کنترل وسایل برقی با آردوینو و ماژول WIFI ESP8266 در حالت سرور

ژوئن 6, 2019 آردوینو, آردوینو Arduino NANO, اینترنت اشیا IOT, پروژه های آردوینو 18,187 بازدید

کنترل وسایل برقی با WIFI

اینترنت اشیا IOT امروزه یکی از مباحث بسیار داغ و پرطرفدار در بین طراحان و برنامه نویسان حوزه الکترونیک می باشد. البته این محبوبیت بی دلیل نیست. با پیشرفت روز افزون تکنولوژی در دنیا، تمایل انسان ها نیز به استفاده از فناوری های تازه بالاتر رفته، به عنوان مثال در زمان حاضر علاقه مردم به ساخت یا خرید خانه های هوشمند بسیار بیشتر شده و هر روز به جمع افرادی که سعی در هوشمند سازی خانه های خود دارند افزوده می شود. همین موضوع سبب شده تا اینترنت اشیا IOT که یکی از مهمترین نیازهای اولیه مباحث هوشمند سازی است، به یک تجارت پر سود برای کار آفرینان تبدیل شود.

بعد قبل

کنترل وسایل برقی با آردوینو و ماژول WIFI ESP8266 در حالت سرور

بعد قبل

در این پروژه آردوینو از مبحث آموزش آردوینو قصد داریم تا 4 رله را که به یک برد آردوینو Arduino متصل شده اند، را توسط یک موبایل به واسطه امواج WIFI از راه دور کنترل نمائیم. همچنین در این پروژه برای اینکه بتوانیم برد آردوینو را به پروتکل WIFI (وای.فای) مجهز کنیم از ماژول ESP8266 کمک گرفته ایم.

ماژول WIFI ESP8266

در مطلب قبلی (معرفی ماژول ESP8266 و دستورات AT Command) با ماژول ESP8266 به صورت کامل آشنا شدیم. ماژول WIFI مدل ESP8266 را می توانیم به دو صورت سرور (SERVER) و کلاینت (client) در پروژه های خود استفاده کنیم. در این پروژه تصمیم داریم تا ماژول ESP8266 را به صورت سرور (SERVER) راه اندازی کنیم. در این حالت موبایل کاربر جهت ارسال درخواست های کنترل وسایل برقی در وضعیت کلاینت (client) قرار می گیرد.

نقشه شماتیک پروژه کنترل وسایل برقی با موبایل از طریق WIFI

لیست قطعات مورد نیاز

برد آردوینو NANO با میکروکنترلر Atmega328	1 عدد
ماژول Wifi با خروجی سریال ESP8266-03	1 عدد
آی سی ULN2804A مدل DIP اورجینال	1 عدد
رگولاتور ولتاژ 5 ولت L7805	1 عدد
رگولاتور ولتاژ 3 ولت LF33CV	1 عدد
دیود 1N4007	6 عدد
مقاومت 1 کیلو اهم با توان 0.25 وات و تلرانس 5 درصد	4 عدد
مقاومت 330 اهم با توان 0.25 وات و تلرانس 1 درصد	1 عدد
رله 12V ولت معمولی تک کنتاکت با جریان 10 آمپر	4 عدد
خازن الکترولیتی 1000uf میکروفاراد 16 ولت	2 عدد
خازن عدسی 100nF نانوفاراد	1 عدد
لامپ LED قرمز سایز 5mm میلی متر مدل مات	2 عدد
لامپ LED سبز سایز 5mm میلی متر مدل مات	1 عدد
لامپ LED زرد سایز 5mm میلی متر مدل مات	2 عدد
ترمینال پیچی 2 پین مدل KF300 رنگ آبی	1 عدد
ترمینال پیچی 3 پین مدل KF300 رنگ آبی	4 عدد
آداپتور 12V ولت 2A آمپر مدل بین راهی ساخت ایران	1 عدد

نقشه PCB پروژه

بعد قبل

شرح عملکرد پروژه

در این پروژه برای اینکه کاربر بتواند 4 عدد رله را توسط موبایل کنترل کند، باید ابتدا از طریق منوی WIFI گوشی موبایل خود به WIFI ماژول ESP8266 متصل شود. لازم به ذکر است برای اتصال به ماژول WIFI باید از نام و پسوردی که در برنامه آردوینو از قبل برای ماژول WIFI تعریف شده است، استفاده کند. این نام و پسورد WIFI در برنامه نوشته شده در نرم افزار آردوینو به صورت پیش فرض به صورت زیر است، که شما می توانید آنرا به راحتی در برنامه آردوینو که در ادامه آمده است به مقادیر دلخواه خود تغییر دهید.

