Kaugjuhtimispult ja fotovalve üle MQTT: 8 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Tere.

Täna tahaksin rääkida sellest, kuidas teha puldi- ja jälgimissüsteem, mida saab kasutada näiteks garaažiuste, valgustuse, kütte, rõhu reguleerimise, temperatuuri ja paljude muude parameetrite juhtimiseks. Kuid selle süsteemi peamine omadus on see, et saate kaugobjektilt fotosid vastu võtta. Enne loo alustamist lühike eessõna. Kui ma tahtsin teha fotovalvesüsteemi, kasutades ühilduvat Arduino M0-SD plaati, VC0706 kaamerat ja Arduino 3G/GPRS/GSM/GPS-kilpi. Arduino M0 -SD ühilduv plaat valiti tingimuste hulgast, mida on väga lihtne programmeerida (täpselt nagu Arduino UNO), tööpinge on 3,3 V - see on väga mugav VC0706 kaameraga töötamiseks, suur hulk ROM -i ja RAM, mitu porti UART, USB eraldi virtuaalne port, kuid peamine eelis on mikro -SD -pistiku olemasolu otse plaadil (väga mugav on salvestada suuri andmemahte, näiteks pilte).

3G/GPRS/GSM/GPS-kilp Arduino jaoks on väga mugav kasutada koos ühilduva Arduino M0-SD-plaadiga. Internetis on mitu raamatukogu, samuti palju näiteid selle kilbiga töötamiseks. Andmeedastuskiirus (3G) on palju suurem kui tavalistel GPRS -kilpidel (eriti mugav piltide edastamiseks). GPS -mooduli kättesaadavus on täiendav eelis.

Andmete (fotode) edastamiseks Interneti kaudu valisin mobiilsideoperaatori odava tariifi. Kuid tekkis küsimus: kuidas andmeid edastada? MMS? FTP? Kuidas saada teatist andmete (foto) kättesaamise kohta? Selle tulemusena jõudsin otsusele saata andmed (fotod) e-posti aadressile ja vaadata kirju mobiiltelefoni installitud rakenduse kaudu. See osutus väga mugavaks!:-) Valmis projekti saab vaadata sellelt lingilt.

Sarnane projekt on ka viide Arduino UNO jaoks.

Siis otsustasin oma seadme funktsionaalsust laiendada. Näiteks lisage LED -ide juhtimise võimalus (kuigi tegelikkuses on võimalused palju laiemad). E-post selleks ei sobi. SMS -i valik on kallis ja ebamugav. Ja siis sain teada MQTT -st. Ma ei kirjelda, mis ta on. Lubage mul lihtsalt öelda: see on tõesti lahe asi!:-) MQTT abil saate vahetada mitte ainult sõnumeid, vaid ka binaarfaile (pilte). Telefonirakenduses saate hõlpsalt oma liidese luua.

Otsisin näiteid oma 3G/GPRS/GSM/GPS -kilbi (SIM5320) MQTT -protokolli rakendamise kohta ja kahjuks ei leidnud ma vajalikku rakendust. Kuid see ei jätnud mind rahule. Otsustasin iseseisvalt rakendada vajalikku funktsionaalsust. Selle tulemusel õnnestus mul luua mobiilseadmesse installitud rakendusest seade, mida juhitakse (seda tähistab kolm LED -i) MQTT kaudu, ning saadan telefoni käsul ka foto telefonile. (Ma ütlen teile saladuse, et ma pole varem näinud ühtegi näidet piltide saatmisest MQTT maakleri kaudu ja tegin seda esimest korda. Ja kui mul õnnestus esimene pilt üle kanda, olin ma tohutult õnnelik!:-)) Ja seega teen ettepaneku minna otse esimese sammu juurde - vajalike komponentide loend.

Samm: komponentide loend

Vajame järgmisi komponente:

1) Arduino M0-SD ühilduv.

2) TTL-kaamera VC0706.

3) 3G/GPRS/GSM/GPS -kilp Arduino jaoks.

4) Punased, rohelised, kollased LED-id, 3 takistit (100–500 oomi), juhtmed, tihvtnurga pistik 2,54 mm sammuga.

5) AC-DC toiteadapter (6V 1A), 3G-antenn jne.

2. samm: kaamera ettevalmistamine

Kaameral on RS-232 väljund, mis võimaldab otse arvutiga ühendada. Vajalik on eemaldada MAX232 (RS-232 muundur) ja sulgeda kontaktplokid vastavate tihvtide 7-10 (TX), 8-9 (RX) vahel.

