SENSORS/ACTUATORS

INTERNET OF THING (IoT)

ESP8266 - Mạng Ethernet

ESP8266 Cảm biến cửa

Cảm biến cửa là một lựa chọn phổ biến cho các hệ thống an ninh, vì nó có thể phát hiện và giám sát các lối vào như cửa, cửa sổ và nhiều thứ khác. Nó còn được gọi là cảm biến lối vào, cảm biến tiếp xúc hoặc cảm biến cửa sổ.

Tutorial này hướng dẫn bạn cách sử dụng ESP8266 với cảm biến cửa. Cụ thể, chúng ta sẽ tìm hiểu:

Cách kết nối ESP8266 với cảm biến cửa.
Cách lập trình ESP8266 để đọc trạng thái của cảm biến cửa.
Cách lập trình ESP8266 để kiểm tra xem cửa có mở hay đóng hay không.

Phần cứng cần chuẩn bị

1	×	ESP8266 NodeMCU ESP-12E
1	×	Recommended: ESP8266 NodeMCU ESP-12E (Uno-form)
1	×	USB Cable Type-A to Type-C (for USB-A PC)
1	×	USB Cable Type-C to Type-C (for USB-C PC)
1	×	cảm biến cửa
1	×	(Khuyến nghị) Screw Terminal Expansion Board for ESP8266
1	×	(Khuyến nghị) Power Splitter for ESP8266 Type-C

Or you can buy the following kits:

1	×	DIYables Sensor Kit (30 sensors/displays)
1	×	DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)

Về Cảm Biến Cửa

Bố trí các chân của cảm biến cửa

Một cảm biến cửa gồm hai phần:

Một công tắc từ có hai chân
Một nam châm

Tương tự như một công tắc/nút thông thường, không cần phân biệt giữa hai chân của công tắc từ.

Cách hoạt động

Nam châm được gắn vào cửa hoặc cửa sổ (thành phần di động), và công tắc từ (reed switch) được gắn vào khung cửa (phần cố định). Khi cửa đóng, hai thành phần tiếp xúc với nhau:

Nếu nam châm ở gần công tắc từ, mạch của công tắc từ đóng
Nếu nam châm ở xa công tắc từ, mạch của công tắc từ mở

※ Lưu ý:

Công tắc từ không tạo ra tín hiệu LOW hoặc HIGH trên các chân của nó. Nó đóng hoặc mở. Tùy thuộc vào cách chúng ta kết nối nó với ESP8266, giá trị của chân có thể là LOW, HIGH, hoặc một giá trị trôi nổi không xác định. Để tránh điều này, nên sử dụng một điện trở kéo lên hoặc kéo xuống trên chân ESP8266.

Nếu ta gắn một chân của công tắc từ vào GND và chân còn lại của công tắc từ vào một chân đầu vào của ESP8266 với một điện trở kéo lên (nội bộ hoặc bên ngoài):

Khi nam châm ở gần công tắc từ, giá trị ở chân đầu vào của ESP8266 ở mức LOW
Khi nam châm ở xa công tắc từ, giá trị ở chân đầu vào của ESP8266 ở mức HIGH

Để xác định trạng thái của cửa, chúng ta chỉ cần kiểm tra trạng thái của chân đầu vào của Arduino:

Nếu trạng thái là LOW, cửa đóng
Nếu trạng thái là HIGH, cửa mở

Chúng ta cũng có thể phát hiện khi cửa mở hoặc đóng bằng cách giám sát sự thay đổi trạng thái trên chân đầu vào của ESP8266.

Nếu trạng thái thay đổi từ LOW sang HIGH, việc mở cửa đã được phát hiện
Nếu trạng thái thay đổi từ HIGH sang LOW, việc đóng cửa đã được phát hiện

Sơ đồ đấu dây

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Xem thêm Sơ đồ chân ESP8266 và Cách cấp nguồn cho ESP8266.

Cách lập trình cho cảm biến cửa

Đặt chân ESP8266 ở chế độ đầu vào kỹ thuật số bằng cách sử dụng hàm pinMode(). Ví dụ, chân D7 được đặt ở chế độ đầu vào.

pinMode(D7, INPUT_PULLUP);

Sử dụng hàm digitalRead() để đánh giá trạng thái của chân ESP8266.

int door_state = digitalRead(D7);

Mã ESP8266 - Kiểm tra trạng thái mở và đóng cửa

Hướng dẫn từng bước

Để bắt đầu với ESP8266 trên Arduino IDE, hãy làm theo các bước sau:

Xem ESP8266 - Cài đặt phần mềm nếu đây là lần đầu tiên bạn sử dụng ESP8266.
Kết nối các thành phần như được hiển thị trong sơ đồ.
Kết nối bo mạch ESP8266 với máy tính của bạn bằng cáp USB.
Mở Arduino IDE trên máy tính của bạn.
Chọn bo mạch ESP8266 phù hợp, chẳng hạn (ví dụ NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module)), và cổng COM tương ứng của nó.
Sao chép mã và mở nó với Arduino IDE.
Nhấp vào nút Tải lên trong IDE để gửi mã tới ESP8266.
Đưa nam châm lại gần công tắc từ, sau đó di chuyển nó ra xa.
Kiểm tra Serial Monitor để xem kết quả.

COM6

Send

The door is open The door is open The door is closed The door is closed The door is closed The door is closed The door is closed The door is open The door is open

Autoscroll Show timestamp

Clear output

9600 baud

Newline

Mã ESP8266 - Phát hiện sự kiện mở cửa và đóng cửa

/* * Mã ESP8266 NodeMCU này được phát triển bởi newbiely.vn * Mã ESP8266 NodeMCU này được cung cấp để sử dụng công khai, không có ràng buộc. * Để xem hướng dẫn chi tiết và sơ đồ kết nối, vui lòng truy cập: * https://newbiely.vn/tutorials/esp8266/esp8266-door-sensor */ #define DOOR_SENSOR_PIN D7 // The ESP8266 pin D7 connected to door sensor's pin int door_state; // current state of door sensor int prev_door_state; // previous state of door sensor void setup() { Serial.begin(9600); // Initialize the Serial to communicate with the Serial Monitor. pinMode(DOOR_SENSOR_PIN, INPUT_PULLUP); // Configure the ESP8266 pin to the input pull-up mode door_state = digitalRead(DOOR_SENSOR_PIN); // read state } void loop() { prev_door_state = door_state; // save the last state door_state = digitalRead(DOOR_SENSOR_PIN); // read new state if (prev_door_state == LOW && door_state == HIGH) { // state change: LOW -> HIGH Serial.println("The door-opening has been detected"); // TODO: turn on alarm, light or send notification ... } else if (prev_door_state == HIGH && door_state == LOW) { // state change: HIGH -> LOW Serial.println("The door-closing has been detected"); // TODO: turn off alarm, light or send notification ... } }

Sao chép mã và mở nó trong Arduino IDE.
Nhấp vào nút Tải lên để chuyển nó đến ESP8266.
Đưa nam châm lại gần công tắc từ, sau đó di chuyển nó ra xa.
Xem kết quả trên Serial Monitor.