IOT Weather Cloud - การใช้ OpenWeatherMaps: 11 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

นี่คือเมฆที่ห้อยลงมาจากเพดานของห้องและเล่นรูปแบบบางอย่างตามผลลัพธ์ที่ส่งคืนจากอินเทอร์เน็ต มันดึงข้อมูลสภาพอากาศจาก OpenWeatherMaps สามารถควบคุมได้ด้วยตนเองผ่านเว็บอินเทอร์เฟซหรือตามข้อมูลที่ได้รับจาก OpenWeatherMaps โดยอัตโนมัติ

ฉันได้ตั้งค่าด้วยเพื่อที่ว่าหากคุณต้องการอัปเดตซอฟต์แวร์ไปยังระบบคลาวด์ (เช่น หากมีการเพิ่มรูปแบบใหม่หรือแก้ไขข้อบกพร่องเสร็จสิ้น) คุณสามารถอัปเดตซอฟต์แวร์ผ่าน WiFi โดยไม่ต้องเสียบเข้ากับคอมพิวเตอร์ เพียงเปิดระบบคลาวด์และเชื่อมต่อผ่านซอฟต์แวร์ Arduino กดปุ่มอัปโหลดและป้อนรหัสผ่านก็เป็นอันเสร็จสิ้น

มีสิบรูปแบบ:

• เมฆใส
• วันฤดูใบไม้ผลิ
• พระอาทิตย์ตก
• พระอาทิตย์ขึ้น
• เมฆมาก
• ฝน
• หิมะ
• พายุฝนฟ้าคะนอง
• รอบสายรุ้ง
• Seizure Mode (นี่คือรูปแบบเรื่องตลกที่เป็นข้อผิดพลาด ฉันตัดสินใจทำตามคำแนะนำของเพื่อน)

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุและเครื่องมือ

วัสดุ:

ไฟฟ้า:

• ไมโครคอนโทรลเลอร์ Wemos D1 Mini ESP8266
• Wemos D1 Mini ส่วนหัวของตัวเมียและตัวผู้
• ชิลด์โปรโตบอร์ด Wemos D1 Mini
• WS2812B RGB LED strip (5 เมตรจาก 60 LEDs ต่อเมตร)
• ขั้วต่อ JST 3 ขา (1 คู่)
• ขั้วต่อ JST 2 ขา (2 คู่)
• ขั้วต่อ XT-60 (1 คู่)
• แม่แรง DC ขนาด 2.5 x 5.5 มม.
• 5V 4A แหล่งจ่ายไฟแบบหูดผนัง
• ตัวต้านทาน 10K
• ปุ่มกดพร้อมไฟ LED
• ตัวเก็บประจุโพลาไรซ์ 1000uf 25V
• หัวพินมุมฉาก
• สายต่อดูปองท์ตัวเมีย 4 พิน
• จอแสดงผล OLED ขนาด 4 พิน.96" สำหรับ Arduino SPI
• สายไฟ LED 2 แกน (16 AWG คือสิ่งที่ฉันอยากจะแนะนำ)

อื่น:

• เส้นใยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ PLA สีขาว (1.75 มม. หรือ 3 มม. ขึ้นอยู่กับเครื่องพิมพ์ที่คุณใช้)
• โคมกระดาษขาวขนาดต่างๆ
• ไส้โพลีเอสเตอร์สำหรับหมอน
• สายเบ็ด
• ที่เกี่ยวตา
• ที่ยึดสายเคเบิล
• ซิปรูด

เครื่องมือ:

• ปืนกาวร้อน
• กาวร้อน (เยอะมาก)
• หัวแร้ง
• ลวดบัดกรีแกนตะกั่ว 60/40
• มีด
• กรรไกร
• เครื่องตัดลวด
• คีม
• เครื่องพิมพ์ 3 มิติ

ขั้นตอนที่ 2: สร้าง Cloud Shaped Frame

เสียบปืนกาวร้อนแล้วเอาโคมกระดาษออกไป จัดเรียงประมาณ 10 ขนาดหรือมากกว่านั้นให้เป็นรูปร่างที่คล้ายกับก้อนเมฆการ์ตูน กาวร้อนเข้าด้วยกันเพื่อให้แน่ใจว่าสามารถต่อแถบ LED ได้แม้โคมไฟโดยไม่ต้องงูมากเกินไปจากภายนอก ใช้กาวร้อนจำนวนมากที่นี่ ยิ่งมากยิ่งดีเพราะมันจะจับกันได้ดียิ่งขึ้น

ขั้นตอนที่ 3: ใส่แสงไฟ

ร้อยไฟให้ทั่ว "ก้อนเมฆ" คุณไม่จำเป็นต้องมีไฟ LED มากเกินไปในแต่ละโคม คุณแค่ต้องการเส้นใยมากพอที่จะจุดไฟ ฉันมีมันเพื่อให้มันเข้ามาและวนรอบด้านล่างออกไปสู่ส่วนอื่น ๆ ของเมฆ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ดึงแถบ LED ให้แน่น เพื่อให้คุณมีความยาวเพิ่มขึ้นอีกเล็กน้อยเพื่อนำไปสู่โคมไฟ อาจใช้เวลาสักครู่ในการค้นหาว่าคุณต้องการร้อยไฟอย่างไร ไม่ใช่ว่าตะเกียงทุกตัวต้องการไฟในนั้น