Kaameraga kaasas olnud kuue juhtmega kaabel tuleb veidi ümber teha:

• Eemaldage pistikust kaks juhtmest.
• Paigutage punased (+ 5V) ja mustad (GND) juhtmed ümber, nagu joonisel näidatud.

Juhtmete paljaste otste peal tuleb joodetud näpunäiteid nagu "emane".

Samm: ühilduva Arduino M0-SD ettevalmistamine

Nagu juba mainitud, on ühilduv Arduino M0-SD riistvara ja tarkvara, mis ühildub algse Arduino M0-ga, kuid sellel on ka sisseehitatud microSD-pistik mälukaardi ühendamiseks.

Kaamera ühendamiseks tahvlil oleva ühilduva Arduino M0-SD-ga on vaja nurkliides joota klemmidega TXD, RXD (pistik X6), nagu joonisel näidatud. See port sobib seriaaliga.

Kaamera valge (kaamera RX) ja kollane (kaamera TX) juhtmed tuleb ühendada vastavalt TXD ja RXD (pistik X6) klemmidega, nagu joonisel näidatud.

4. samm: 3G/GPRS/GSM/GPS Shield SIM5320 ettevalmistamine

Enne SIM -kaardi pesasse paigaldamist peate PIN -koodi päringu keelama. Seejärel paigaldage SIM-kaart plaadi alumisel küljel asuvasse pilusse, nagu joonisel näidatud. Kaks džemprit tuleb paigaldada asendisse RX-1 (D1), TX-0 (D0).

Samm: riistvara kokkupanek

Riistvara kokkupanek koosneb mitmest lihtsast toimingust:

• Valgusdioodide juhtimiseks peate esmalt jootma väikese disainiga valgusdioodid ja voolu piiravad takistid (100-500 oomi), nagu joonisel näidatud. Pöörake tähelepanu valgusdioodide polaarsusele - anood tuleb joota takistite külge (+). LED -de parasiitide kokkupuute vähendamiseks tegin tavalisest papist musta ekraani.
• Ühendage valgusdioodid ja kaamera ühilduva Arduino M0-SD plaadiga, nagu joonisel näidatud. Kaamera toide (punane juhe "+ 5V" ja must juhe "GND") tuleb võtta pesast "+ 5V" ja klemmid "GND". Selleks võite kasutada ka nurgaühendust.
• Pärast seda ühendage 3G/GPRS/GSM/GPS kilp ühilduva Arduino M0-SD plaadiga. Ärge unustage ühendada 3G -antenni.

Samm: seadistage MQTT maakler

Valisin MQTT maakleriks väga mugava ja selge www.cloudmqtt.com. See pakub tasuta testimist. Samuti on võimalik otse saidil sõnumeid vastu võtta ja saata.

Seadistusprotseduur on järgmine:

1. Registreeruge veebis.
2. Vajutage nuppu "Loo uus eksemplar".
3. Määrake nimi, näiteks "MqttCamera".
4. Vajutage nuppu "Vali piirkond". Näiteks valige "USA-Ida-1 (Põhja-Virginia)".
5. Vajutage nuppu "Ülevaatus".
6. Vajutage nuppu "Loo eksemplar". Vaadake sõnumit "Eksemplar on edukalt loodud".
7. Klõpsake "MqttCamera".
8. Pidage meeles teavet: server, kasutaja, parool, port, API -võti (vajame seda 7. ja 8. etapis).
9. Seejärel võite minna aknasse "WEBSOCKET UI", kus saate testida ja siluda, vaadata ja saata sõnumeid (seda akent vajame järgmises etapis).

Samm: rakendus MQTT Dash

Mobiiltelefonis juhtpaneeli loomiseks valisin väga kasutajasõbraliku ja selge rakenduse MQTT Dash.

Installige oma telefoni rakendus MQTT Dash ja tehke järgmised seaded.

