Snap Circuits et IoT : 3 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Dans cette activité, les enfants apprendront comment l'IoT peut contribuer à l'efficacité énergétique d'une maison.

Ils monteront une maison miniature à l'aide de circuits instantanés, et programmeront les différents appareils via ESP32, notamment pour:

surveiller les paramètres environnementaux (température humidité) en temps réel contrôler les appareils à distance via Blynk

INTRODUCTION

L'efficacité énergétique peut être affectée par la position de la maison par rapport au soleil, au vent dominant, etc. Ainsi, par exemple, pour augmenter l'efficacité énergétique, on voudra positionner une maison face au sud, de sorte que les rayons du soleil peut fournir un éclairage naturel.

D'autres facteurs à prendre en considération afin de maximiser l'efficacité énergétique sont directement liés aux appareils que vous utilisez.

Voici quelques conseils:

utilisez des appareils intelligents, par exemple des ampoules qui s'allument la nuit et s'éteignent automatiquement pendant la journée utilisez des prises intelligentes équipées d'un bouton marche-arrêt qui peut être programmé pour s'allumer et s'éteindre à des heures spécifiques connectez vos appareils à Internet pour pouvoir les contrôler à distance depuis n'importe quel endroit.

Fournitures

• 1x carte ESP32 + câble usb
• câbles de crocodile
• 1x capteur DHT11
• 1x capteur LDR
• 1x résistance 10kohm
• Planche à pain
• fils de liaison
• circuits instantanés
• maison miniature

Étape 1: Installation de la maison miniature

Pour commencer, les enfants devront construire ou assembler une maison miniature. Ils peuvent en construire un en carton, ou vous pouvez les découper au laser à l'avance, en utilisant par exemple un panneau MDF de 3 mm d'épaisseur. Voici la conception d'une maison miniature, prête à être découpée au laser.

Étape 2: Surveillance de la température, de l'humidité et de la lumière avec Blynk

les enfants mettront en place un projet Blynk qui leur permettra de surveiller les paramètres enregistrés par les capteurs de température/humidité et de lumière situés dans leur maison miniature.

Tout d'abord, connectez le snap LDR et le snap DHT à la carte ESP32. connectez la broche de données du capteur DHT à la broche 4 de la carte ESP32. Connectez le snap LDR à la broche 34 de l'ESP32.

Ensuite, vous devrez créer un projet Blynk et le configurer pour afficher les valeurs enregistrées par le capteur de température/humidité.

CRÉER UN NOUVEAU PROJET DANS L'APPLICATION BLYNK

Après vous être connecté avec succès à votre compte, commencez par créer un nouveau projet.

CHOISISSEZ VOTRE MATÉRIEL

Sélectionnez le modèle de matériel que vous utiliserez. Si vous suivez ce tutoriel, vous utiliserez probablement une carte ESP32.

JETON D'AUTORISATION

Auth Token est un identifiant unique qui est nécessaire pour connecter votre matériel à votre smartphone. Chaque nouveau projet que vous créez aura son propre jeton d'authentification. Vous obtiendrez automatiquement le jeton d'authentification sur votre e-mail après la création du projet. Vous pouvez également le copier manuellement. Cliquez sur la section des appareils et sélectionnez l'appareil requis

CONFIGURER LES WIDGETS D'AFFICHAGE DE LA VALEUR

Faites glisser et déposez 3 widgets d'affichage de valeur.

configurez-les comme suit:

1) définir l'entrée comme V5, de 0 à 1023. Définir l'intervalle de rafraîchissement comme Push2) définir l'entrée comme V6, de 0 à 1023. Définir l'intervalle de rafraîchissement comme Push

3) définir l'entrée comme V0, de 0 à 1023. Définir l'intervalle de rafraîchissement comme Push

Le premier widget d'affichage recevra les valeurs d'humidité du capteur DHT et les affichera sur l'application; le deuxième widget d'affichage recevra les valeurs de température via wi-fi, le troisième widget d'affichage affichera les valeurs de lumière enregistrées par le capteur LDR.

PROGRAMMER LA CARTE ESP32

Lancez Arduino IDE, sélectionnez la carte et le port appropriés -sous le menu "Outils"-. Collez le code ci-dessous dans le logiciel et téléchargez-le sur le tableau.

#define BLYNK_PRINT Série

#include #include #include #include

// Vous devriez obtenir le jeton d'authentification dans l'application Blynk. // Allez dans les paramètres du projet (icône en forme d'écrou). char auth = "726e035ec85946ad82c3a2bb03015e5f";

// Vos identifiants WiFi. // Définissez le mot de passe sur "" pour les réseaux ouverts. char ssid = "TISCALI-301DC1"; car pass = "ewkvt+dGc1Mx";

const int analogPin = 34; // Entrée analogique broche 0 (GPIO 36) int sensorValue = 0; // Valeur lue depuis l'ADC

#define DHTPIN 4 // À quelle broche numérique nous sommes connectés

// Décommentez le type que vous utilisez ! #define DHTTYPE DHT11 // DHT 11 //#define DHTTYPE DHT22 // DHT 22, AM2302, AM2321 //#define DHTTYPE DHT21 // DHT 21, AM2301

DHT dht (DHTPIN, DHTTYPE); minuteur BlynkTimer;