نام WIFI ماژول = electronics98_ESP

پسورد WIFI ماژول = electronics98

پس از اتصال گوشی موبایل خود به ماژول WIFI لازم است اپلیکیشنی با نام WIFI Controller را بر روی تلفن هوشمند خود نصب کنید. ما از این برنامه برای ارسال فرامین کنترلی از طریق پروتکل WIFI برای برد آردوینو استفاده می کنیم. این App را می توانید از گوگل پلی دانلود کنید البته فایل نصبی آن در پیوست فایل پروژه آمده است که می توانید از انتهای همین مطلب به صورت مستقیم دانلود کنید. پس از نصب اپلیکیشن و اجرای آن با محیطی همانند تصویر زیر روبرو می شوید.

پس از اینکه برنامه را اجرا کردید، همانند تصویر بالا مقادیر زیر را در کادرهای مربوطه وارد کنید و سپس کلید Add را بزنید و به ماژول ESP8266 که در حالت سرور قرار گرفته است متصل شوید. لازم به ذکر است این مقادیر را می توانید به راحتی در برنامه آردوینو که در ادامه آمده است به مقادیر دلخواه خود تغییر دهید.

آدرس IP (آی.پی) سرور = 192.168.4.1

شماره پورت (PORT) سرور = 8888

حال جهت کنترل وسایل برقی متصل به رله ها تنها کافی است دستورات مندرج در جدولی که در ادامه آمده است را همانند تصویر زیر در کادر مربوطه وارد کنید و سپس گزینه SendHEX را لمس کنید. در صورتیکه دستور شما به درستی وارد شده باشد و توسط برد آردوینو اجرا شود، نتیجه عملکرد دستورات ارسالی در قسمت Received Data نرم افزار WIFI Controller چاپ می شود.

دستورات مورد نیاز جهت کنترل رله ها در برنامه WIFI Controller موبایل

کد دستوری روشن کردن رله اول

R1ON

R1ON

نتیجه بازگشتی دستور پس از آنکه برد آردوینو وسیله برقی اول را فعال کرد.

Relay 1 ON

1	Relay 1 ON

کد دستوری خاموش کردن رله اول

R1OF

R1OF

نتیجه بازگشتی دستور پس از آنکه برد آردوینو وسیله برقی اول را غیر فعال کرد.

Relay 1 OFF

1	Relay 1 OFF

کد دستوری روشن کردن رله دوم

R2ON

R2ON

نتیجه بازگشتی دستور پس از آنکه برد آردوینو وسیله برقی دوم را فعال کرد.

Relay 2 ON

1	Relay 2 ON

کد دستوری خاموش کردن رله دوم

R2OF

R2OF

نتیجه بازگشتی دستور پس از آنکه برد آردوینو وسیله برقی دوم را غیر فعال کرد.

Relay 2 OFF

1	Relay 2 OFF

کد دستوری روشن کردن رله سوم

R3ON

R3ON

نتیجه بازگشتی دستور پس از آنکه برد آردوینو وسیله برقی سوم را فعال کرد.

Relay 3 ON

1	Relay 3 ON

کد دستوری خاموش کردن رله سوم

R3OF

R3OF

نتیجه بازگشتی دستور پس از آنکه برد آردوینو وسیله برقی سوم را غیر فعال کرد.

Relay 3 OFF

1	Relay 3 OFF

کد دستوری روشن کردن رله چهارم

R4ON

R4ON

نتیجه بازگشتی دستور پس از آنکه برد آردوینو وسیله برقی چهارم را فعال کرد.

Relay 4 ON

1	Relay 4 ON

کد دستوری خاموش کردن رله چهارم

R4OF

R4OF

نتیجه بازگشتی دستور پس از آنکه برد آردوینو وسیله برقی چهارم را غیر فعال کرد.

Relay 4 OFF

1	Relay 4 OFF

کد دستوری روشن کردن تمامی رله ها

ON

نتیجه بازگشتی دستور پس از آنکه برد آردوینو تمامی وسایل برقی را فعال کرد.

All relays are turned ON

1	All relays are turned ON

کد دستوری خاموش کردن تمامی رله ها

OFF

OFF

نتیجه بازگشتی دستور پس از آنکه برد آردوینو تمامی وسایل برقی را غیر فعال کرد.

