Иот-басед контрола брзине вентилатора помоћу паметног телефона са нодемцу-ом и гоогле фиребасе-ом

У овом чланку градимо круг регулатора вентилатора наизменичне струје који је у стању да контролише брзину вентилатора ограничавајући проток струје до вентилатора. Израз АЦ Цеилинг Фан Регулатор је залогај, па ћемо га од сада једноставно звати регулатор вентилатора. Регулатор фан коло је кључна компонента која се користи за повећање или смањење брзине једног АЦ Фан / мотора у складу са потребама. Неколико година уназад имали сте избор између конвенционалног регулатора вентилатора отпорног типа или електронског регулатора, али данас је све то замењено кругом електронског вентилатора.

У претходном чланку показали смо вам како можете да направите круг за контролу угла наизменичне струје помоћу Ардуина који је могао да контролише осветљеност сијалице са жарном нити и такође контролише брзину вентилатора, тако да га појачате у овом чланку ћемо изградити склоп регулатора АЦ плафонског вентилатора заснован на ИоТ-у. Који ће моћи да контролише брзину вашег плафонског вентилатора уз помоћ Андроид апликације.

Рад регулатора плафонских вентилатора заснован на ИоТ-у

Круг регулатора вентилатора је једноставно коло које може да контролише брзину плафонског вентилатора наизменичном струјом променом фазног угла синусног таласа наизменичне струје или прецизним управљањем ТРИАЦ-а. Као што сам поменуо све основне радње регулационог круга вентилатора наизменичне струје у регулацији фазног угла наизменичне струје са чланком 555 Тајмер и ПВМ, концентрисаћемо се на стварну изградњу кола. И опет, ако желите да сазнате више о тој теми, молимо вас да проверите и чланак о затамњењу АЦ светла користећи Ардуино и ТРИАЦ Пројецт.

Основни блок дијаграм горе показује како коло у ствари функционише. Као што сам раније рекао, генерисаћемо ПВМ сигнал уз помоћ Фиребасе ИоТ и НодеМЦУ, а затим ће ПВМ сигнал бити пропуштен кроз нископропусни филтер који ће контролисати капију МОСФЕТ-а, након чега ће тајмер 555 контролисати стварни ТРИАЦ уз помоћ оптопарника.

У овом случају, андроид апликација мења вредност у фиребасеДБ, а ЕСП непрестано проверава да ли се догађају неке промене у том ДБ-у ако дође до неке промене која се повуче и вредност се претвори у ПВМ сигнал

Материјали потребни за круг за контролу брзине вентилатора наизменичне струје

На слици испод приказан је материјал који се користи за изградњу овог кола, јер је направљен од врло генеричких компоненти, сав наведени материјал бисте могли да пронађете у вашој локалној хоби продавници.

Такође сам навео компоненте у доњој табели са врстом и количином од свог демонстрацијског пројекта, за то користим један канал. Али склоп се лако може прилагодити према захтеву.

Вијчани прикључак 5,04 мм конектор - 2
Прикључак за мушки прикључак 2,54 мм - 1
Отпорник 56К, 1В - 2
1Н4007 Диода - 4
0.1уФ, 25В кондензатор - 2
АМС1117 Регулатор напона - 1
1000уФ, 25В кондензатор - 1
Прикључак за једносмерну струју - 1
1К отпорник - 1
Отпорник 470Р - 2
Отпорник 47Р - 2
Отпорници 82 К - 1
Отпорници 10 К - 5
Оптички спрежник ПЦ817 - 1
НЕ7555 ИЦ - 1
МОЦ3021 Опто ТриацДриве - 1
ИРФ9540 МОСФЕТ - 1
Кондензатор 3.3уФ - 1
Повезивање жица - 5
0,1уФ, 1КВ кондензатор - 1
ЕСП8266 (ЕСП-12Е) Микроконтролер - 1

Управљачки круг регулатора вентилатора наизменичне струје

Шема за ИоТ круг регулатора вентилатора је приказана доле, ово коло је врло једноставно и користи генеричке компоненте за постизање контроле фазног угла.

Ово коло чине врло пажљиво дизајниране компоненте. Проћи ћу кроз сваки и објаснити сваки блок.

ЕСП8266 (ЕСП-12Е) Ви-Фи чип:

Ово је први део нашег круга и то је део где смо променили много ствари, остали делови остају потпуно исти, тј. Ако сте пратили претходни чланак.

