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使用Opla IoT套件監(jiān)控房間狀況

1923976 2023-07-13 | zip | 0.00 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

描述

我喜歡密切關(guān)注我的工作空間的狀況。是熱還是濕？這對我來說很重要，因為我的舒適度取決于房間的濕度水平。

我可以遠(yuǎn)程打開和關(guān)閉空調(diào)，但我需要知道房間的狀態(tài)。我決定編寫一個程序，使用 Arduino Opla IoT 套件提供此信息。當(dāng)我靠近設(shè)備時，設(shè)備會顯示此信息，當(dāng)我不靠近時，設(shè)備會關(guān)閉屏幕。它還會將溫度和濕度記錄到 Arduino IoT Cloud，我可以遠(yuǎn)程監(jiān)控它。按照以下步驟重新創(chuàng)建此項目。

項目計劃

我想知道我的學(xué)習(xí)情況，無論是在家還是在外。當(dāng)我在房間里時，我想看一眼屏幕。當(dāng)我不在的時候，我想通過查看手機(jī)上的儀表盤來了解情況。還有一件事，我希望書房里的屏幕在沒有人的時候熄滅。我有一個 Arduino Opla 物聯(lián)網(wǎng)套件，其中包含我需要的一切。MKR IoT Carrier 配有溫度和濕度傳感器以及 OLED 屏幕。我將使用的具體組件是：

Arduino MKR WiFi 1010
Arduino MKR 物聯(lián)網(wǎng)載體
PIR 運動傳感器和 Grove 連接器
微型 USB 數(shù)據(jù)線

組件組裝

該項目所需的組件

。作為指南，將載體放入透明外殼中。

將托架擰入外殼
將 Grove 電纜的一端連接到載體的 A5 端口
將 Grove 電纜的另一端連接到 PIR 運動傳感器
將 MKR 板連接到 Micro-USB 電纜
關(guān)閉箱子的背面
將 Micro-USB 數(shù)據(jù)線的另一端連接到電腦

云設(shè)置

如果您在 Arduino IoT Cloud 上沒有帳戶，請繼續(xù)創(chuàng)建一個。

接下來，轉(zhuǎn)到“設(shè)備”選項卡并注冊您的微控制器。這最多可能需要五分鐘，所以請耐心等待。

將 MKR WiFi 1010 連接到 Arduino IoT Cloud

瀏覽到https://create.arduino.cc/iot/開始。

Arduino 物聯(lián)網(wǎng)云

從創(chuàng)建一個新事物開始。您可以將事物視為項目的等同物。你可以給它任何你喜歡的名字。我的叫做 MKR ENV。

一個新事物

接下來，關(guān)聯(lián)屏幕右側(cè)的設(shè)備。這將配置設(shè)備，以便您可以將草圖上傳到它上面。完成后，通過提供您的 WiFi 憑據(jù)來配置您的網(wǎng)絡(luò)。如果您的設(shè)備允許您同時配置私有和公共（或來賓）網(wǎng)絡(luò)，則最好為您的 IoT 設(shè)備使用來賓網(wǎng)絡(luò)。這樣，您就可以避免任何安全漏洞。

最后，添加兩個云變量。這些是您有興趣在儀表板上遠(yuǎn)程跟蹤的內(nèi)容。要添加的兩個變量是：

溫度，float類型，只讀，60s周期更新
濕度，float 類型，只讀，60 秒周期更新

這是其中一個變量的配置屏幕的樣子。

創(chuàng)建溫度變量

完成后，您可以進(jìn)入“草圖”選項卡。

云代碼

此時，您已準(zhǔn)備好編寫更新兩個云變量的代碼。為此，我引入了一個函數(shù)。代碼如下。

void updateEnv() {
  temperature = carrier.Env.readTemperature();
  humidity = carrier.Env.readHumidity();
}

我只希望這個函數(shù)每分鐘運行一次，所以我引入了一個變量來跟蹤我上次讀取讀數(shù)的時間，以及一個定義讀數(shù)間隔的常量。這些如下所示：

unsigned long lastRead = millis();
const int myDelay = 60000;

然后，在 loop() 函數(shù)內(nèi)，我根據(jù)需要調(diào)用 updateEnv() 函數(shù)。這是下面的代碼：

void loop() {
  ArduinoCloud.update();
  // Your code here 
  
  if (millis() - lastRead > myDelay) {
    lastRead = millis();
    updateEnv();
    
  }
  
}

這就是將讀數(shù)發(fā)送到 Arduino 物聯(lián)網(wǎng)云所需的全部內(nèi)容。接下來，讓我們創(chuàng)建一個儀表板。

儀表板

要創(chuàng)建儀表板，您可以單擊屏幕頂部的儀表板選項卡，或?qū)Ш街?/font>https://create.arduino.cc/iot/dashboards