All relays are turned OFF

1	All relays are turned OFF

برنامه نویسی برد Arduino در نرم افزار آردوینو

#include <SoftwareSerial.h>
//*********************************************Config Uart_PIN
const int PIN_RXD = 3;
const int PIN_TXT = 2;
SoftwareSerial WIFI(PIN_RXD, PIN_TXT); // RX, TX
//*********************************************Config PIN_RLY
const int PIN_RLY1 = 4;
const int PIN_RLY2 = 5;
const int PIN_RLY3 = 6;
const int PIN_RLY4 = 7;
const int PIN_LED = 13;
//*********************************************Config WIFI
const String IP_SERVER = "192.168.4.1";
const String wifi_name = "electronics98_ESP";
const String wifi_pass = "electronics98";
const long interval = 500;
//*********************************************Create Value
unsigned long previousMillis = 0;
int start_search = 0;
int ledState = HIGH;
String input_data;
String Message;
//*********************************************Subprogram setup()
void setup() {
  pinMode(PIN_RLY1, OUTPUT);
  pinMode(PIN_RLY2, OUTPUT);
  pinMode(PIN_RLY3, OUTPUT);
  pinMode(PIN_RLY4, OUTPUT);
  pinMode(PIN_LED, OUTPUT);
  digitalWrite(PIN_RLY1, LOW);
  digitalWrite(PIN_RLY2, LOW);
  digitalWrite(PIN_RLY3, LOW);
  digitalWrite(PIN_RLY4, LOW);
  digitalWrite(PIN_LED, HIGH);
  WIFI.begin(115200);
  set_ESP8266_server();
  set_ip_wifi();
  set_pass_wifi();
}
//*********************************************Subprogram loop()
void loop() {
  if (WIFI.available()) {
    digitalWrite(PIN_LED, HIGH);
    read_input_data();
  }
  unsigned long currentMillis = millis();
  if (currentMillis - previousMillis >= interval) {
    previousMillis = currentMillis;
    if (ledState == LOW) {
      ledState = HIGH;
    } else {
      ledState = LOW;
    }
    digitalWrite(PIN_LED, ledState);
  }
}
//*********************************************Subprogram read_input_data()
void read_input_data() {
  input_data = WIFI.readString();
  input_data.trim();
  start_search = input_data.indexOf(":");
  start_search++;
  input_data = input_data.substring(start_search);
  Run_command();
}
//*********************************************Subprogram Run_command()
void Run_command() {
  Message = "";
  if (input_data == "R1on" || input_data == "r1on" || input_data == "R1ON" || input_data == "r1On" || input_data == "r1ON" || input_data == "r1oN") {
    digitalWrite(PIN_RLY1, HIGH);
    Message = "Relay 1 ON";
  } else if (input_data == "R1of" || input_data == "r1of" || input_data == "R1OF" || input_data == "r1Of" || input_data == "r1OF" || input_data == "r1oF") {
    digitalWrite(PIN_RLY1, LOW);
    Message = "Relay 1 OFF";
  } else if (input_data == "R2on" || input_data == "r2on" || input_data == "R2ON" || input_data == "r2On" || input_data == "r2ON" || input_data == "r2oN") {
    digitalWrite(PIN_RLY2, HIGH);
    Message = "Relay 2 ON";
  } else if (input_data == "R2of" || input_data == "r2of" || input_data == "R2OF" || input_data == "r2Of" || input_data == "r2OF" || input_data == "r2oF") {
    digitalWrite(PIN_RLY2, LOW);
    Message = "Relay 2 OFF";
  } else if (input_data == "R3on" || input_data == "r3on" || input_data == "R3ON" || input_data == "r3On" || input_data == "r3ON" || input_data == "r3oN") {
    digitalWrite(PIN_RLY3, HIGH);
    Message = "Relay 3 ON";
  } else if (input_data == "R3of" || input_data == "r3of" || input_data == "R3OF" || input_data == "r3Of" || input_data == "r3OF" || input_data == "r3oF") {
    digitalWrite(PIN_RLY3, LOW);
    Message = "Relay 3 OFF";
  } else if (input_data == "R4on" || input_data == "r4on" || input_data == "R4ON" || input_data == "r4On" || input_data == "r4ON" || input_data == "r4oN") {
    digitalWrite(PIN_RLY4, HIGH);
    Message = "Relay 4 ON";
  } else if (input_data == "R4of" || input_data == "r4of" || input_data == "R4OF" || input_data == "r4Of" || input_data == "r4OF" || input_data == "r4oF") {
    digitalWrite(PIN_RLY4, LOW);
    Message = "Relay 4 OFF";
  } else if (input_data == "on" || input_data == "ON" || input_data == "On") {
    digitalWrite(PIN_RLY1, HIGH);
    digitalWrite(PIN_RLY2, HIGH);
    digitalWrite(PIN_RLY3, HIGH);
    digitalWrite(PIN_RLY4, HIGH);
    Message = "All relays are turned ON";
  } else if (input_data == "off" || input_data == "OFF" || input_data == "Off") {
    digitalWrite(PIN_RLY1, LOW);
    digitalWrite(PIN_RLY2, LOW);
    digitalWrite(PIN_RLY3, LOW);
    digitalWrite(PIN_RLY4, LOW);
    Message = "All relays are turned OFF";
  }
  if (Message != "") {
    Message = Message + " | ";
    WIFI.print("AT+CIPSEND=0,");
    WIFI.println(Message.length());
    delay (1000);
    WIFI.println(Message);
  }
}
//*********************************************Subprogram set_ESP8266_server()
void set_ESP8266_server() {
  WIFI.println("AT");
  delay (1000);
  WIFI.println("AT+RST");
  delay (3000);
  WIFI.println("AT+CIPMUX=1");
  delay (2000);
  WIFI.println("AT+CIPSERVER=1,8888");
  delay (3000);
}
//*********************************************Subprogram set_ip_wifi()
void set_ip_wifi() {
  WIFI.print("AT+CIPAP=\"");
  WIFI.print(IP_SERVER);
  WIFI.println("\"");
  delay (2000);
}
//*********************************************Subprogram set_pass_wifi()
void set_pass_wifi() {
  WIFI.print("AT+CWSAP=\"");
  WIFI.print(wifi_name);
  WIFI.print("\",\"");
  WIFI.print(wifi_pass);
  WIFI.println("\",1,3");
  delay (3000);
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