У овом одељку смо извукли пинове Енабле, Ресет и ГПИО0, такође смо извукли ГПИО15 и Гроунд Пин, који су препоручени у табели са подацима о чипу. Што се тиче програмирања, поставили смо 3пин заглавље излажући ТКС, РКС и уземљени пин кроз који можемо врло лако програмирати чип. Такође, поставили смо тактилни прекидач да бисмо ГПИО0 ставили на земљу, ово је неопходан корак за стављање ЕСП-а у режим програмирања. Одабрали смо пин ГПИО14 као излаз кроз који се генерише ПВМ сигнал.

Белешка! У време програмирања морамо да притиснемо дугме и напајамо уређај прикључком за једносмерну струју.

Круг за откривање нуле-укрштања:

Прво, на нашој листи је склоп за детекцију преласка нуле направљен са два отпорника од 56К, 1В у комбинацији са четири диоде 1н4007 и оптичким спрежником ПЦ817. А ово коло је одговорно за пружање сигнала преласка нуле на 555 ИЦ тајмера. Такође смо одлепили фазу и неутрални сигнал да бисмо их даље користили у одељку ТРИАЦ.

АМС1117-3.3В Регулатор напона:

Регулатор напона АМС1117 користи се за напајање круга, круг је одговоран за напајање целог кола. Поред тога, користили смо два кондензатора од 1000уФ и кондензатор од 0,1уФ као одвојни кондензатор за АМС1117-3.3 ИЦ.

Управљачки круг са НЕ555 тајмером:

Горња слика приказује управљачко коло тајмера 555, 555 је конфигурисан у моностабилној конфигурацији, па када сигнал окидача из кола за откривање преласка нуле погоди окидач, тајмер 555 почиње да пуни кондензатор уз помоћ отпорника (уопште), али наш круг има МОСФЕТ уместо отпорника, а управљајући капијом МОСФЕТ-а, контролишемо струју која иде ка кондензатору, зато контролишемо време пуњења, па стога контролишемо и излаз 555 тајмера.

ТРИАЦ и ТРИАЦ-управљачки круг:

ТРИАЦ делује као главни прекидач који се заправо укључује и искључује, чиме се контролише излаз АЦ сигнала. Возећи ТРИАЦ помоћу МОЦ3021 Опто-Триац-погона, он не покреће само ТРИАЦ, већ такође пружа оптичку изолацију, високонапонски кондензатор 0,01уФ 2КВ, а отпор 47Р формира снубер круг, који штити наш круг од високонапонски скокови који се јављају када је повезан на индуктивно оптерећење, Несинусоидна природа преклопљеног АЦ сигнала одговорна је за шиљке. Такође је одговоран за питања фактора снаге, али то је тема за други чланак.

Нископропусни филтер и П-канални МОСФЕТ (делују као отпорник у кругу):

Отпорник 82К и кондензатор 3.3уФ чине нископропусни филтер који је одговоран за изравнавање високофреквентног ПВМ сигнала који генерише Ардуино. Као што је претходно поменуто, П-канални МОСФЕТ делује као променљиви отпорник, који контролише време пуњења кондензатора. Управљање њиме је ПВМ сигнал који се изравнава нископропусним филтером.

Дизајн ПЦБ-а за ИоТ контролисани регулатор плафонског вентилатора

ПЦБ за наш ИоТ склоп регулатора плафонског вентилатора дизајниран је у једностраној плочи. За дизајн ПЦБ-а користио сам софтвер за дизајн Еагле ПЦБ, али можете користити било који софтвер за дизајн по вашем избору. 2Д слика мог дизајна плоче приказана је доле.

Довољно пуњења земљом користи се за правилно повезивање уземљења између свих компонената. Улаз од 3,3 В једносмерне струје и 220 В улаз за наизменичну струју насељени су на левој страни, а излаз се налази на десној страни ПЦБ-а. Комплетну дизајнерску датотеку за Еагле заједно са Гербером можете преузети са доње везе.

Дизајн ПЦБ-а, ГЕРБЕР и ПДФ датотеке за круг регулатора плафонског вентилатора

Ручно рађена ПЦБ:

Ради удобности направио сам своју ручно израђену верзију ПЦБ-а и она је приказана доле.

Овим је наш хардвер спреман према нашем дијаграму кола, сада морамо да припремимо нашу андроид апликацију и Гоогле фиребасе.

Постављање Фиребасе налога

За следећи корак морамо да поставимо Фиребасе рачун. Сва комуникација ће ићи кроз Фиребасе рачун. Да бисте поставили Фиребасе рачун, идите на Фиребасе веб локацију и кликните на „започети“.