接下來，單擊“創(chuàng)建”按鈕。在下一頁上，為您的儀表板命名，然后繼續(xù)添加小部件。

您的新儀表板

我喜歡使用 Gauge 和 Percentage 小部件來跟蹤溫度和壓力的當(dāng)前狀態(tài)，而我使用圖表來跟蹤歷史狀態(tài)或趨勢。在下圖中，您可以看到添加儀表的示例。

將小部件添加到儀表板

您可以為新小部件命名。您需要將它鏈接到一個變量，這就是您將它鏈接到溫度變量的地方。您還可以為儀表設(shè)置最小值和最大值。

下圖是從計算機(jī)上看到的我的工作儀表板的屏幕截圖。我既可以看到當(dāng)前值，也可以看到歷史值。

我的儀表盤

我還可以使用 Arduino IoT Remote 應(yīng)用程序從我的手機(jī)查看儀表板。

我手機(jī)上的儀表板

本地代碼

下一組代碼旨在讓我在屏幕上看到溫度和濕度。結(jié)果如下圖所示。

成品

此時，您需要返回 Sketch 編輯器，然后單擊“打開完整編輯器”。

屏幕上的圖標(biāo)需要作為代碼引入。最簡單的方法是將大小合適的圖像轉(zhuǎn)換為字符數(shù)組。您可以在以下 URL 執(zhí)行此操作：https ://javl.github.io/image2cpp/

然后您需要添加一個名為 logos.h 的文件，然后將您的字符數(shù)組復(fù)制到其中。下圖說明了此文件的外觀。

徽標(biāo).h 文件

回到 .ino 文件，我定義了一個函數(shù)，用于在屏幕上呈現(xiàn)所有信息。

void displayReadings(String t, float temp, float humid) {
  carrier.display.fillScreen(0x0000);
  carrier.display.setCursor(60, 30);
  carrier.display.setTextSize(3);
  carrier.display.print(t);
  carrier.display.setCursor(25, 60);
  carrier.display.setTextSize(3);
  carrier.display.drawBitmap(25, 70, m_thermostat, 48, 48, 0xDAC9);
  carrier.display.setCursor(75, 80);
  carrier.display.print(temp); 
  carrier.display.print(" C");
  carrier.display.drawBitmap(25, 130, m_humidity, 48, 48, 0x0D14); 
  carrier.display.setCursor(75, 140);
  carrier.display.print(humidity); 
  carrier.display.print(" %");
}

這個函數(shù)需要幾個參數(shù)：當(dāng)前時間、溫度和壓力。注意承運人。這是控制 MKR IoT Carrier 的類的實例。我們在草圖的頂部聲明它。

MKRIoTCarrier carrier;

載體需要初始化。該代碼出現(xiàn)在 setup() 函數(shù)中。

  //Initialize the MKR IoT Carrier
  delay(1500);
  CARRIER_CASE = false;
  carrier.begin();
  carrier.display.setRotation(0);
  display("Starting ..");

注意 display() 函數(shù)。這也在草圖中定義。display() 的實現(xiàn)如下：

void display(String text) {
  carrier.display.fillScreen(0x0000);
  carrier.display.setCursor(25, 100);
  carrier.display.setTextSize(3);
  carrier.display.print(text);
}

為了獲得當(dāng)前時間，我選擇了一種避免每次都從云端讀取的方法。相反，我設(shè)置了一個實時時鐘的實例，并通過從 Arduino Cloud 獲取 Unix 時間來設(shè)置一次時間。變量定義如下。

unsigned long epochs;
RTCZero myRtc;

RTC 在以下代碼塊中初始化。

  //Initialize the clock
  myRtc.begin();
  epochs = ArduinoCloud.getLocalTime();
  initializeClock(epochs, &myRtc);

函數(shù) initializeClock() 使用所需時間更新 RTC 實例。函數(shù)實現(xiàn)如下：

void initializeClock(unsigned long epochs, RTCZero* rtc) {
  UnixTime t(0);
  t.getDateTime(epochs);
  uint8_t y = t.year - 2000;
  rtc->setDate(t.day, t.month, y);; 
  rtc->setTime(t.hour, t.minute, t.second);
}

要讀取時間，需要以下功能：

String getRTCTime(RTCZero* rtc) {
  String t = zeroPad(rtc->getHours());
  t.concat(":");
  t.concat(zeroPad(rtc->getMinutes()));
  t.concat(":");
  t.concat(zeroPad(rtc->getSeconds()));
  return t;
}

String zeroPad(int n) {
  if (n > 9) {
    return String(n);
  }
  String s = String(0);
  s.concat(n);
  return s;
}

最后，我們可以將所有這些結(jié)合起來，根據(jù) PIR 傳感器觀察到的內(nèi)容，在屏幕上顯示或不顯示內(nèi)容。該草圖可在此處獲得：https://create.arduino.cc/editor/johnthas/399971c3-9ed7-48de-8cf9-a0955d60c08c/preview