توسعه اپلیکیشن IoT با ESP32

Summarize this content to 400 words in Persian Lang
اینترنت اشیا جهان را در دوران مدرن علم و فناوری به طور کامل تغییر داده است. ما می توانیم با استفاده از ابزارهای آنلاین در زندگی روزمره خود داده ارسال و دریافت کنیم. این رویکرد ارتباط بین افراد را تسهیل می کند و زندگی را نسبت به گذشته آسان تر می کند. ما اکنون به لطف اینترنت اشیا در خانه های هوشمند زندگی می کنیم. فناوری هوشمند همه چیز از جمله چراغ ها و سیستم قفل را کنترل می کند.این یک سوال مهم است: چه چیزی ESP32 را بهترین گزینه برای پروژه های اینترنت اشیا می کند؟ یا برنامه های IoT که از ESP32 استفاده می کنند کدامند؟ ESP32 به دلیل سیستم های بلوتوث و وای فای داخلی، گزینه ای عالی برای پروژه های اینترنت اشیا است. دوم، ارزان، کم مصرف، استفاده ساده و غیره است. بنابراین، اگر در حال شروع یک پروژه پیچیده یا سطح مبتدی هستید، می توانید با ESP32 همراه شوید. بیایید نگاهی دقیق تر به این نکات بیندازیم.
راه اندازی محیط توسعهداشتن عناصر زیر قبل از شروع پروژه IoT با استفاده از ESP32 ضروری است. ابتدا به یک برد توسعه ESP32 نیاز دارید. میکروکنترلر اصلی جزء اصلی است که برنامه نویسی از آن انجام می شود. این یک برد مدار کوچک با پین ها و یک آنتن یکپارچه است. دوم، برای اتصال برد ESP32 به رایانه خود به یک کابل USB نیاز دارید. سپس حسگرها، محرک ها و یک کامپیوتر برای آپلود کد مورد نیاز هستند. در نهایت، تخته نان برد و سیم های جامپر ضروری است.مرحله بعدی نصب نرم افزار لازم بر روی کامپیوتر است. Arduino Integrated Development Environment (IDE) معمولاً برای برنامهنویسی کد میکروکنترلرهایی مانند ESP2 استفاده میشود. پس از دانلود نرم افزار بر روی رایانه های شخصی، برد ESP32 به Arduino IDE اضافه می شود. محیط توسعه کامل است و ما می توانیم پروژه خود را با ایجاد و آپلود کد شروع کنیم.
عملکرد پایه ESP32همانطور که قبلا گفته شد، قابلیت داخلی ESP32 اتصال به اینترنت و امکان ارسال و دریافت داده را تسهیل می کند. قابلیت اساسی ESP32 اکنون شامل توانایی اتصال به Wi-Fi است. برای انجام این کار، ما باید Arduino IDE را راه اندازی کنیم، یک طرح جدید ایجاد کنیم و کتابخانه Wi-Fi را در آن قرار دهیم. سپس، تنظیم اعتبار شبکه، اتصال به Wi-Fi، و انجام تأییدیه های اتصال، همه فرآیندهای لازم برای پیوند ESP32 به اینترنت هستند.اکنون که اتصال برقرار شده است، می توانیم کار روی پروژه را آغاز کنیم. با یک پروژه ساده مانند چشمک زدن یک LED شروع کنید. برای این پروژه، ما باید اصول برنامه نویسی و نحوه دستکاری سخت افزار را درک کنیم. LED به گونه ای متصل می شود که پایه بلندتر که به آند معروف است به یکی از پین های دیجیتال ESP32 وصل می شود و کاتد یا پایه کوتاه تر به یک مقاومت متصل می شود. و سر دیگر مقاومت به زمین ESP32 متصل است.نوشتن کد در Arduino IDE و آپلود آن مرحله بعدی است. پس از آپلود کد و انتخاب برد در IDE، LED باید شروع به چشمک زدن کند. وقتی همه چیز به درستی انجام شد، LED روشن و خاموش می شود.اینها مراحل اساسی برای درک بهتر رابط Arduino IDE و ESP32 هستند.