#include <SoftwareSerial.h>

//*********************************************Config Uart_PIN

const int PIN_RXD = 3;

const int PIN_TXT = 2;

SoftwareSerial WIFI(PIN_RXD, PIN_TXT); // RX, TX

//*********************************************Config PIN_RLY

const int PIN_RLY1 = 4;

const int PIN_RLY2 = 5;

const int PIN_RLY3 = 6;

const int PIN_RLY4 = 7;

const int PIN_LED = 13;

//*********************************************Config WIFI

const String IP_SERVER = "192.168.4.1";

const String wifi_name = "electronics98_ESP";

const String wifi_pass = "electronics98";

const long interval = 500;

//*********************************************Create Value

unsigned long previousMillis = 0;

int start_search = 0;

int ledState = HIGH;

String input_data;

String Message;

//*********************************************Subprogram setup()

void setup() {

pinMode(PIN_RLY1, OUTPUT);

pinMode(PIN_RLY2, OUTPUT);

pinMode(PIN_RLY3, OUTPUT);

pinMode(PIN_RLY4, OUTPUT);

pinMode(PIN_LED, OUTPUT);

digitalWrite(PIN_RLY1, LOW);

digitalWrite(PIN_RLY2, LOW);

digitalWrite(PIN_RLY3, LOW);

digitalWrite(PIN_RLY4, LOW);

digitalWrite(PIN_LED, HIGH);

WIFI.begin(115200);

set_ESP8266_server();

set_ip_wifi();

set_pass_wifi();

}

//*********************************************Subprogram loop()

void loop() {

if (WIFI.available()) {

digitalWrite(PIN_LED, HIGH);

read_input_data();

}

unsigned long currentMillis = millis();

if (currentMillis - previousMillis >= interval) {

previousMillis = currentMillis;

if (ledState == LOW) {

ledState = HIGH;

} else {

ledState = LOW;

}

digitalWrite(PIN_LED, ledState);

}

//*********************************************Subprogram read_input_data()

void read_input_data() {

input_data = WIFI.readString();

input_data.trim();

start_search = input_data.indexOf(":");

start_search++;

input_data = input_data.substring(start_search);

Run_command();

}

//*********************************************Subprogram Run_command()

void Run_command() {

Message = "";

if (input_data == "R1on" || input_data == "r1on" || input_data == "R1ON" || input_data == "r1On" || input_data == "r1ON" || input_data == "r1oN") {

digitalWrite(PIN_RLY1, HIGH);

Message = "Relay 1 ON";

} else if (input_data == "R1of" || input_data == "r1of" || input_data == "R1OF" || input_data == "r1Of" || input_data == "r1OF" || input_data == "r1oF") {

digitalWrite(PIN_RLY1, LOW);

Message = "Relay 1 OFF";

} else if (input_data == "R2on" || input_data == "r2on" || input_data == "R2ON" || input_data == "r2On" || input_data == "r2ON" || input_data == "r2oN") {

digitalWrite(PIN_RLY2, HIGH);

Message = "Relay 2 ON";