// Cette fonction envoie le temps de fonctionnement d'Arduino chaque seconde à la broche virtuelle (5). // Dans l'application, la fréquence de lecture du widget doit être définie sur PUSH. Cela signifie // que vous définissez la fréquence d'envoi des données à l'application Blynk. void sendSensor() { float h = dht.readHumidity(); float t = dht.readTemperature(); // ou dht.readTemperature(true) pour Fahrenheit

if (isnan(h) || isnan(t)) { Serial.println("Impossible de lire à partir du capteur DHT !"); revenir; } // Vous pouvez envoyer n'importe quelle valeur à tout moment. // Veuillez ne pas envoyer plus de 10 valeurs par seconde. Blynk.virtualWrite(V5, h); Blynk.virtualWrite(V6, t); }

void setup() { // Console de débogage Serial.begin (9600);

Blynk.begin(auth, ssid, pass); // Vous pouvez également spécifier le serveur: //Blynk.begin(auth, ssid, pass, "blynk-cloud.com", 80); //Blynk.begin(auth, ssid, pass, IPAddress (192, 168, 1, 100), 8080);

dht.begin();

// Configurer une fonction à appeler toutes les deux timer.setInterval(1000L, sendSensor); timer.setInterval (250L, AnalogPinRead); // Exécuter le scan du capteur 4 fois par seconde

}

void AnalogPinRead() { sensorValue = analogRead(analogPin); // Lecture de la valeur analogique: Serial.print("sensor = "); // Imprimer les résultats… Serial.println(sensorValue); // …au moniteur série: Blynk.virtualWrite(V0, sensorValue); // Envoie les résultats au widget Gauge }

boucle vide() { Blynk.run(); timer.run(); }

Étape 3: contrôlez les appareils miniatures à distance via Blynk

La dernière partie de l'activité consistera à contrôler les appareils électriques un par un à distance via l'application blynk.

Chaque maison miniature devra inclure au moins une ampoule miniature ainsi qu'un autre appareil (ex. imprimante 3D miniature, four miniature).

Pouvoir contrôler à distance ses appareils électroménagers donne à l utilisateur l avantage évident de pouvoir choisir quand ils fonctionnent et quand ils ne le sont pas, contribuant ainsi à économiser l énergie et à rendre la maison miniature la plus économe en énergie possible.

Nous avons conçu un certain nombre d'appareils électroniques miniatures imprimables en 3D qui peuvent être placés sur un composant instantané. Vous pouvez par exemple imaginer de placer le four miniature au-dessus d'une Led ou une imprimante 3D miniature au-dessus d'un mini moteur vibrant, émulant ainsi les opérations réelles de ces appareils.

Retrouvez tous les appareils disponibles pour l'impression 3D en cliquant sur les liens ci-dessous:

Télévision à circuit instantané

Poêle à circuit instantané

Imprimante 3D Snap Circuit

Mélangeur à circuit instantané

Machine à laver à circuit instantané

Cette activité nécessitera l'application Blynk. Alors, commencez par télécharger Blynk sur votre smartphone.

CRÉER UN NOUVEAU PROJET DANS L'APPLICATION BLYNK

Après vous être connecté avec succès à votre compte, commencez par créer un nouveau projet.

CHOISISSEZ VOTRE MATÉRIEL

Sélectionnez le modèle de matériel que vous utiliserez. Si vous suivez ce tutoriel, vous utiliserez probablement une carte ESP32.

JETON D'AUTORISATION

Auth Token est un identifiant unique qui est nécessaire pour connecter votre matériel à votre smartphone. Chaque nouveau projet que vous créez aura son propre jeton d'authentification. Vous obtiendrez automatiquement le jeton d'authentification sur votre e-mail après la création du projet. Vous pouvez également le copier manuellement. Cliquez sur la section des appareils et sélectionnez l'appareil requis, et vous verrez le jeton

PROGRAMMER LA CARTE ESP32

Rendez-vous sur ce site, sélectionnez votre matériel, le mode de connexion (ex. wi-fi) et choisissez l'exemple Blynk Blink.

Copiez le code et collez-le sur Arduino IDE (avant cela, assurez-vous de sélectionner la bonne carte et le bon port - sous "Outils"-).

Remplacez "YourAuthtoken" par le jeton disponible sur l'application, remplacez "YourNetworkName" et "YourPassword" par vos informations d'identification Wi-Fi. Enfin, téléchargez le code sur le tableau.

CONFIGURER L'APPLICATION BLYNK

Dans votre projet Blynk, choisissez des widgets de boutons, autant de boutons que vous avez de snaps à contrôler à distance. Dans notre exemple, nous allons ajouter deux widgets de boutons car nous avons deux parties d'accrochage à contrôler (les deux sont des LED).

Sélectionnez ensuite le premier bouton et, sous sortie, choisissez le port auquel l'un de vos snap est connecté à la carte ESP32 (ex. GP4). Assurez-vous d'avoir 0 et 1 à côté de GP4, comme dans l'image ci-dessous. Vous pouvez également choisir si le bouton fonctionnera en mode bouillie ou en mode commutation.

Faites de même pour le deuxième bouton, mais connectez-vous cette fois à la broche ESP32 correspondante (ex. GP2).