Статьи

ESP8266 (ESP32) с базой данных Firebase в реальном времени: RGB-светодиоды, управляемые IoT

Январь 19, 2019

В этом руководстве рассказывается, как создавать RGB-светодиоды, управляемые IoT (например, светодиодные ленты), используя ESP32 или ESP8266 и Firebase. Это интересный проект, потому что с его помощью можно изучить, как использовать IoT. Несколько лет назад было почти невозможно построить RGB-светодиоды, управляемые IoT, теперь, как вы увидите, это очень просто. В этом проекте IoT мы будем использовать возможности Google Firebase для управления светодиодами RGB с помощью ESP32 или ESP8266 . Вкратце, Google Firebase cloud — это платформа, которая предоставляет несколько сервисов, таких как аутентификация, база данных в реальном времени и так далее. Для создания этого IoT-проекта мы будем использовать базу данных в реальном времени. Результат показан на видео ниже:

Чтобы управлять светодиодами с помощью базы данных Firebase в реальном времени , мы должны выполнить следующие два шага:

  • настроить ESP32 / ESP8266 для подключения к базе данных Google Firebase в реальном времени
  • настроить базу данных Firebase в реальном времени

Настройка ESP32 (или ESP8266) для подключения к базе данных Google Firebase в реальном времени

На этом первом шаге необходимо подключить ESP32 к базе данных Firebase, чтобы это устройство получало данные из базы данных, как только мы их изменим . Для этого сначала нужно подключить ESP8266 к Wi-Fi:

01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
#include <ESP8266WiFi.h>
 
void connectWifi() {
  // Let us connect to WiFi
  WiFi.begin(ssid, password);
 
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
 
  Serial.println(".......");
  Serial.println("WiFi Connected....IP Address:");
  Serial.println(WiFi.localIP());
}

где connectWifi() вызывается в setup() как мы увидим позже, а ssid и пароль — это ssid WiFi и соответствующий пароль.

Принципиальная электрическая схема

Схема подключения светодиодов RGB к ESP8266 (или ESP32) показана ниже:

В этом проекте светодиодов с управлением IoT используются светодиоды Neopixels, но мы можем использовать другие виды светодиодов. Те же шаги можно применить, даже если вы меняете используемые вами светодиоды.

Программирование ESP8266 для подключения к Firebase

Это ядро ​​проекта. Для подключения ESP32 к базе данных Google Firebase в реальном времени мы будем использовать библиотеку Firebase, которая упрощает проект. Перейдите в Sketch-> Включить библиотеку-> Управление библиотеками и найдите библиотеку Firebase:

Выберите библиотеку в соответствии с устройством, которое вы используете ESP32 или ESP8266, и вы готовы! Код ниже показывает, как подключить ESP8266 к Google Firebase:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
#include "FirebaseESP8266.h"
 
FirebaseData firebaseData;
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  connectWifi();
  Firebase.begin("firebase_url", "your_firebase_API_key");
}

В строке 8 код устанавливает соединение между ESP8266 и Firebase. Необходимы два параметра: firebase_url и firebase_API_key . Позже вы увидите, как получить его из консоли Firebase после того, как мы настроим проект Firebase. Наконец, необходимо получить данные из базы данных Firebase в реальном времени:

01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
void loop() {
 
  if (Firebase.getInt(firebaseData, "/red")) {
   if  (firebaseData.dataType() == "int") {
      int val = firebaseData.intData();
      if (val != redValue) {
        redValue = val;
        setLedColor();
      }
    }
  }
 
  if (Firebase.getInt(firebaseData, "/green")) {
   if  (firebaseData.dataType() == "int") {
      int val = firebaseData.intData();
      if (val != greenValue) {
        greenValue = val;
        setLedColor();
      }
    }
  }
 
  if (Firebase.getInt(firebaseData, "/blue")) {
   if  (firebaseData.dataType() == "int") {
      int val = firebaseData.intData();
      if (val != blueValue) {
        blueValue = val;
        setLedColor();
      }
    }
  }
}

