7. 数量制限ゲート

駐車場などの状況では、数量の管理が必要とされます。

ここでは、スマートゲートを作成します。サーボはゲートとして使用され、その前にIR障害物検知器が配置されます。オブジェクト（車など）が検出されると、ゲートが開き、数字が1増加します。 カウントは7セグメントディスプレイで表示され、Blynk Cloudにもアップロードされ、遠隔地での閲覧が可能です。最後に、Blynkにはこのスマートゲートシステムを有効/無効にするSwitchウィジェットがあります。

必要な部品

このプロジェクトでは、以下の部品が必要です。

全体のキットを購入するのが確かに便利です、以下がリンクです：

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このキットのアイテム

リンク

3 in 1 Starter Kit

380+

3 in 1 Starter Kit

以下のリンクから個別に購入することもできます。

コンポーネントの紹介

購入リンク

Arduino Uno R4 Minima

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ブレッドボード

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ESP8266モジュール

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ジャンパーワイヤー

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抵抗器

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サーボ

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障害物回避モジュール

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7セグメントディスプレイ

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74HC595

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1. 回路を組む

注釈

ESP8266モジュールは、安定した動作環境を提供するために高電流が必要ですので、9Vのバッテリーが接続されていることを確認してください。

../_images/iot_7_bb.png

2. ダッシュボードを編集

  1. 数字を記録するには、 Datastream ページで Virtual Pin タイプの Datastream を作成します。DATA TYPEを Integer に設定し、MINとMAXを 0 と 10 に設定します。

    ../_images/sp220610_165328.png

  2. 今度は Wed Dashboard ページに移動し、 Switch ウィジェットをドラッグしてデータストリームを V0 に、 Label ウィジェットをドラッグしてデータストリームを V8 に設定します。

    ../_images/sp220610_165548.png

3. コードの実行

  1. 3in1-kit\iot_project\7.current_limiting_gate のパスの下で 7.current_limiting_gate.ino ファイルを開くか、このコードを Arduino IDE にコピーします。

  2. Template ID、 Device Name、および Auth Token を自分のものに置き換えます。使用しているWiFiの ssid および password も入力する必要があります。詳しいチュートリアルは、 1.4 R4ボードをBlynkに接続する を参照してください。

  3. 適切なボードとポートを選択した後、 Upoad ボタンをクリックします。

  4. シリアルモニター（ボーレートを115200に設定）を開き、成功した接続などのプロンプトが表示されるのを待ちます。

    ../_images/2_ready.png

    注釈

    接続時に ESP is not responding というメッセージが表示された場合は、以下の手順に従ってください。

    • 9Vのバッテリーが接続されていることを確認してください。

    • RSTピンを1秒間GNDに接続してESP8266モジュールをリセットし、その後、それを取り外します。

    • R4ボード上のリセットボタンを押します。

    これらの操作を3〜5回繰り返す必要があることがあります。忍耐強く行ってください。

  5. Blynk上のButton Controlウィジェットをクリックしてスマートドアシステムを有効にします。IR障害物回避モジュールが障害物を検出すると、ゲートが開き、7セグメントディスプレイとBlynk上のCountウィジェットに1が加算されます。

    ../_images/sp220610_165548.png

  6. モバイルデバイスでBlynkを使用したい場合は、 モバイルデバイスでのBlynkの使用方法 を参照してください。

    ../_images/mobile_gate.jpg

どのように動作するのか？

関数 BLYNK_WRITE(V0) は Switch ウィジェットのステータスを取得し、それを変数 doorFlag に割り当てます。これはスマートゲートシステムが有効かどうかを判断するために使用されます。

BLYNK_WRITE(V0)
{
    doorFlag = param.asInt(); // ゲートを有効にする
}

Blynkタイマーでは、 doorFlag は毎秒判断され、有効な場合、ゲートの主要な関数が実行されます。

void myTimerEvent()
{
    if (doorFlag)
    {
        channelEntrance();
    }
}

ゲートの主要な関数は channelEntrance() です。 オブジェクトがゲートに近づくと（センサーが障害物があることを検出すると）、 count は1増加します。 count をBlynk Cloudのデータストリーム V8 と回路上の7セグメントディスプレイに書き込み、ドアを開きます。 オブジェクトが現在から欠如する場合、つまりオブジェクトがドアに入った場合、ドアを閉じます。

void channelEntrance()
{
    int currentState = digitalRead(irPin); // 0:障害物 1:障害物なし
    if (currentState == 0 && lastState == 1) {
        count=(count+1)%10;
        Blynk.virtualWrite(V8, count);
        showNumber(count);
        operateGate(true);
    } else if ((currentState == 1 && lastState == 0)) {
        operateGate(false);
    }
    lastState = currentState;
}

関数 showNumber(int num) は、7セグメントディスプレイに値を表示するために使用されます。

void showNumber(int num)
{
    digitalWrite(STcp, LOW); //ST_CPをグラウンドにし、データを送信している間、ローに保持します
    shiftOut(DS, SHcp, MSBFIRST, datArray[num]);
    digitalWrite(STcp, HIGH); //データを保存するためにST_CPをプルアップします
}

関数 operateGate(bool openGate) は、参照が True の場合、ゆっくりとドアを開き、参照が False の場合、ゆっくりとドアを閉じます。

void operateGate(bool openGate) {
    if (openGate == true)
    {
        // open gate
        while (angle <= 90) {
        angle++;
        myservo.write(angle);
        delay(5);
        }
    } else {
        // close gate
        while (angle >= 0){
        angle--;
        myservo.write(angle);
        delay(5);
        }
    }
}