} else if (input_data == "R2of" || input_data == "r2of" || input_data == "R2OF" || input_data == "r2Of" || input_data == "r2OF" || input_data == "r2oF") {

digitalWrite(PIN_RLY2, LOW);

Message = "Relay 2 OFF";

} else if (input_data == "R3on" || input_data == "r3on" || input_data == "R3ON" || input_data == "r3On" || input_data == "r3ON" || input_data == "r3oN") {

digitalWrite(PIN_RLY3, HIGH);

Message = "Relay 3 ON";

} else if (input_data == "R3of" || input_data == "r3of" || input_data == "R3OF" || input_data == "r3Of" || input_data == "r3OF" || input_data == "r3oF") {

digitalWrite(PIN_RLY3, LOW);

Message = "Relay 3 OFF";

} else if (input_data == "R4on" || input_data == "r4on" || input_data == "R4ON" || input_data == "r4On" || input_data == "r4ON" || input_data == "r4oN") {

digitalWrite(PIN_RLY4, HIGH);

Message = "Relay 4 ON";

} else if (input_data == "R4of" || input_data == "r4of" || input_data == "R4OF" || input_data == "r4Of" || input_data == "r4OF" || input_data == "r4oF") {

digitalWrite(PIN_RLY4, LOW);

Message = "Relay 4 OFF";

} else if (input_data == "on" || input_data == "ON" || input_data == "On") {

digitalWrite(PIN_RLY1, HIGH);

digitalWrite(PIN_RLY2, HIGH);

digitalWrite(PIN_RLY3, HIGH);

digitalWrite(PIN_RLY4, HIGH);

Message = "All relays are turned ON";

} else if (input_data == "off" || input_data == "OFF" || input_data == "Off") {

digitalWrite(PIN_RLY1, LOW);

digitalWrite(PIN_RLY2, LOW);

digitalWrite(PIN_RLY3, LOW);

digitalWrite(PIN_RLY4, LOW);

Message = "All relays are turned OFF";

}

if (Message != "") {

Message = Message + " | ";

WIFI.print("AT+CIPSEND=0,");

WIFI.println(Message.length());

delay (1000);

WIFI.println(Message);

}

//*********************************************Subprogram set_ESP8266_server()

void set_ESP8266_server() {

WIFI.println("AT");

delay (1000);

WIFI.println("AT+RST");

delay (3000);

WIFI.println("AT+CIPMUX=1");

delay (2000);

WIFI.println("AT+CIPSERVER=1,8888");

delay (3000);

}

//*********************************************Subprogram set_ip_wifi()

void set_ip_wifi() {

WIFI.print("AT+CIPAP=\"");

WIFI.print(IP_SERVER);

WIFI.println("\"");

delay (2000);

}

//*********************************************Subprogram set_pass_wifi()

void set_pass_wifi() {

WIFI.print("AT+CWSAP=\"");

WIFI.print(wifi_name);

WIFI.print("\",\"");

WIFI.print(wifi_pass);

WIFI.println("\",1,3");

delay (3000);

}

ویدیو ضبط شده از نحوه راه اندازی و عملکرد پروژه

دانلود ویدئو با لینک مستقیم از سرورهای پرقدرت الکترونیک 98

اطلاعات پروژه

رمز فایل : www.electronics98.com

حجم فایل : 5 مگابایت

محیط برنامه نویسی : Arduino (IDE)

برنامه نویسی شده به زبان : ترکیبی از برنامه نویسی به زبان سی (C) یا سی پلاس پلاس (++C)

نویسنده : فرهاد اکبری

تاریخ انتشار : 6 ژوئن 2019

ثبت نام / ورود

کاربر گرامی جهت مشاهده لینک دانلود ابتدا باید وارد سایت شوید، اگر کاربر جدید هستید می توانید در کمتر از یک دقیقه، به خانواده الکترونیک98 بپیوندید.

به خانواده 41006 نفری الکترونیک98 بپیوندید

163 دیدگاه

شرایط و قوانین ثبت دیدگاه

فارسی بنویسید و از کیبورد فارسی استفاده کنید.

لطفاً بیش‌از‌حدِ معمول، شکلک یا ایموجی استفاده نکنید و از کشیدن حروف یا کلمات با صفحه‌کلید بپرهیزید.

به کاربران و سایر اشخاص احترام بگذارید. پیام‌هایی که شامل محتوای توهین‌آمیز و کلمات نامناسب باشند، حذف می‌شوند.

از ارسال لینک‌های سایت‌های دیگر و ارایه‌ی اطلاعات شخصی خودتان مثل شماره تماس، ایمیل و آی‌دی شبکه‌های اجتماعی پرهیز کنید.