7. 電流制限ゲート

一部の状況、例えば駐車場などでは、数量の管理が必要となります。

ここではスマートゲートを作成します。サーボをゲートとして使用し、その前にIR障害物検出器を配置します。オブジェクト（例えば車）が検出されると、ゲートが開き、数字が1増加します。 そのカウントは7セグメントディスプレイで表示され、Blynkクラウドにもアップロードされるので、遠隔での閲覧も可能です。最後に、Blynkにはこのスマートゲートシステムを有効/無効にするためのスイッチ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、以下のコンポーネントが必要です。

全てのキットを一括で購入するのが便利です。リンクはこちら：

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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

SunFounder R3ボード

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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セグメント表示

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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を必要としますので、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/wiring_servo_segment.jpg

2. ダッシュボードを編集

  1. 数を記録するために、 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. 次に、 Wed Dashboard ページに移動し、 Switch ウィジェットをドラッグして、そのデータストリームを V0 に設定し、 Label ウィジェットをドラッグして、その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 のパスの下の 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。また、使用しているWiFiの ssid と password も入力する必要があります。詳細なチュートリアルは 1.4 R3ボードをBlynkに接続 を参照してください。

  3. 正しい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. シリアルモニターを開き（ボーレートを115200に設定）、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、次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ます。

    • 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。

    • R3ボードのリセットボタンを押します。

    これらの操作を3-5回繰り返すことが必要な場合もありますので、お待ちください。

  5. Blynk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、Blynkの7セグメント表示およびCountウィジェットが1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Blynkを使用する方法は？ を参照してください。

    ../_images/mobile_gate.jpg

どのように動作するのか？

BLYNK_WRITE(V0) 関数は 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。これにより、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 が毎秒判定され、有効になっている場合、ゲートのメイン関数が実行されます。

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

ゲートのメイン関数は 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 が1増加します。 Blynk Cloudの V8 データストリームと回路の7セグメント表示に count を書き込み、ドアを開けます。 オブジェクトが存在から不在に移行する場合、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;
}

showNumber(int num) 関数は、7セグメント表示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を接地して、伝送中は常に低く保つ
    shiftOut(DS, SHcp, MSBFIRST, datArray[num]);
    digitalWrite(STcp, HIGH); //データを保存するためにST_CPST_CPを引き上げる
}

operateGate(bool openGate) 関数は、参照が True の場合、ドアをゆっくり開け、参照が False の場合、ドアをゆっくり閉じます。

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);
        }
    }
}