Šikovná domácnosť s mikropočítačom micro:bit

Pozdravujem kamarátov robotiky a programovania zamýšľajúcich sa nad použitím výučbového mikropočítača micro:bit v praxi. V súčasnej dobe je trend šikovnej domácnosti (anglicky Smart Home), ktorá má jednoduché rutinné činnosti zvládnuť sama, a tým nám umožniť tráviť voľný čas podľa vlastných predstáv. Pár základných úloh šikovnej domácnosti dokáže splniť aj súprava Smart Home Kit určená pre spomenutý mikropočítač, s ktorou vás zoznámim nižšie.

Súprava Smart Home Kit

Súprava Smart Home Kit je tvorená z dvanástich modulov, prepojovacích káblov, držiaka batérií AAA, dátového kábla USB, skrutkovača a návodu. Hlavný modul sa volá sensor:bit a umožňuje pripojenie ďalších modulov. Tento modul disponuje konektormi typu GVS a IIC, bzučiakom, konektorom pre slúchadlá a portom na zapojenie mikropočítača.

Zvyšnými jedenástimi modulmi opísanej súpravy sú (v zátvorke je uvedený technický parameter, prípadne merací rozsah alebo jednotka):

1. OLED displej (128x64pixelov)
2. snímač nárazu (0 alebo 1)
3. snímač teploty (˚C)
4. RGB LED dióda (0-255)
5. snímač hluku (dB)
6. snímač intenzity svetla (0-100)
7. snímač vlhkosti pôdy (0-100)
8. relé (0 alebo 1)
9. jednosmerný motor (0 alebo 1)
10. 180-stupňový servomotor (0-180)
11. ponorné čerpadlo (3,3-4,5V)

Samotné moduly vypovedajú, že sa jedná o súpravu so stredným stupňom náročnosti avšak zvládnuteľným poznania chtivým začiatočníkom. Programovanie v platforme Microsoft MakeCode je našťastie uľahčené existenciou rozširujúceho Bloku Smarthome obsahujúceho Bloky OLED, Smarthome a Neopixel.

Ako býva mojim zvykom, začal som vytvorením skúšobného programu, ktorý mal za úlohu preveriť funkčnosť všetkých modulov súpravy Smart Home Kit. Bolo nevyhnutné sa zamyslieť nad tým, v akom poradí pripojiť jednotlivé moduly. Pre energetickú náročnosť sa mi nepodarilo zapojiť súčasne jednosmerný motor, relé a ponorné čerpadlo. Nakoniec som zvolil nasledovný ‚layout‘ zapojených pinov mikropočítača micro:bit:

• P1 – snímač vlhkosti pôdy
• P2 – snímač teploty
• P3 – snímač intenzity svetla
• P4 – snímač nárazu
• P8 – RGB LED dióda
• P10 – snímač hluku
• P13 – 180-stupňový servomotor
• P19 a P20 – OLED displej

Potom som sa pustil do programovania a následného testovania, zavŕšením ktorého som získal finálnu verziu môjho programu:

Program JavaScript

let item = 0
input.onButtonPressed(Button.A, function () {
    OLED.newLine()
    OLED.writeString("VLHKOST PODY (0-100):")
    OLED.writeNum(smarthome.ReadSoilHumidity(AnalogPin.P1))
    OLED.newLine()
    OLED.writeString("TEPLOTA (C): ")
    OLED.writeNum(smarthome.ReadTemperature(TMP36Type.TMP36_temperature_C, AnalogPin.P2))
    OLED.newLine()
    OLED.writeString("INTENZITA SVETLA (0-100): ")
    OLED.writeNum(smarthome.ReadLightIntensity(AnalogPin.P3))
    basic.pause(10000)
    OLED.clear()
    OLED.writeString("HLUK (dB): ")
    OLED.writeNum(smarthome.ReadNoise(AnalogPin.P10))
    OLED.newLine()
    OLED.writeString("FARBA DIODY: ")
    OLED.writeString("modra")
    strip.showColor(neopixel.colors(NeoPixelColors.Blue))
    OLED.newLine()
    OLED.writeString("SERVO (0-180): ")
    pins.servoWritePin(AnalogPin.P13, 180)
    OLED.writeNum(180)
    OLED.newLine()
    OLED.writeString("NARAZ (0alebo1): ")
    OLED.writeNum(pins.digitalReadPin(DigitalPin.P4))
    basic.pause(10000)
    pins.servoWritePin(AnalogPin.P13, 0)
    strip.clear()
    strip.show()
    OLED.clear()
})
let strip: neopixel.Strip = null
led.enable(false)
music.beginMelody(music.builtInMelody(Melodies.PowerUp), MelodyOptions.Once)
OLED.init(128, 64)
pins.setPull(DigitalPin.P4, PinPullMode.PullUp)
strip = neopixel.create(DigitalPin.P8, 1, NeoPixelMode.RGB)

Program MakeCode

Video

Po vzhliadnutí pripojených modulov zmienenej súpravy v plnej prevádzke, najviac ma oslovil snímač vlhkosti pôdy použiteľný aj na sledovanie hladiny vody alebo vlhkosti pokožky.

Záver

So záverom prišiel čas na poďakovanie, že ste si prečítali môj článok o súprave Smart Home Kit. Rôznymi kombináciami jej modulov sa dá vytvoriť veľa pozoruhodných programov, ktoré je možné do určitej miery aplikovať v praxi. Jeden z nich vám predstavím nabudúce.

---