Blynkを使用した植物モニター¶

このプロジェクトは、現在の温度、湿度、光強度、土壌湿度を検出する植物監視デモシステムを作成します。データはBlynkに表示され、土壌の湿度レベルに基づいた提案とともに表示されます。

1. 回路の組み立て¶

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するので、9Vバッテリーが接続されていることを確認してください。

2. Blynkの設定¶

注釈

Blynkに慣れていない場合は、まずこれら二つのチュートリアルを読むことを強くお勧めします。 Blynkで始める方法はBlynkの初心者向けガイドであり、ESP8266の設定とBlynkへの登録方法も含まれています。 Blynkを使用した炎警報システムは簡単な例ですが、手順の説明がより詳細です。

2.1 テンプレートの作成¶

まず、Blynk上で「Plant Monitor」テンプレートを作成する必要があります。

2.2 データストリーム¶

esp8266およびuno r4ボードからデータを受け取るために、 Datastream ページで Virtual Pin タイプの Datastreams を作成します。

以下の図に従ってVirtual Pin V0を作成してください:

Virtual Pin V0 の名前を temperature に設定します。 DATA TYPE を Double に設定し、MINとMAXを -100 と 100 に設定します。 UNITS を Celsius,℃ に設定します。
以下の図に従ってVirtual Pin V1を作成してください:

Virtual Pin V1 の名前を humidity に設定します。 DATA TYPE を Double に設定し、MINとMAXを 0 と 100 に設定します。 UNITS を Percentage,% に設定します。
以下の図に従ってVirtual Pin V2を作成してください:

Virtual Pin V2 の名前を soilMoisture に設定します。 DATA TYPE を String に設定します。
以下の図に従ってVirtual Pin V3を作成してください:

Virtual Pin V3 の名前を LED に設定します。 DATA TYPE を Integer に設定し、MINとMAXを 0 と 255 に設定します。

2.3 ウェブダッシュボード¶

植物モニターと対話するためにも、 Web Dashboard を設定する必要があります。

次の図に従ってWeb Dashboardを設定します。ラベル、ゲージ、LED、チャートなどのウィジェットを使用しました。各ウィジェットを対応する仮想ピンに結びつけてください。

../_images/03-web_dashboard_1_shadow.png

2.4 テンプレートの保存¶

最後に、テンプレートを保存することを忘れないでください。

3. コードを実行する¶

パス ultimate-sensor-kit\iot_project\wifi\03-Plant_monitor の下で 03-Plant_monitor.ino ファイルを開くか、このコードを Arduino IDE にコピーしてください。
"Plant Monitor"テンプレートを用いてBlynkデバイスを作成します。その後、 BLYNK_TEMPLATE_ID 、 BLYNK_TEMPLATE_NAME 、および BLYNK_AUTH_TOKEN を自分自身のものに置き換えてください。
```
#define BLYNK_TEMPLATE_ID "TMPxxxxxxx"
#define BLYNK_TEMPLATE_NAME "Plant Monitor"
#define BLYNK_AUTH_TOKEN "xxxxxxxxxxxxx"
```
使用するWiFiの ssid と password も入力する必要があります。
```
char ssid[] = "your_ssid";
char pass[] = "your_password";
```
正しいボードとポートを選択した後、 書き込み ボタンをクリックしてください。
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。
注釈

接続する際に ESP is not responding というメッセージが表示された場合は、次の手順に従ってください。
- 9V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ます。その後、接続を解除してください。
- R4ボード上のリセットボタンを押します。
以上の操作を3～5回繰り返す場合もありますので、しばらくお待ちください。

4. コードの説明¶

ライブラリと定数の初期化:

このコードの部分では、必要なライブラリを含み、Blynkのテンプレート情報やWiFiの認証情報など、特定の定数を定義します。

#define BLYNK_TEMPLATE_ID "TMPLxxxxxxx"
#define BLYNK_TEMPLATE_NAME "Plant Monitor"
#define BLYNK_AUTH_TOKEN "xxxxxxxxxxx"
#define BLYNK_PRINT Serial
#include <ESP8266_Lib.h>
#include <BlynkSimpleShieldEsp8266.h>
char ssid[] = "your_ssid";
char pass[] = "your_password";
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial EspSerial(2, 3);
#define ESP8266_BAUD 115200
ESP8266 wifi(&EspSerial);

DHTセンサーの設定:

DHTセンサーを初期化し、温度と湿度を格納するための関連変数を定義します。
```
#include <DHT.h>
#define DHTPIN 8
#define DHTTYPE DHT11
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
float temperature;
float humidity;
```
土壌湿度センサーの設定:

土壌湿度センサーの設定です。乾燥した状態と湿った状態の閾値が定義されます。

実際の状況に応じて、 wetSoil と drySoil を自分で測定する必要があります。土が乾燥しているときに土壌湿度モジュールの読み取り値を drySoil として記録し、最も湿っていると考える適切な範囲内で土壌湿度モジュールの読み取り値を wetSoil として記録します。
```
#define wetSoil 320
#define drySoil 400
const int moistureSensorPin = A0;
int moisture;
String soilStatus;
```
タイマーの設定:

データの読み取りと更新の頻度を制御するタイマーを設定します。
```
BlynkTimer timer;
```
セットアップ関数内での初期化:

このセクションでは、シリアル通信を設定し、ESP8266をWiFiに設定し、DHTセンサーを開始します。
- timer.setInterval(5000L, myTimerEvent) を使用して、setup()内でタイマー間隔を設定します。ここでは、 myTimerEvent() 関数を 5000ms ごとに実行するように設定しています。 timer.setInterval(1000L, myTimerEvent) の第一引数を変更して、 myTimerEvent の実行間隔を変更することができます。
```
void setup() {
   Serial.begin(115200);
   EspSerial.begin(ESP8266_BAUD);
   delay(10);
   Blynk.config(wifi, BLYNK_AUTH_TOKEN);
   Blynk.connectWiFi(ssid, pass);
   timer.setInterval(5000L, myTimerEvent);
   dht.begin();
}
```
loop()関数:

メインループは、Blynkの処理とタイマーを実行します。
```
void loop() {
   Blynk.run();
   timer.run();
}
```
sendData()関数:

この関数は、DHTセンサーと土壌湿度センサーから値を読み取り、土の状態を判断し、データをBlynkアプリに送信します。
- Blynk.virtualWrite(vPin, value) を使用して、Blynkの仮想ピンにデータを送信します。詳しくは Blynk.virtualWrite() を参照してください。
- Blynk.setProperty(V3, "color", color) を使用して、Blynk上のLEDの色を設定します。詳細は Blynk - LED 。
```
void sendData() {
   // (code for reading and determining values)
   Blynk.virtualWrite(V0, temperature);
   Blynk.virtualWrite(V1, humidity);
   Blynk.virtualWrite(V2, soilStatus);
   Blynk.virtualWrite(V3, 255);            // set blynk LED brightness
   Blynk.setProperty(V3, "color", color);  // set blynk LED color
}
```
シリアルモニターへのデータ出力:

この関数は、Arduino IDEのシリアルモニターでローカルに読み取り値を確認しデバッグするのに便利です。
```
void printData() {
   // (code for printing values to serial monitor)
}
```

参考