Једном када кликнете, морате да се пријавите помоћу Гоогле налога и

након што се пријавите, треба да креирате пројекат кликом на дугме креирај пројекат.

То ће вас преусмерити на страницу која изгледа као на горњој слици. Откуцајте име свог пројекта и кликните на „Настави“.

Поново притисните Настави.

Када то учините, морате да се сложите са неким условима и одредбама кликом на поље за потврду, затим треба да кликнете на дугме креирај пројекат.

Ако сте све правилно урадили, након неког времена добићете овакву поруку. Када завршите, ваша фиребасе конзола треба да изгледа као на слици испод.

Сада морамо сакупити две ствари одавде. Да бисте то урадили, потребно је да кликнете на назив пројекта који сте управо креирали. За мене је то ЦелингФанРегулатор, када кликнете на њега, добићете контролну таблу сличну слици испод.

Кликните на поставке, а затим на подешавања пројекта, страница коју ћете добити изгледаће попут слика испод.

Кликните на рачун услуге -> тајна база података.

Копирајте базу података у тајности и чувајте је негде за каснију употребу.

Затим кликните на базу података у реалном времену и копирајте УРЛ. такође задржите за каснију употребу.

И то је све, постоји важна страна ствари.

Ардуино код за управљање регулатором вентилатора помоћу НодеМЦУ

Једноставни Ардуино код брине се за комуникацију између фиребасе-а и ЕСП-12Е модула, објашњење кола и кода дато је у наставку. Прво дефинишемо све потребне библиотеке, следеће библиотеке можете преузети са даних веза Ардуино ЈСОН библиотека и ФиребасеАрдуино библиотека

#инцлуде #инцлуде #инцлуде #инцлуде

Ми ћемо бити помоћу ФиребасеАрдуино библиотеку да успостави комуникацију са фиребасе.

// Поставите их за покретање примера. #дефине ФИРЕБАСЕ_ХОСТ "целингфанрегулатор.фиребасеио.цом" #дефине ФИРЕБАСЕ_АУТХ "1кАнДЕуПмди4еф3д9КЛЕГтИцА1цОехКмпмзкУтЛр" #дефине ВИФИ_ССИД "иоур ССИД" #дефине ВИФВВИФД # ВАСВИД "#Препознајте свој ССИД" #дефине ВИФИ

Даље, дефинисали смо фиребасе домаћина, фиребасе аутх, који смо раније сачували приликом израде фиребасе рачуна. Тада смо дефинисали ССИД и лозинку нашег рутера.

Стринг Ресиведата; #дефине ПВМ_ПИН 14;

Даље, дефинисали смо променљиву типа стринг, Ресиведата где ће се сви подаци чувати, а такође смо дефинисали и ПВМ_ПИН одакле ћемо добити ПВМ излаз.

Даље, у одељку воид сетуп () , радимо потребно,

Сериал.бегин (9600); пинМоде (ПВМ_ПИН, ИЗЛАЗ); ВиФи.бегин (ВИФИ_ССИД, ВИФИ_ПАССВОРД); Сериал.принт („повезивање“); вхиле (ВиФи.статус ()! = ВЛ_ЦОННЕЦТЕД) {Сериал.принт ("."); кашњење (500); } Сериал.принтлн (); Сериал.принт ("повезано:"); Сериал.принтлн (ВиФи.лоцалИП ()); Фиребасе.бегин (ФИРЕБАСЕ_ХОСТ, ФИРЕБАСЕ_АУТХ); Фиребасе.сетСтринг ("Променљива / вредност", "ФирстТестСтриг");

Прво омогућујемо серијски позив позивањем функције Сериал.бегин () . Даље, поставили смо ПВМ пин као ИЗЛАЗ. Ви-Фи везу започињемо уз помоћ функције ВиФи.бегин () и у њу преносимо ССИД и лозинку. Проверавамо статус везе у вхиле петљи и једном када се повежемо, прекинемо петљу и настављамо даље. Даље, исписујемо повезану поруку са ИП адресом.

