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如何構(gòu)建簡(jiǎn)單的分壓器

2512936 2022-11-10 | zip | 0.25 MB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

描述

您在理解如何使用 Python Zerynth studio編程 ESP32 以及使用Zerynth App通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接或控制您的設(shè)備時(shí)遇到過(guò)問(wèn)題嗎？該項(xiàng)目旨在讓初學(xué)者逐步了解如何構(gòu)建簡(jiǎn)單的分壓器。

為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，本文將分為三個(gè)部分。每個(gè)部分都有自己的目標(biāo)：

第 1 部分：通過(guò)控制臺(tái)讀取輸出電壓。

第 2部分：通過(guò)使用Zerynth 應(yīng)用程序無(wú)線讀取結(jié)果，將項(xiàng)目提升到更高的水平。

第 3 部分：使用來(lái)自JQWidgets 的“jqxKnob”元素的圖形界面推進(jìn)數(shù)據(jù)讀取。

所需材料

首先，你需要一塊板子。您可以選擇Zerynth 支持的 32 位微控制器設(shè)備之一。我們選擇了NodeMCU ESP-32S ，這是一款非常流行的開(kāi)發(fā)板，內(nèi)置 WI-FI，用于創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目。

最后但并非最不重要的一點(diǎn)是，您需要：

Zerynth Studio是我們強(qiáng)大的 IDE，用于支持物聯(lián)網(wǎng)的 Python 嵌入式編程。你可以在這里下載。
Zerynth 應(yīng)用程序。你可以在這里下載。

組裝

只需將 USB 為面包板上的 ESP-32 供電并連接可變電阻器，如圖所示：

ESP-32 的 Pin1 至 +3.3V 引腳
Pin2 到 ESP-32 的端口 A0
ESP-32 的 Pin3 到 GND 引腳

第 1 部分：通過(guò)控制臺(tái)讀取輸出電壓。

安裝 Zerynth Studio并創(chuàng)建 Zerynth 用戶后，您必須注冊(cè)并虛擬化開(kāi)發(fā)板。看看Zerynth 官方文檔 NodeMCU ESP-32S 快速入門(mén)。

現(xiàn)在您可以開(kāi)始用Python對(duì)您的電路板進(jìn)行編程了！

創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目并編輯main.py文件如下：

import streams
# import the Analog to digital converter driver 
import adc
streams.serial()
while True:
# Read Analog data from port A0 and convert it to Digital data (A0 is 12bit-(4096))
   value = adc.read(A0)    
# Convert the input to volt
   volt=value*(3.3/4095.0) 
   print("sensor raw value:", value,"     Reading:",volt,"Volt")
   sleep(1000)

這是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的 python 程序，用于從 ADC 端口 A0 讀取模擬輸入并將其轉(zhuǎn)換為實(shí)際電壓值。ADC 端口是一個(gè) 12 位端口（2 的 12 次方=4096），使用公式 volt=value*(3.3/4095) 將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為實(shí)際電壓值。最后，我們使用命令“print”在控制臺(tái)上打印結(jié)果

至此，我們已經(jīng)完成了第一部分。您現(xiàn)在可以將項(xiàng)目上傳到您的設(shè)備。打開(kāi)控制臺(tái)并開(kāi)始更改電阻值并查看控制臺(tái)上的輸出電壓。

通過(guò)控制臺(tái)讀取輸出電壓。

第2 部分：通過(guò)使用Zerynth App以無(wú)線方式讀取結(jié)果，將項(xiàng)目提升到更高水平。

在這部分中，除了控制臺(tái)之外，還將無(wú)線發(fā)送電壓讀數(shù)數(shù)據(jù)到智能手機(jī)。

我們將需要完成以下步驟：

在 ESP-32 上啟用無(wú)線
連接到 Zerynth 應(yīng)用程序。
創(chuàng)建一個(gè) HTML 模板以從智能手機(jī)讀取數(shù)據(jù)。

快來(lái)了

1 -在 ESP-32 上啟用無(wú)線：為了通過(guò)NodeMCU ESP-32S啟用 WI-FI ，您需要導(dǎo)入 WI-FI 庫(kù)并啟動(dòng)連接。您可以在 espressif 的 Zerynth 工作室示例下閱讀有關(guān)啟用 WI-FI 的更多信息。

# import the WI-FI library
from wireless import wifi
from espressif.esp32net import esp32wifi as wifi_driver
import streams
import adc                 
streams.serial()
sleep(1000)
print("STARTING...")
###################    WIFI Connection Setup    #############################
wifi_driver.auto_init() 
try:
   for i in range(0,5):
       try:
           wifi.link("Your WI-FI name",wifi.WIFI_WPA2,"Your WI-FI password")
           print("Connection established..........................:)")
           break
       except Exception as e:
           print("Can't link",e)
   else:
       print("Impossible to link!")
       while True:
           sleep(1000)
except Exception as e:
   print(e)
###################    Volt Reading Setup    #############################
while True:
   value = adc.read(A0)
   volt=value*(3.3/4095.0)
   print("sensor raw value:", value,"     Volte:",volt)
    sleep(300)