ادغام سنسورها و محرک هاهمانطور که می دانیم، سنسورها دستگاه هایی هستند که کیفیت های فیزیکی را شناسایی و اندازه گیری می کنند، که متعاقبا توسط ESP32 خوانده شده و مورد استفاده قرار می گیرند.اکنون نحوه اتصال و استفاده از حسگرهای رطوبت و دما ESP32 را بررسی خواهیم کرد. انتخاب سنسور ضروری است زیرا رطوبت و دما را تعیین می کند. بنابراین، بسته به نیاز، سنسور DHT11 یا DHT22 انتخاب می شود. سپس سنسورها باید متصل شوند. ESP32 به پایه GND، پایه دیجیتال و پایه برق 3.3 ولت متصل است. یک کتابخانه برای تسهیل ارتباط با حسگر برای خواندن داده های حسگر مورد نیاز است.پس از این مرحله، کتابخانه دارای عملکردهایی برای خواندن دما و رطوبت از سنسورها است. داده ها نمایش داده می شود. به عنوان مثال، مانیتور سریال Arduino IDE اندازه گیری رطوبت و دما را محاسبه می کند.دسته بعدی محرک ها هستند که به عنوان دستگاه هایی توصیف می شوند که حرکات و اعمال را می خوانند. بیایید نگاهی به نحوه استفاده از ESP32 برای کنترل رله و موتور بیندازیم.بنابراین، ما به یک ماژول رله نیاز داریم که به ESP32 اجازه می دهد دستگاه های پرقدرت مانند روشنایی و فن ها را کنترل کند. پایه VCC به پایه برق 3.3 ولت ESP32 متصل است. پایه GND به ESP32 و پایه IN به یکی از پایه های دیجیتال ESP32 متصل است. اکنون می توانیم با ارسال سیگنال از ESP32 رله را روشن و خاموش کنیم.عملگرها و حسگرها به ما این امکان را می دهند که پروژه های پیچیده اینترنت اشیا و طیف وسیعی از دستگاه ها و سیستم های هوشمند را طراحی کنیم.
ویژگی های پیشرفته ESP32یکی از ویژگی های ارتقا یافته ESP32 استفاده از بلوتوث کم انرژی است. ممکن است این اصطلاح شما را مجذوب خود کند. بلوتوث کم انرژی یک شکل کم مصرف تر از بلوتوث است که ESP32 را قادر می سازد تا به صورت بی سیم با سایر دستگاه های BLE ارتباط برقرار کند. مصرف انرژی و برای کاربردهایی که نیاز به باتری های بادوام دارند ایده آل است.ویژگی بعدی Over the Air (OTA) است که به شما امکان می دهد بدون نیاز به اتصال فیزیکی، سیستم عامل ESP32 خود را به صورت بی سیم ارتقا دهید. OTA به ما امکان می دهد ویژگی های جدید اضافه کنیم، اشکالات را برطرف کنیم و پیشرفت های امنیتی ESP32 را به روز کنیم.یکی دیگر از ویژگی های پیشرفته ESP32 مصرف انرژی بسیار پایین آن است. این ویژگی برای گجت هایی که از باتری استفاده می کنند مناسب است. گزینه های حالت مختلف از جمله حالت خواب سبک و عمیق وجود دارد. ابزارهای پوشیدنی و برنامه های نظارت بر محیط از این ویژگی عالی بهترین استفاده را می کنند.
نتیجهESP32 بهترین میکروکنترلر برای انواع دستگاه های اینترنت اشیا به دلیل مجموعه ویژگی های گسترده ای است که دارد. میتوانیم عملکردها را با اتصال Wi-Fi به بلوتوث ارتباطات کم انرژی آغاز کنیم. مصرف انرژی کم آن اغلب در سیستم هایی استفاده می شود که به باتری بزرگتری نیاز دارند. به طور خلاصه، ESP32 یک جزء همه کاره و ضروری برای تحقق مفاهیم اینترنت اشیا است.