1. Avage rakendus.
2. Uue juhtpaneeli lisamiseks klõpsake MQTT kriipsaknas (+).
3. Ilmuvas aknas täitke nõutud väljad, näiteks: Nimi (näiteks MqttCamera), Aadress, Port, Kasutajanimi, Kasutaja parool (Võtke andmed 6. sammust).
4. Pärast väljade täitmist klõpsake disketiikoonil (toiming "Salvesta").
5. Juhtpaneelide loendiga aknas klõpsake ilmunud rida "MqttCamera".
6. Avanevas juhtpaneeli aknas klõpsake mõõdikute laadimiseks nooleikooni.
7. Seejärel klõpsake hüpikaknas nuppu "TELLI JA OODA METRIKA".
8. Avage personaalarvutis konto MQTT-maakleris (vt eelmist sammu), avage aken "WEBSOCKET UI", määrake aknas "Saada sõnum" teema "mõõdikud/vahetus" ja salvestage tekst manustatud metrics.txt faili aknas "Sõnum", klõpsake nuppu "Saada".
9. Oodake 10 sekundit, veenduge, et mõõdik on telefonis vastu võetud ja juhtpaneel on värskendatud.

Seejärel saate jätkata ühilduva Arduino M0-SD programmeerimist.

8. samm: programmeerimine ja töö

Enne ühilduva Arduino M0-SD programmeerimist peate arvutisse installima kõik vajalikud teegid (pubsubclient-master, TinyGSM-master), millele viitasin allpool. Neid teeke muudeti veidi ühilduva Arduino M0-SD plaadi, VC0706 kaamera ja 3G/GPRS/GSM/GPS SIM5320 kilbiga töötamiseks.

Peate ühendama oma kaabli ja toiteallika (6V 1A 3G/GPRS/GSM/GPS-kilbi toiteks) ühilduva Arduino M0-SD-ga.

Käivitage Arduino IDE. Arduinos peab IDE valima: Tööriistad-> Tahvel: Arduino M0 Pro (natiivne USB-port).

Avage visand MqttCamera.ino. Täitke väljad: Kasutajanimi, Kasutajanimi, Parool, API võti, Port, Server (Võtke andmed 6. sammust).

Avage aken Serial Monitor.

Eskiisi üleslaadimine. Ma ei kirjelda üksikasjalikult programmeerimisprotseduuri (Internetis on piisavalt juhiseid).

Pärast edukat laadimist ja nõuetekohast kokkupanekut peaks Serial Monitor aknasse ilmuma järgmine teave:

VC0706 Kaamera + Arduino M0 + SIM5320 + MQTT

Kaamera algatus… versioon: ----------------- VC0703 1,00 Ctrl infr olemas Kasutaja määratud andur 525 ----------------- õnnestunud ! Modemi lähtestamine… Modem: AT+CGMM SIMCOM_SIM5320E Oodatakse võrku… OK Interneti -ühenduse loomine OK Ühendamine võrguga 3.83.68.228 ebaõnnestub Ühendamine võrguga 3.83.68.228 OK Ping: 0

Rida "Ping: XX" on perioodiline teade ühilduvalt Arduino M0-SD-lt serverile. Selle teabe asemel saate saata ADC mõõtmisi, sisendi olekut ja muud.

Rakenduses MQTT Dash klõpsake lambipirnide ikoonidel (LED_YELLOW, LED_GREEN, LED_RED) - lülitage sisse/välja. Vaadake jadamonitori akent - seal peaks olema teavet sellise kohta:

LED_YELLOW Sisse lülitatud

LED_YELLOW_Off LED_GREEN On LED_GREEN off LED_RED On LED_RED Off

Klõpsake kaameraikoonil - saatke käsk "SHOOT" ja oodake natuke. Sarjamonitori aknas peaks ilmuma järgmine teave:

Alusta tulistamist!

Pilt tehtud! loo IMAGE332.jpg, oodake 3488 baiti pildi toomist … Valmis! Võttis 1456 ms Saada pilt (3488 baiti)… valmis!

Ja mõne aja pärast (5-10 sekundit) aknas "VIEW IMAGE" tuleks kuvada foto.

Demonstratsiooniks suunasin kaamera VC0706 valgusdioodide juurde, et näeksite nende olekut pärast nende meelevaldset vahetamist. Kuid reaalses kasutuses saate kaamera suunata ruumi, uksele, tänavale, väravale, autole jne (muidugi peate arvestama seaduse nõuetega). Demonstratsioonina esitan mitu ekraanipilti mobiiltelefon, kus kuvatakse LED -ide paigaldatud ja tegelik olek.

Loodan, et minu juhend oli teile huvitav ja kasulik. Mul on hea meel teie tagasiside ja kommentaaride üle. Plaanides oma seadet arendada ja teiega uusi uuendusi jagada. Tänan vaatamast!