從上面的代碼中，您需要導(dǎo)入 Wi-Fi 庫(kù)。在這個(gè)項(xiàng)目中，我們導(dǎo)入了 espressif.esp32net 因?yàn)槲覀兪褂玫氖?/font>NodeMCU ESP-32S 。如果您有不同的開(kāi)發(fā)人員，則需要導(dǎo)入正確的 FW-FI 庫(kù)。

在 WI-FI 連接部分，您將找到設(shè)置 ESP32 以連接到您的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的代碼。您需要將“您的 WI-FI 名稱”和“您的 WI-FI 密碼”分別更改為您的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)名稱和密碼。

現(xiàn)在將項(xiàng)目上傳到您的設(shè)備。打開(kāi)控制臺(tái)，檢查 ESP32 網(wǎng)絡(luò)連接是否已建立

至此，我們的 ESP32 已經(jīng)成功連接到 WI-FI，我們將進(jìn)入下一步，配置我們的 ESP32 連接到 Zerynth App。

2 -連接到 Zerynth 應(yīng)用程序：這是最有趣和最有趣的部分，您可以通過(guò)無(wú)線方式發(fā)送數(shù)據(jù)并通過(guò)智能手機(jī)讀取數(shù)據(jù)。

通過(guò)添加以下內(nèi)容更改您的代碼：

一、導(dǎo)入Zerynth ADM

# import Zerynth App
from zadm import zadm

其次，配置您的設(shè)備 UID 和“設(shè)備令牌”。您必須創(chuàng)建一個(gè)“已連接設(shè)備”并將“zerynthapp”實(shí)例鏈接到它。然后您必須創(chuàng)建一個(gè)模板并將其鏈接到已連接設(shè)備?？纯础?/font>更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱本教程的“創(chuàng)建和設(shè)置連接的設(shè)備”和“創(chuàng)建、上傳和設(shè)置模板”步驟。

###################    Zerynth App Configuration    #########################
z = zadm.Device(DEVICE UID HERE", "DEVICE TOKEN HERE")
z.start()

第三， 您需要使用命令 z.send_event 將數(shù)據(jù)發(fā)送到 Zerynth App。此命令有 2 個(gè)參數(shù)，第一個(gè)是數(shù)據(jù)名稱，第二個(gè)是值。數(shù)據(jù)名稱由您選擇。

# send the voltage value to the zerynth App
   z.send_event({"Voltage":volt})

以下是完整的 Python 代碼：

from wireless import wifi
from espressif.esp32net import esp32wifi as wifi_driver
import streams
import adc 
# import Zerynth App
from zadm import zadm
streams.serial()
sleep(1000)
print("STARTING...")
###################    WIFI Connection Setup    #############################
wifi_driver.auto_init() 
try:
   for i in range(0,5):
       try:
           wifi.link("iPhone XS",wifi.WIFI_WPA2,"1234.saif")
           print("Connection established..........................:)")
           break
       except Exception as e:
           print("Can't link",e)
   else:
       print("Impossible to link!")
       while True:
           sleep(1000)
except Exception as e:
   print(e)
###################    Zerynth App Configuration    #########################
z = zadm.Device(DEVICE UID HERE", "DEVICE TOKEN HERE")
z.start()
###################    Volt Reading Setup    #############################
while True:
   value = adc.read(A0)
   volt=value*(3.3/4095.0)
   print("sensor raw value:", value,"     Volte:",volt)
   # send the voltage value to the zerynth App
   z.send_event({"Voltage":volt})
   sleep(300)

第四，創(chuàng)建您的 HTML 模板并將其上傳到 Zerynth 服務(wù)器。文檔中提供了基本模板。

在 HTML 模板中更改on_event行以顯示電壓值。這個(gè)“電壓”字符串必須與上面 Python 代碼中寫(xiě)入的數(shù)據(jù)名稱相同：

on_event:         function(evt){$("#status1").html(JSON.stringify(evt.payload.Voltage)+" Volt");},

最終的 HTML 代碼如下：

html>
<html lang="en">
 <head>
   <meta charset="utf-8">
   <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
   <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
   <title>Volt Dividertitle>
   
   <script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.12.4/jquery.min.js">script>
   
   <script src="https://api.zerynth.com/zadm/latest/z.js">script>    
 head>
 <body style="text-align:center">
   <div> <h1 id="status" style="background:#ddd;font-weight:bold">h1>div>
   <div> <h1 id="status1" style="background:#ddd;font-weight:bold">h1>div>
   <script>
   
   $(document).ready(function() {
     Z.init({
       on_connected:     function(){$("#status").html("CONNECTED")},
       on_error:         function(){$("#status").html("ERROR")},
       on_disconnected:  function(){$("#status").html("DISCONNECTED"); return true},
       on_online:        function(evt){$("#status").html("ONLINE");},
       on_offline:       function(evt){$("#status").html("OFFLINE");},
       on_event:         function(evt){$("#status1").html(JSON.stringify(evt.payload.Voltage)+" Volt");},
       on_notify:        function(evt){$("#status").html("NOTIFICATION! "+JSON.stringify(evt));}
     })
   });
   script>
 body>
html>