اینترنت اشیا جهان را در دوران مدرن علم و فناوری به طور کامل تغییر داده است. ما می توانیم با استفاده از ابزارهای آنلاین در زندگی روزمره خود داده ارسال و دریافت کنیم. این رویکرد ارتباط بین افراد را تسهیل می کند و زندگی را نسبت به گذشته آسان تر می کند. ما اکنون به لطف اینترنت اشیا در خانه های هوشمند زندگی می کنیم. فناوری هوشمند همه چیز از جمله چراغ ها و سیستم قفل را کنترل می کند.
این یک سوال مهم است: چه چیزی ESP32 را بهترین گزینه برای پروژه های اینترنت اشیا می کند؟ یا برنامه های IoT که از ESP32 استفاده می کنند کدامند؟ ESP32 به دلیل سیستم های بلوتوث و وای فای داخلی، گزینه ای عالی برای پروژه های اینترنت اشیا است. دوم، ارزان، کم مصرف، استفاده ساده و غیره است. بنابراین، اگر در حال شروع یک پروژه پیچیده یا سطح مبتدی هستید، می توانید با ESP32 همراه شوید. بیایید نگاهی دقیق تر به این نکات بیندازیم.
راه اندازی محیط توسعه
داشتن عناصر زیر قبل از شروع پروژه IoT با استفاده از ESP32 ضروری است. ابتدا به یک برد توسعه ESP32 نیاز دارید. میکروکنترلر اصلی جزء اصلی است که برنامه نویسی از آن انجام می شود. این یک برد مدار کوچک با پین ها و یک آنتن یکپارچه است. دوم، برای اتصال برد ESP32 به رایانه خود به یک کابل USB نیاز دارید. سپس حسگرها، محرک ها و یک کامپیوتر برای آپلود کد مورد نیاز هستند. در نهایت، تخته نان برد و سیم های جامپر ضروری است.
مرحله بعدی نصب نرم افزار لازم بر روی کامپیوتر است. Arduino Integrated Development Environment (IDE) معمولاً برای برنامهنویسی کد میکروکنترلرهایی مانند ESP2 استفاده میشود. پس از دانلود نرم افزار بر روی رایانه های شخصی، برد ESP32 به Arduino IDE اضافه می شود. محیط توسعه کامل است و ما می توانیم پروژه خود را با ایجاد و آپلود کد شروع کنیم.
عملکرد پایه ESP32
همانطور که قبلا گفته شد، قابلیت داخلی ESP32 اتصال به اینترنت و امکان ارسال و دریافت داده را تسهیل می کند. قابلیت اساسی ESP32 اکنون شامل توانایی اتصال به Wi-Fi است. برای انجام این کار، ما باید Arduino IDE را راه اندازی کنیم، یک طرح جدید ایجاد کنیم و کتابخانه Wi-Fi را در آن قرار دهیم. سپس، تنظیم اعتبار شبکه، اتصال به Wi-Fi، و انجام تأییدیه های اتصال، همه فرآیندهای لازم برای پیوند ESP32 به اینترنت هستند.
اکنون که اتصال برقرار شده است، می توانیم کار روی پروژه را آغاز کنیم. با یک پروژه ساده مانند چشمک زدن یک LED شروع کنید. برای این پروژه، ما باید اصول برنامه نویسی و نحوه دستکاری سخت افزار را درک کنیم. LED به گونه ای متصل می شود که پایه بلندتر که به آند معروف است به یکی از پین های دیجیتال ESP32 وصل می شود و کاتد یا پایه کوتاه تر به یک مقاومت متصل می شود. و سر دیگر مقاومت به زمین ESP32 متصل است.
نوشتن کد در Arduino IDE و آپلود آن مرحله بعدی است. پس از آپلود کد و انتخاب برد در IDE، LED باید شروع به چشمک زدن کند. وقتی همه چیز به درستی انجام شد، LED روشن و خاموش می شود.
اینها مراحل اساسی برای درک بهتر رابط Arduino IDE و ESP32 هستند.
