Create aREST instance
   aREST rest = aREST();

Trong phần thiết lập () của bản phác thảo, bây giờ chúng ta có thể kết nối chip CC3000 với mạng –

cc3000.connectToAP(WLAN_SSID, WLAN_PASS, WLAN_SECURITY);

Làm thế nào máy tính sẽ biết nơi để gửi dữ liệu? Một cách là chạy bản phác thảo một lần, sau đó lấy địa chỉ IP của bo mạch CC3000 và sửa đổi lại mã máy chủ. Tuy nhiên, chúng tôi có thể làm tốt hơn và đó là lúc thư viện MDNS CC3000 phát huy tác dụng. Chúng tôi sẽ gán một tên cố định cho bảng CC3000 của chúng tôi với thư viện này, vì vậy chúng tôi có thể viết tên này trực tiếp vào mã máy chủ.

Điều này được thực hiện với đoạn mã sau:

if (!mdns.begin("arduino", cc3000)) {
   while(1);
}

Chúng tôi cũng cần lắng nghe các kết nối đến.

restServer.begin();

Tiếp theo, chúng ta sẽ viết mã cho hàm loop () của sketch sẽ được thực thi liên tục. Trước tiên, chúng tôi phải cập nhật máy chủ mDNS.

mdns.update();

Máy chủ chạy trên bảng Arduino sẽ đợi các kết nối đến và xử lý các yêu cầu.

Adafruit_CC3000_ClientRef client = restServer.available();
rest.handle(client);

Bây giờ khá dễ dàng để kiểm tra các dự án thông qua WiFi. Đảm bảo rằng bạn đã cập nhật bản phác thảo bằng tên và mật khẩu WiFi của riêng mình, đồng thời tải bản phác thảo lên bảng Arduino của bạn. Mở màn hình nối tiếp Arduino IDE của bạn và tìm địa chỉ IP của bo mạch của bạn.

Chúng ta hãy giả sử phần còn lại ở đây rằng nó giống như 192.168.1.103.

Sau đó, chỉ cần truy cập trình duyệt web yêu thích của bạn và nhập –

192.168.1.103/digital/8/1

Bạn sẽ thấy rằng rơle của bạn tự động BẬT.

Xây dựng giao diện chuyển tiếp

Bây giờ chúng ta sẽ viết mã giao diện của dự án. Ở đây sẽ có hai phần: tệp HTML chứa giao diện và tệp Javascript phía máy khách để xử lý các nhấp chuột trên giao diện. Giao diện ở đây dựa trên dự án aREST.js , được tạo ra để dễ dàng điều khiển các thiết bị WiFi từ máy tính của bạn. Đầu tiên chúng ta hãy xem tệp HTML, được gọi là interface.html. Phần đầu tiên bao gồm nhập tất cả các thư viện cần thiết cho giao diện

<head>
   <meta charset = utf-8 />
   <title> Relay Control </title>
   <link rel = "stylesheet" type = "text/css" 
      href = "https://maxcdn.bootstrapcdn.com/bootstrap/3.3.4/css/bootstrap.min.css">
   <link rel="stylesheet" type = "text/css" href = "style.css">
   <script type = "text/javascript" 
      src = "https://code.jquery.com/jquery-2.1.4.min.js"></script>
   <script type = "text/javascript" 
      src = "https://cdn.rawgit.com/Foliotek/AjaxQ/master/ajaxq.js"></script>
   <script type = "text/javascript" 
      src = "https://cdn.rawgit.com/marcoschwartz/aREST.js/master/aREST.js"></script>
   <script type = "text/javascript" 
      src = "script.js"></script>
</head>

Sau đó, chúng tôi xác định hai nút bên trong giao diện, một để bật rơ le và nút kia để tắt lại.

<div class = 'container'>
   <h1>Relay Control</h1>
   <div class = 'row'>
      <div class = "col-md-1">Relay</div>
      <div class = "col-md-2">
         <button id = 'on' class = 'btn btn-block btn-success'>On</button>
      </div>
      <div class = "col-md-2">
         <button id = 'off' class = 'btn btn-block btn-danger'>On</button>
      </div>
   </div>
</div>

Bây giờ, chúng ta cũng cần một tệp Javascript phía máy khách để xử lý các nhấp chuột vào các nút. Chúng tôi cũng sẽ tạo một thiết bị mà chúng tôi sẽ liên kết với tên mDNS của thiết bị Arduino của chúng tôi. Nếu bạn đã thay đổi điều này trong mã Arduino, bạn cũng cần phải sửa đổi nó ở đây.

// Create device
var device = new Device("arduino.local");
// Button

$('#on').click(function() {
   device.digitalWrite(8, 1);
});

$('#off').click(function() {
   device.digitalWrite(8, 0);
});

Mã hoàn chỉnh cho dự án này có thể được tìm thấy trên kho lưu trữ GitHub . Vào thư mục giao diện và chỉ cần mở tệp HTML bằng trình duyệt yêu thích của bạn. Bạn sẽ thấy thứ gì đó tương tự bên trong trình duyệt của mình

Arduino IDE trên máy tính của bạn

Cố gắng nhấp vào một nút trên giao diện web; nó sẽ thay đổi trạng thái của rơle gần như ngay lập tức.

Nếu bạn quản lý để làm cho nó hoạt động, hãy hoan nghênh! Bạn vừa tạo một công tắc đèn điều khiển bằng Wi-Fi. Tất nhiên, bạn có thể kiểm soát nhiều hơn ánh sáng với dự án này. Chỉ cần đảm bảo rằng rơ-le của bạn hỗ trợ nguồn điện cần thiết cho thiết bị bạn muốn điều khiển và bạn đã sẵn sàng.

Để lại một bình luận