SENSORS/ACTUATORS

INTERNET OF THING (IoT)

ESP8266 - Mạng Ethernet

ESP8266 rơ-le

Trong một bài hướng dẫn trước đó, chúng ta đã tìm hiểu cách bật/tắt một đèn LED bằng ESP8266. Hướng dẫn này chỉ cho bạn cách kích hoạt/tắt một số thiết bị sử dụng nguồn điện áp cao (ví dụ: bóng đèn, quạt, khóa điện từ, động cơ tuyến tính...) bằng cách sử dụng ESP8266.

Những điểm chung và khác biệt giữa việc điều khiển một đèn LED và điều khiển một bóng đèn bằng Arduino là gì?

Điểm chung: Chúng ta sử dụng chân đầu ra của Arduino để bật và tắt. Điểm chung: Giống như việc điều khiển một đèn LED.

Sự khác biệt:

Đối với LED, chúng ta có thể lấy nguồn từ bo mạch ESP8266. Điều này cho phép chúng ta kết nối LED trực tiếp với một chân của ESP8266.
Đối với bóng đèn, chúng ta PHẢI sử dụng nguồn cấp điện bổ sung với điện áp và/hoặc dòng điện cao, có thể làm hại ESP8266. Vì vậy, chúng ta KHÔNG THỂ kết nối bóng đèn trực tiếp với một chân ESP8266. Chúng ta cần sử dụng một relay giữa chân ESP8266 và bóng đèn để bảo vệ ESP8266 khỏi điện áp/dòng điện cao.

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	×	Relay
1	×	LED Strip
1	×	12V Power Adapter
1	×	DC Power Jack
1	×	breadboard
1	×	dây jumper
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 Relay

Một rơ-le là một công tắc điện có thể được lập trình bằng ESP8266 hoặc bất kỳ vi điều khiển nào. Nó được sử dụng để điều khiển các thiết bị có điện áp và/hoặc dòng điện cao theo cách có thể lập trình.

Nó đóng vai trò là cầu nối giữa ESP8266 và các linh kiện có điện áp cao.

Khi bạn thực hiện các dự án liên quan đến điện áp lưới điện, điều quan trọng là nhận thức được nguy hiểm tiềm ẩn. Chúng tôi khuyến nghị bạn thận trọng và không tiếp tục nếu bạn chưa hoàn toàn chắc chắn những gì bạn đang làm. Tốt hơn là hỏi một người biết chuyện hơn là rủi ro bị điện giật.

Mặc dù một số rơ-le có thể được sử dụng với cả thiết bị DC và AC, nhưng chúng tôi đề nghị mạnh mẽ sử dụng một thiết bị DC có điện áp 24V hoặc thấp hơn cho mục đích thử nghiệm.

Sơ đồ chân Rơ-le

Rơ-le có hai tập chân: một cho đầu vào (điện áp thấp) và một cho đầu ra (điện áp cao).

Các chân nhóm đầu vào được kết nối với ESP8266, bao gồm ba chân:

Chân DC-: phải được kết nối với GND (0V)
Chân DC+: phải được kết nối với VCC (5V)
Chân IN nhận tín hiệu điều khiển từ ESP8266

Các chân nhóm đầu ra được kết nối với thiết bị có điện áp cao, bao gồm ba chân (thường ở đầu nối vít):

Chân NO: là mở thông thường chân. Nó được sử dụng ở chế độ mở thông thường
Chân NC: là đóng thông thường chân. Nó được sử dụng ở chế độ đóng thông thường
Chân COM: là chân chung. Nó được sử dụng ở cả hai chế độ mở thông thường và đóng thông thường.

Thông thường, chúng tôi không sử dụng hết tất cả các chân trong nhóm điện áp cao. Chúng tôi chỉ sử dụng hai trong số chúng:

Nếu chúng ta sử dụng chế độ tiếp điểm thường mở, chúng ta chỉ cần chân COM và chân NO.
Nếu chúng ta sử dụng chế độ tiếp điểm thường đóng, chúng ta chỉ cần chân COM và chân NC.

Ngoài ra, nếu rơ-le có cả tín hiệu kích hoạt ở mức thấp và mức cao, thường có một jumper để chọn giữa chúng.

※ Lưu ý:

Cách bố trí các chân trên một module rơ-le có thể khác nhau giữa các nhà sản xuất. Việc luôn tham khảo nhãn in trên module rơ-le khi làm việc với nó là rất quan trọng. Hãy chú ý kỹ.

Cách kết nối thiết bị điện áp cao với rơ-le

Cách hoạt động

Cách rơ-le hoạt động có thể khác nhau tùy thuộc vào nhà sản xuất và cách nó được người dùng lắp đặt.

Đối với chân IN, có hai chế độ đầu vào khiến rơ-le hoạt động theo hai cách ngược nhau:

Kích hoạt ở mức thấp, được gọi là chế độ kích hoạt ở mức thấp.
Kích hoạt ở mức cao, được gọi là chế độ kích hoạt ở mức cao.

Chế độ đầu ra (chế độ đầu ra) (dành cho các chân đầu ra): Có hai chế độ khiến rơ-le hoạt động theo hai cách khác nhau:

Chế độ mở thông thường
Chế độ đóng thông thường. Hai chế độ này đối nghịch với nhau.

Thuật ngữ "thông thường" ngụ ý "nếu chân IN được nối với mức thấp (0V)".

Trước khi đi sâu vào chi tiết, dưới đây là một số thông tin ngắn gọn.