ขั้นตอนที่ 4: 3D พิมพ์เคสสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์

พิมพ์ไฟล์สำหรับเคสสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ เคสนี้จะใส่ D1 Mini, แผงป้องกันโปรโตบอร์ด, จอแสดงผล, ปุ่ม และแจ็ค dc ประกอบในภายหลังเมื่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เสร็จสิ้น การตั้งค่าเดียวที่สำคัญสำหรับการพิมพ์นี้คือคุณพิมพ์ด้วยกระโปรงหรือปีกเท่านั้น อย่าใช้แพ ฉันพบว่าความสูงของชั้น.2 มม. ใช้งานได้ดีสำหรับฉัน

ขั้นตอนที่ 5: ประกอบและติดตั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ประกอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ตามที่แสดงในภาพด้านบน ระวังอย่าให้หมุดสั้นและตรวจดูให้แน่ใจว่าทุกอย่างต่อสายอย่างถูกต้องก่อนเสียบปลั๊ก เมื่อต่อไฟเข้ากับแผงควบคุม ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไฟมีการเชื่อมต่อโดยตรงกับแหล่งจ่ายไฟโดยใช้สายเกจที่หนากว่าเพื่อจับ กระแสไฟที่สูงกว่าที่ต้องการ (เช่นชนิดที่ต่อกับขั้วต่อ XT60 ที่แสดงในภาพ) ใส่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ลงในเคสแล้วขันให้ปิดโดยใช้สกรู M3

ขั้นตอนที่ 6: อัปโหลดรหัส

เสียบ D1 Mini เข้ากับคอมพิวเตอร์ของคุณและเปิดซอฟต์แวร์ Arduino ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้เลือกบอร์ด D1 Mini แล้ว (หากไม่ได้ติดตั้งไว้ ให้เพิ่มผ่านตัวจัดการบอร์ด) เลือกการตั้งค่าต่อไปนี้ตามที่แสดงในภาพด้านบน จากนั้นอัปโหลดโค้ดไปยัง D1 Mini การดำเนินการนี้จะใช้เวลาเล็กน้อยเนื่องจากโค้ดใช้เวลาในการคอมไพล์

• บอร์ด: Wemos D1 R2 & mini
• ความเร็วในการอัพโหลด: 115200
• ความถี่ของ CPU: 80Mhz
• ขนาดแฟลช: 4M (1M SPIFFS)
• ดีบักพอร์ต: ปิดการใช้งาน
• ระดับการดีบัก: none
• IwP Variant: v2 หน่วยความจำต่ำกว่า
• ลบ Flash: เนื้อหาทั้งหมด

ขั้นตอนที่ 7: วางสายคลาวด์

ติดสายเบ็ดเข้ากับจุดสองหรือสามจุดบนก้อนเมฆ โดยเว้นระยะห่างอย่างเหมาะสมในด้านตรงข้าม วางตะขอเกี่ยวบนเพดานที่คุณวางแผนจะยึดมัน และแขวนเมฆจากตะขอตาโดยใช้สายเบ็ด เป็นความคิดที่ดีที่จะวางแผนการเดินสายเคเบิลก่อนที่จะดำเนินการ เนื่องจากคุณจะต้องมีวิธีในการเสียบปลั๊กและจ่ายไฟให้กับระบบคลาวด์

เมื่อตั้งค่าสายเคเบิล ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ตัดแจ็ค dc ออกจากแหล่งจ่ายไฟของคุณ และบัดกรีเข้ากับปลายสายเคเบิลที่ใช้จ่ายไฟให้กับระบบคลาวด์ บัดกรีปลายอีกด้านของสายเคเบิลนี้เข้ากับแหล่งจ่ายไฟที่คุณตัดแจ็ค dc ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ตรวจสอบขั้วทั้งหมด เพื่อไม่ให้เสียบผิดและทำให้ไฟ LED หรือบอร์ดดับ

ในการแขวนกล่องควบคุมในคลาวด์ ให้ผูกซิปเข้ากับวงแหวนที่ด้านบนแล้วแขวนไว้ที่ด้านในของโคมไฟอันใดอันหนึ่งที่แถบ LED เริ่มทำงาน

ขั้นตอนที่ 8: ทำให้คลาวด์ดู "มีเมฆมาก" มากขึ้น

ปกคลุมเมฆในการบรรจุโพลีเอสเตอร์ ง่ายกว่าที่จะปิดไฟในก้อนเมฆโดยเปิดไฟ เพื่อดูว่าจำเป็นต้องเพิ่มส่วนใดเพื่อบังเมฆ ใช้กาวร้อนเยอะๆ ฉันคงใช้เบาะแสร้อนประมาณ 50 แท่งติดไส้ที่โคม ใช้การบรรจุจำนวนมาก และหากรู้สึกว่าปิดแล้ว ก็สามารถดึงออกได้ง่ายมาก