Коначно, започињемо комуникацију са фиребасеом помоћу функције Фиребасе.бегин () и прослеђујемо параметре ФИРЕБАСЕ_ХОСТ и ФИРЕБАСЕ_АУТХ које смо раније дефинисали. А низ постављамо помоћу функције сетСтринг () која означава крај функције подешавања. У одељку воид лооп () ,

Ресиведата = Фиребасе.гетСтринг ("Променљива / вредност"); Сериал.принтлн (Ресиведата); аналогВрите (ПВМ_ПИН, мапа (Ресиведата.тоИнт (), 0, 80, 80, 0)); Сериал.принтлн (Ресиведата); кашњење (100);

Позивамо функцију гетСтринг () са променљивом / вредношћу где се подаци чувају у фиребасе-у, пример би могао бити слика испод

Затим исписујемо вредност само за отклањање грешака. Даље, користимо функцију мап за мапирање вредности, користи се 80, јер у опсегу од 0 - 80, можемо тачно да контролишемо капију МОСФЕТ-а, а РЦ нископропусни филтер донекле је одговоран за ову вредност. Унутар овог опсега, круг за контролу фазног угла ради тачно, вредност можете назвати слатком тачком хардверског софтвера. Ако радите овај пројекат и суочавате се са проблемима, морате се поиграти са вредношћу и сами одредити резултате.

И након тога користимо функцију аналогВрите () за унос података и омогућавање ПВМ-а, након тога поново користимо функцију Сериал.принтлн () само да бисмо прегледали резултат, и на крају користимо функцију одлагања да смањимо броја погодака за фиребасе АПИ који чини крај нашег програма.

Изградња апликације Регулатор вентилатора помоћу МИТ Апп Инвентор

Уз помоћ АппИнвентор направићемо андроид апликацију која ће комуницирати са фиребасе-ом и која има овлашћење да мења податке који се чувају у фиребасе бази података.

Да бисте то урадили, идите на веб локацију аппИнвенторс, пријавите се помоћу Гоогле налога и прихватите услове и одредбе. Када то учините, приказат ће вам се екран који изгледа попут слике испод.

Кликните на икону за покретање новог пројекта и дајте му име и притисните У реду, када то учините, приказат ће вам се екран попут доње слике.

Кад тамо требате прво ставити две ознаке, где ће ово мало спустити клизач, затим требате повући неке модуле, а то су ФиребасеДБ модул и веб-модул.

На фиребасеДБ модул комуницира са фиребасе је интернет модул се користи за х ручици ХТТП захтев. Што изгледа као на слици испод.

Када то завршите, морате повући клизач и налепницу коју смо назвали ПВМ. Ако се тренутно збуните, можете погледати неке друге водиче у вези са прављењем апликације са проналазачем апликације.

Након што завршимо са процесом, кликните на икону Фиребасе ДБ и ставите Фиребасе жетон и Фиребасе УРЛ који смо сачували приликом израде Фиребасе рачуна.

Сада смо завршили са одељком за дизајн и морамо да поставимо блок одељак. Да бисмо то урадили, потребно је да кликнемо на дугме блок у горњем десном углу поред дизајнера.

Једном када кликнете на клизач и пред вама ће бити дугачка листа модула, извуците први модул и задржите миш изнад дугмета за позицију палца, дочекаће вас са још два модула, извуците оба. Користићемо их касније.

Сада причвршћујемо променљиву положаја палца , заокружујемо је и добијамо вредност положаја палца. Затим кликнемо на фиребаседб и извучемо позив ознаке ФиребасеДБ.стореВалуе да бисмо је сачували, модулирали и прикачили на дну вредности положаја палца.

Када завршимо, извлачимо празно поље за текст кликом на блок текста и причвршћујемо га ознаком, ово је ознака коју смо поставили у Ардуино ИДЕ за читање и писање података у фиребасе. Сада приложите променљиву вредности палца на вредност за чување ознаке. Ако сте све правилно урадили, померањем клизача моћи ћете да промените вредности у фиребасеДБ.

.Аиа (сачувана датотека) и.апк (компајлирана датотека)

Што означава крај нашег процеса израде апликација. Снимак андроид апликације коју смо управо креирали приказан је испод.

Тестирање склопа сензора на додир заснованог на ЕСП32

Да бих тестирао коло, спојио сам жаруљу са жарном нити паралелно са плафонским вентилатором и напајао сам коло помоћу исправљача за једносмерну струју од 5 В, као што видите на горњој слици, клизач апликације је постављен на низак ниво, зато сијалица светли при слабој осветљености. А вентилатор се такође полако окреће.

Даља побољшања

За ову демонстрацију, коло је направљено на ручно израђеној ПЦБ-у, али се коло може лако изградити на добро квалитетној ПЦБ-у, у мојим експериментима је величина ПЦБ-а заиста мала због величине компоненте, али у производном окружењу, може се смањити коришћењем јефтиних СМД компонената, открио сам да коришћење тајмера 7555 уместо тајмера 555 увелико повећава контролу, штавише, повећава се и стабилност кола.