Несколько вещей, чтобы отметить. Во-первых, для управления светодиодами IoT RGB необходимо использовать три компонента (красный, зеленый, синий). Второе, на что следует обратить внимание: приведенный выше код получает ссылку на данные, хранящиеся в базе данных Firebase в реальном времени, используя:

1
Firebase.getInt(firebaseData, "/red")

затем необходимо проверить, что значение является целым числом:

1
2
3
if  (firebaseData.dataType() == "int") {
  ....
}

и, наконец, код извлекает значение:

1
int val = firebaseData.intData();

Окончательный код показан ниже:

01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
#include "FirebaseESP8266.h"
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
 
#define PIN D1
#define NUM_LEDS 8
 
const char* ssid = "your_ssid";
const char* password = "your_wifi_passowrd";
 
FirebaseData firebaseData;
 
Adafruit_NeoPixel leds(NUM_LEDS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
 
// Current color values
int redValue = 0;
int greenValue = 0;
int blueValue = 0;
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  connectWifi();
  leds.begin();
   
  Firebase.begin("https://xxxx.firebaseio.com/", "wDsHB30jVN554CA********");
}
 
void loop() {
 
  if (Firebase.getInt(firebaseData, "/red")) {
    if  (firebaseData.dataType() == "int") {
      int val = firebaseData.intData();
      if (val != redValue) {
        redValue = val;
         setLedColor();
      }
    }
  }
 
  if (Firebase.getInt(firebaseData, "/green")) {
    if  (firebaseData.dataType() == "int") {
      int val = firebaseData.intData();
      if (val != greenValue) {
        greenValue = val;
        setLedColor();
      }
    }
  }
 
  if (Firebase.getInt(firebaseData, "/blue")) {
    if  (firebaseData.dataType() == "int") {
      int val = firebaseData.intData();
      if (val != blueValue) {
        blueValue = val;
        setLedColor();
      }
    }
  }
}
 
void connectWifi() {
  // Let us connect to WiFi
  WiFi.begin(ssid, password);
 
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
 
  Serial.println(".......");
  Serial.println("WiFi Connected....IP Address:");
  Serial.println(WiFi.localIP());
 
}
 
void setLedColor() {
  for (int i=0; i < NUM_LEDS; i++)
    leds.setPixelColor(i, leds.Color(redValue, greenValue, blueValue));
   leds.show();
}

Если вы заинтересованы, вы можете узнать, как интегрировать ESP8266 и Alexa, чтобы вы могли управлять устройствами с помощью голосовых команд .

Конфигурирование базы данных Firebase в реальном времени

На этом втором этапе построения RGB-светодиодов, управляемых IoT, мы настроим базу данных Firebase в реальном времени. Если у вас нет учетной записи, перед запуском необходимо создать ее бесплатно. Затем перейдите в консоль Firebase и начните добавлять новый проект:

а затем добавьте новый проект, как показано ниже:

Если все идет хорошо, то создается новый проект Firebase:

Тогда пришло время создать базу данных Firebase:

Важно установить базу данных в тестовом режиме:

Затем, когда все эти шаги будут выполнены, выберите базу данных в реальном времени и начните добавлять поля, как показано ниже:

Теперь последние два шага. Сначала в Правилах необходимо установить все значения в true, а затем необходимо получить значения для использования в коде ESP8266, показанном выше:

URL показан на картинке выше https://xxxx.firebaseio.com, а ключ API находится в разделе «Настройки проекта» -> «Учетная запись службы» -> «Секреты базы данных».

Это все. Вы можете запустить и протестировать проект.

Резюме

В этом руководстве показано, как создать RGB-светодиоды, управляемые IoT, с использованием базы данных Firebase в реальном времени и ESP32 или ESP8266. Как вы уже видели, это очень просто, и с помощью нескольких строк кода вы можете удаленно управлять RGB-светодиодами.

Опубликовано на .NET Code Geeks с разрешения Франческо Аццолы, партнера по нашей программе NCG . Смотреть оригинальную статью здесь: тест

Мнения авторов .NET Code Geeks — их собственные.

102
Share: