當樂高遇見Arduino:樂高喊你吃飯啦~

人生最幸福的事莫過於吃得好,睡得飽。公司9:30上班,12點食堂開飯。上午最幸福的事莫過於聽到食堂杜師傅的敲門聲。

本來可以微信群通知,但大家忙起來,微信看都不看(不管你信不信,我反正是信了)。北京冬天寒徹骨,實在不忍心杜師傅挨個屋敲門通知。如果杜師傅坐在窗明几淨溫暖如夏的食堂中,在手機上動動手指,就能通知大家開飯了,豈不是很完美?

我們決定用Arduino+樂高來試試解決這個問題。大家可以先睹為快,看看杜師傅歡樂的新生活。 樂高喊你吃飯啦,Arduino助力打造小物聯網 - 騰訊視頻 https://v.qq.com/x/page/r0353jcg3zu.html

首先,想要實現遠程控制,就必須讓互聯網終端(手機/平板)實現與功能設備的連通。

為了省事,我們沒自己寫Web端代碼,而是找了一個第三方解決方案——樂為物聯平台實現這種連通。首先,我們先設定一個小目標,來測試一下,比如遠程控制一個LED燈的亮滅。

1. 平台設備添加

2. 添加控制器及執行單元

紅框內的命令,在綁定微信後,可以以留言的形式觸發命令

3. 綁定微信賬號

兩種操作方式,「菜單控制」及「關鍵字控制」

4. 編程調試

我們採用Arduino+W5100網路擴展板的方式實現設備聯網:

上圖元件:arduino UNO、W5100擴展板、繼電器、led燈、330Ω電阻(3個1K並聯)

樂為物聯提供了完善的庫支持,我們只需要調用相應功能就可以實現設備實時在線。設備上電聯網後,程序會每隔一定時間間隔與樂為伺服器通訊,查詢是否有新的動作指令觸發,若觸發,則執行本地編寫好的代碼,如控制繼電器開關;若沒有新動作觸發,則保持現狀直至下次與伺服器通訊。下圖是完整連接圖。

步驟完成,測試一下,成功,小目標達成!(不支持動圖……)

這其實就是智能插座的實現原理。如果把繼電器控制代碼修改為樂高電機控制代碼,我們就能完成了從「智能插座」到「智能設備」的升級。如需多路控制,只需增加樂為網控制器、執行單元並修改本地代碼。圖中的繼電器支持功率2500W(250V10A)以內的電器控制,如需更大功率設備控制,只需升級繼電器。

打通了手機與設備的互聯,那我們再設定一個小目標,做我們的「樂高開飯提示器」!前幾篇介紹過,我們需要用到Brictronics Motor控制板,還有樂高電機以及適量樂高拼插件:

樂高電機及Brictronics Motor控制板

為了能起到足夠的提醒作用,我們做了一個萌萌噠樂高小餐台。

萬事具備,只差杜師傅了。我們趕緊讓目標用戶杜師傅來試用。開飯時間到,杜師傅坐在食堂里,掏出手機,輕輕一點。

幾乎同時,樓上辦公室同事桌面上的樂高餐台揮舞起來,這提醒效果絕對夠強。

杜師傅再也不用挨個屋敲門了!

如果把樂高換成電器,那就成了智能電器,智能電器多了,就組成了智能家居。傳統的控制模式是家電與遙控器的一一匹配,家電受遙控器發出紅外信號控制,智能家居則經由網路中轉將互聯網終端(手機/平板)的控制指令發送至智能家電上,完成對家電的控制。

所以無論是「樂高開飯提示器」還是智能家電,核心都是建立互聯網終端與設備的聯繫。

篇外碎語:物聯網與大數據是未來大勢所趨。

除了遠程的設備控制,樂為平台還支持設備信息的上傳(比如PM2.5、溫度、濕度以及其他自定義數據)。藉助Arduino nano+ESP8266/GPRS模塊 這樣小型化和低功耗設備,我們無需定製或購買價格昂貴的產品,就可方便的設置信息採集點,通過樂為物聯這樣的平台,完成數據的上傳,而基於這些數據,可以建立數學模型,完成各類分析。

Arduino nano控制板、ESP8266 wifi模塊

人體紅外檢測模塊、紅外射頻模塊、光線感測器、乙醇檢測器

感謝這些成熟的技術和產品,給我們帶來了極大可能。

未完待續。

當樂高遇見Arduino系列文章:

(1)當樂高遇見Arduino:如何從外部控制樂高組件

(2)當樂高遇見Arduino:樂高PM2.5 探測儀

文章首發:微信公眾號「科技學堂

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