Các chế độ thường mở và thường đóng hoạt động ngược lại
Hầu hết các mô-đun rơ-le hỗ trợ cả hai chế độ thường mở và thường đóng
Các chế độ kích hoạt ở mức thấp và kích hoạt ở mức cao hoạt động ngược lại
Không phải tất cả các mô-đun rơ-le hỗ trợ cả hai chế độ kích hoạt ở mức thấp và kích hoạt ở mức cao
Tại bất kỳ thời điểm nào, mô-đun rơ-le chỉ có thể ở một trong hai chế độ kích hoạt ở mức thấp và kích hoạt ở mức cao

Sự kết hợp của các chế độ đầu vào và các chế độ đầu ra tạo ra một loạt ứng dụng. Nếu bạn mới bắt đầu, chúng tôi đề xuất sử dụng chế độ kích hoạt ở mức cao và chế độ mở thông thường.

Chế độ kích hoạt ở mức CAO sẽ được giải thích chi tiết. Vì kích hoạt ở mức THẤP hoạt động theo cách ngược lại, phần này sẽ được thảo luận riêng.

Kích hoạt ở mức cao - Chế độ mở thông thường

Để sử dụng chế độ này, cần kết nối thiết bị có điện áp cao với các chân COM và NO.

Khi chân IN được nối với mức thấp (0 V), công tắc mở và thiết bị ở trạng thái tắt (hoặc không hoạt động).

Ngược lại, khi chân IN được nối với điện áp HIGH (5V), công tắc đóng và thiết bị được bật (hoặc đang hoạt động).

cách hoạt động của rơ-le - thông thường mở

Kích hoạt mức cao - Chế độ đóng bình thường

Để sử dụng chế độ này, thiết bị có điện áp cao phải được kết nối với chân COM và chân NC.

Khi chân IN được nối tới mức thấp (0 V), công tắc đóng. Điều này có nghĩa là thiết bị đang BẬT (hoặc hoạt động).

Ngược lại, nếu chân IN được liên kết với mức HIGH (5V), công tắc ở trạng thái mở. Điều này có nghĩa là thiết bị đang tắt (hoặc không hoạt động).

Tóm tắt

Input modes	Output Modes	IN pin (programmable)	Output pins	Relay state	Device state
HIGH Trigger	Normally Open	LOW	COM and NO pin	⇒ open	⇒ OFF
HIGH Trigger	Normally Open	HIGH	COM and NO pin	⇒ closed	⇒ ON
HIGH Trigger	Normally Closed	LOW	COM and NC pin	⇒ closed	⇒ ON
HIGH Trigger	Normally Closed	HIGH	COM and NC pin	⇒ open	⇒ OFF
LOW Trigger	Normally Open	LOW	COM and NO pin	⇒ closed	⇒ ON
LOW Trigger	Normally Open	HIGH	COM and NO pin	⇒ open	⇒ OFF
LOW Trigger	Normally Closed	LOW	COM and NC pin	⇒ open	⇒ OFF
LOW Trigger	Normally Closed	HIGH	COM and NC pin	⇒ closed	⇒ ON

Có tối đa 8 trường hợp sử dụng. Điều này có thể gây choáng ngợp. Tuy nhiên, nếu bạn là người mới bắt đầu, bạn chỉ cần chú ý đến hai trường hợp đầu tiên, liên quan đến kích hoạt ở mức cao và thông thường mở. Phần còn lại của bài hướng dẫn này sẽ tập trung vào hai trường hợp đó.

ESP8266 - Rơ-le

ESP8266 điều khiển một rơ-le, rơ-le này lại điều khiển một thiết bị có điện áp cao.

Quản lý một rơ-le rất đơn giản. Tất cả những gì cần thiết là:

Nối một chân của Arduino với chân IN của rơ-le
Lập trình cho chân này ở mức LOW hoặc HIGH để điều khiển rơ-le

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 Rơ-le

Thiết lập một chân của Arduino ở chế độ đầu ra số bằng cách sử dụng hàm pinMode(). Ví dụ, chân 3:

pinMode(3, OUTPUT);

Đặt chân pin ở 0V bằng cách sử dụng hàm digitalWrite():

digitalWrite(3, LOW);

Đặt chân pin ở mức 5V bằng cách sử dụng hàm digitalWrite():

digitalWrite(3, HIGH);

Mã ESP8266

/* * 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-relay */ #define RELAY_PIN D8 // The ESP8266 pin connected to the IN pin of relay // The setup function runs once on reset or power-up void setup() { // initialize digital pin as an output. pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT); } // The loop function repeats indefinitely void loop() { digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); delay(1000); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); delay(1000); }

Hướng dẫn từng bước

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

Hãy tham khảo bài hướng dẫn ESP8266 - Cài đặt phần mềm nếu đây là lần đầu tiên bạn sử dụng ESP8266.
Nối các linh kiện 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 như (ví dụ: NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module)), và cổng COM tương ứng.
Sao chép mã ở trên và mở nó trong Arduino IDE.
Nhấn nút Upload trong Arduino IDE để gửi mã đến ESP8266.
Kiểm tra dải đèn LED, nó nên nhấp nháy.

Video Tutorial

Việc sản xuất video tốn rất nhiều thời gian. Nếu video hướng dẫn hữu ích cho việc học của bạn, hãy đăng ký kênh YouTube để ủng hộ. Nếu nhu cầu đủ cao, chúng tôi sẽ cố gắng làm thêm nhiều video.

Thách thức bản thân

Khi bạn bước vào phòng, đèn sẽ tự động bật sáng. Sau khi bạn rời đi, đèn sẽ tắt sau 30 giây. Tham khảo ESP8266 - Cảm biến chuyển động để biết thêm thông tin.