現(xiàn)在在您的智能手機(jī)上運(yùn)行您的Zerynth 應(yīng)用程序，您應(yīng)該會(huì)看到正在運(yùn)行的數(shù)據(jù)

第 3 部分：使用來(lái)自JQWidgets 的“jqxKnob”元素的圖形界面推進(jìn)數(shù)據(jù)讀取 。

在這最后一部分中，我們將使用JQWidgets 的“jqxKnob”元素將結(jié)果轉(zhuǎn)換為圖形用戶界面。您只需要通過(guò)導(dǎo)入 JQWidgets 庫(kù)來(lái)更改 HTML 模板并添加樣式代碼。新的 HTML 文件如下所示

HTML 模板：

html>
<html lang="en">
 <head>
   <meta charset="utf-8">
   <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
   <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
   <title>Voltage Dividertitle>
    
   <script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.12.4/jquery.min.js">script>
   
   <script src="https://api.zerynth.com/zadm/latest/z.js">script>   
   
   <link rel="stylesheet" href="https://jqwidgets.com/public/jqwidgets/styles/jqx.base.css" type="text/css" />
   <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge,chrome=1" />
   <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1 maximum-scale=1 minimum-scale=1" />  
   <script type="text/javascript" src="https://jqwidgets.com/public/scripts/jquery-1.11.1.min.js">script>
   <script type="text/javascript" src="https://jqwidgets.com/public/jqwidgets/jqxcore.js">script>
   <script type="text/javascript" src="https://jqwidgets.com/public/jqwidgets/jqxdraw.js">script>
   <script type="text/javascript" src="https://jqwidgets.com/public/jqwidgets/jqxknob.js">script>
   <script type="text/javascript" src="https://jqwidgets.com/public/jqwidgets/jqxnumberinput.js">script>
   <style type="text/css">
       #container {
           position: relative;
       }
       .inputField {
           left: 110px;  //change the voltage reading location input field 
           top: 123px;
           position: absolute;
           background: transparent;
           border: none;
       }
       text.jqx-knob-label {
           font-size: 13px;
       }
       .inputField .jqx-input-content {
           background: transparent;
           font-size: 20px;
           color: grey;
       }
   style>
   <script type="text/javascript">
       $(document).ready(function () {
           $('#container').jqxKnob({
               width: 300, //Gadget size
               value: 0, // Change the voltage from here
               min: 0,
               max: 3.3,
               startAngle:120,
               endAngle: 420,
               snapToStep: false,  //false to show voltage in decimal point
               allowValueChangeOnClick: false,
               allowValueChangeOnDrag: false,
               allowValueChangeOnMouseWheel: false,
               rotation: 'clockwise',
               style: { stroke: '#dfe3e9', strokeWidth: 3, fill: { color: '#fefefe', gradientType: "linear", gradientStops: [[0, 1], [50, 0.9], [100, 1]] } },
               marks: {
                   colorRemaining: { color: 'grey', border: 'grey' },
                   colorProgress: { color: '#00a4e1', border: '#00a4e1' },
                   type: 'line',
                   offset: '71%',
                   thickness: 3,
                   size: '6%',
                   majorSize: '9%',
                   majorInterval: .5,
                   minorInterval: .1,
               },
               labels: {
                   offset: '88%',
                   step: .5,
                   visible: true
               },
               progressBar: {
                   style: { fill: '#00a4e1', stroke: 'grey' },
                   size: '9%',
                   offset: '60%',
                   background: { fill: 'grey', stroke: 'grey' }
               },
               pointer: { type: 'arrow', style: { fill: '#00a4e1', stroke: 'grey' }, size: '59%', offset: '49%', thickness: 20 }
           });
           var input = $('');
           $('#container').append(input);
           var inputOptions = {
               width: 80,
               height: 500,
               decimal: 0, // starting value same as widget
               min: 0,  // same as widget
               max: 3.3, // same as widget
               textAlign: 'center',
               decimalDigits: 2,
               inputMode: 'simple'
           };
           $(input).jqxNumberInput(inputOptions);
           $('#container').on('change', function (event) {
              if (event.args.changeSource == 'propertyChange' || event.args.changeSource == 'val') { return; }
               $(input).val(event.args.value);
           }) 
       });
   script>
 head>
 <body class='default' style="text-align:center">
   <div> <h1 id="status" style="background:#ddd;font-weight:bold">h1>div>
   <div id='container' style="width: 200px; height: 200px; margin:0 auto;"> div>
   <script>
   
   $(document).ready(function() {
     Z.init({
       on_connected:     function(){$("#status").html("CONNECTED")},
       on_error:         function(){$("#status").html("ERROR")},
       on_disconnected:  function(){$("#status").html("DISCONNECTED"); return true},
       on_online:        function(evt){$("#status").html("ONLINE");},
       on_offline:       function(evt){$("#status").html("OFFLINE");},
       on_event:         function(evt){
                                       var val = JSON.stringify(evt.payload.Voltage);
                                       $('#container').val(val);},
       on_notify:        function(evt){$("#status").html("NOTIFICATION! "+JSON.stringify(evt));}
     })
   });
   script>
 body>
html>