ขั้นตอนที่ 9: ตั้งค่า Cloud

เมื่อเปิดระบบคลาวด์ มันจะสร้างเครือข่าย WiFi ที่เรียกว่า IOT-WEATHER-CLOUD เชื่อมต่อแล้วระบบจะนำคุณไปยังหน้าการตั้งค่า หากไม่เปลี่ยนเส้นทางคุณไปที่หน้าเว็บที่ 192.168.4.1

กดปุ่มกำหนดค่า WiFi และเข้าสู่ระบบคลาวด์ในเครือข่าย WiFi ของคุณ คลาวด์จะไล่คุณออกจากพอร์ทัลเมื่อมีการตั้งค่าและบอกให้คุณลงชื่อเข้าใช้หน้าควบคุม หลังจากเข้าสู่ระบบเครือข่ายของคุณแล้ว ให้เข้าสู่ระบบคอมพิวเตอร์ของคุณบนเครือข่ายเดียวกันกับระบบคลาวด์

ขั้นตอนที่ 10: เว็บไซต์

ในการเข้าถึงหน้าควบคุมสำหรับคลาวด์ ให้เข้าสู่ระบบเครือข่าย WiFi เดียวกันกับคลาวด์ กดปุ่มบนกล่องควบคุมเพื่อเปิดจอแสดงผลและแสดงที่อยู่ IP ป้อนที่อยู่ IP นี้ลงในแถบค้นหาเพื่อเข้าถึงเว็บไซต์ (ที่อยู่ IP ของคุณสำหรับระบบคลาวด์มักจะแตกต่างจากของฉันมากที่สุด) ต้องการให้หน้าจอแสดงที่อยู่ IP เพียงกดปุ่ม ฉันรวมคุณสมบัตินี้ไว้เพื่อไม่ให้หน้าจอเปิดตลอดเวลาและประสบปัญหาการเบิร์นอิน

เว็บไซต์มีสามหน้า:

• หน้าแรกที่แสดงรูปแบบปัจจุบันและเป็นหน้า Landing Page เมื่อคุณเข้าสู่ระบบครั้งแรก
• หน้าควบคุมช่วยให้คุณเปลี่ยนรูปแบบด้วยตนเองหรือกำหนดให้ระบบคลาวด์เข้าสู่โหมดอัตโนมัติ ซึ่งเล่นรูปแบบตามข้อมูลสภาพอากาศ
• หน้าการกำหนดค่าช่วยให้คุณเปลี่ยนตำแหน่ง ชื่อผู้ใช้ รหัสผ่าน และคีย์ OpenWeatherMap API

ในการเข้าถึงหน้าควบคุมหรือหน้ากำหนดค่า คุณต้องป้อนรหัสผ่านและชื่อผู้ใช้ในป๊อปอัปที่ปรากฏขึ้นเมื่อคุณคลิกลิงก์ไปยังหน้าใดหน้าหนึ่ง ชื่อผู้ใช้เริ่มต้นคือ: ผู้ดูแลระบบ และรหัสผ่านเริ่มต้นคือ: รหัสผ่าน สิ่งเหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในภายหลังหากคุณต้องการ

ในการเปิดใช้งานโหมดอัตโนมัติ คุณต้องป้อนรหัสเมืองของคุณและสร้างและป้อนรหัส OpenWeatherMap API รายการรหัสเมืองสามารถพบได้ที่นี่: https://raw.githubusercontent.com/ZGoode/IOT-Cloud… ตั้งค่าคลาวด์เป็นโหมดอัตโนมัติบนหน้าควบคุมเพื่อเปิดใช้งาน (ฉันขอแนะนำให้ดาวน์โหลดไฟล์ข้อความสำหรับรายการ ID เมือง มันใหญ่มากและจะทำให้เบราว์เซอร์ของคุณล่าช้า)

ขั้นตอนที่ 11: การอัปเดตซอฟต์แวร์ผ่าน WiFi

เปิดระบบคลาวด์และตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เชื่อมต่อกับเครือข่ายเดียวกันกับคอมพิวเตอร์ของคุณ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้ติดตั้ง python 2.7 แล้ว คุณสามารถดาวน์โหลดได้ที่นี่ หากคุณยังไม่มี นี่คือสิ่งที่ทำให้ OTA ใช้งานได้กับ Arduino หากไม่มี OTA ก็ใช้งานไม่ได้ OTA เป็น Over The Air (หมายถึงการอัปโหลดรหัสผ่าน WiFi) ซึ่งหมายความว่าคุณไม่จำเป็นต้องลบ ESP8266 ออกจากระบบคลาวด์ของคุณเพื่ออัปเดตซอฟต์แวร์

ในการอัปเดตระบบคลาวด์ให้เปิดซอฟต์แวร์ Arduino พร้อมโปรแกรมและภายใต้พอร์ตให้เลือกพอร์ตเครือข่าย หลังจากเลือกแล้ว คุณสามารถอัปโหลดโค้ดได้โดยกดปุ่มอัปโหลดตามปกติ นั่นคือทั้งหมดที่มีสำหรับ OTA