ادغام سنسورها و محرک ها
همانطور که می دانیم، سنسورها دستگاه هایی هستند که کیفیت های فیزیکی را شناسایی و اندازه گیری می کنند، که متعاقبا توسط ESP32 خوانده شده و مورد استفاده قرار می گیرند.
اکنون نحوه اتصال و استفاده از حسگرهای رطوبت و دما ESP32 را بررسی خواهیم کرد. انتخاب سنسور ضروری است زیرا رطوبت و دما را تعیین می کند. بنابراین، بسته به نیاز، سنسور DHT11 یا DHT22 انتخاب می شود. سپس سنسورها باید متصل شوند. ESP32 به پایه GND، پایه دیجیتال و پایه برق 3.3 ولت متصل است. یک کتابخانه برای تسهیل ارتباط با حسگر برای خواندن داده های حسگر مورد نیاز است.
پس از این مرحله، کتابخانه دارای عملکردهایی برای خواندن دما و رطوبت از سنسورها است. داده ها نمایش داده می شود. به عنوان مثال، مانیتور سریال Arduino IDE اندازه گیری رطوبت و دما را محاسبه می کند.
دسته بعدی محرک ها هستند که به عنوان دستگاه هایی توصیف می شوند که حرکات و اعمال را می خوانند. بیایید نگاهی به نحوه استفاده از ESP32 برای کنترل رله و موتور بیندازیم.
بنابراین، ما به یک ماژول رله نیاز داریم که به ESP32 اجازه می دهد دستگاه های پرقدرت مانند روشنایی و فن ها را کنترل کند. پایه VCC به پایه برق 3.3 ولت ESP32 متصل است. پایه GND به ESP32 و پایه IN به یکی از پایه های دیجیتال ESP32 متصل است. اکنون می توانیم با ارسال سیگنال از ESP32 رله را روشن و خاموش کنیم.
عملگرها و حسگرها به ما این امکان را می دهند که پروژه های پیچیده اینترنت اشیا و طیف وسیعی از دستگاه ها و سیستم های هوشمند را طراحی کنیم.
ویژگی های پیشرفته ESP32
یکی از ویژگی های ارتقا یافته ESP32 استفاده از بلوتوث کم انرژی است. ممکن است این اصطلاح شما را مجذوب خود کند. بلوتوث کم انرژی یک شکل کم مصرف تر از بلوتوث است که ESP32 را قادر می سازد تا به صورت بی سیم با سایر دستگاه های BLE ارتباط برقرار کند. مصرف انرژی و برای کاربردهایی که نیاز به باتری های بادوام دارند ایده آل است.
ویژگی بعدی Over the Air (OTA) است که به شما امکان می دهد بدون نیاز به اتصال فیزیکی، سیستم عامل ESP32 خود را به صورت بی سیم ارتقا دهید. OTA به ما امکان می دهد ویژگی های جدید اضافه کنیم، اشکالات را برطرف کنیم و پیشرفت های امنیتی ESP32 را به روز کنیم.
یکی دیگر از ویژگی های پیشرفته ESP32 مصرف انرژی بسیار پایین آن است. این ویژگی برای گجت هایی که از باتری استفاده می کنند مناسب است. گزینه های حالت مختلف از جمله حالت خواب سبک و عمیق وجود دارد. ابزارهای پوشیدنی و برنامه های نظارت بر محیط از این ویژگی عالی بهترین استفاده را می کنند.
نتیجه
ESP32 بهترین میکروکنترلر برای انواع دستگاه های اینترنت اشیا به دلیل مجموعه ویژگی های گسترده ای است که دارد. میتوانیم عملکردها را با اتصال Wi-Fi به بلوتوث ارتباطات کم انرژی آغاز کنیم. مصرف انرژی کم آن اغلب در سیستم هایی استفاده می شود که به باتری بزرگتری نیاز دارند. به طور خلاصه، ESP32 یک جزء همه کاره و ضروری برای تحقق مفاهیم اینترنت اشیا است.