IOT-Prototyp

Wie bereits in Task 09 beschrieben , soll eine smarte Klingel umgesetzt werden.

Der ESP32 soll hierfür mit unterschiedlichen In- und Outputs verbunden werden.

Inputs:
- Feuchtigkeits- und Temperatursensor (DHT11)
- Bewegungsmelder (HC-SR501)
- Fotowiederstand
- Touch Sensor (wie von Herrn Rausch beschrieben)

Outputs:
- aktiver Buzzer
- weiße LED
- grüne LED

Anschließend sollen diese In- und Outputs eingerichtet werden, sodass ihre Zustände ausgelesen werden können bzw. Zustände geändert werden können.
Ebenfalls soll eine Netzwerkverbindung realisiert werden. Dadurch kann der ESP32 als Telegram-Bot fungieren und auf exterene Anfragen reagieren.

Der ESP32 wurde folgendermaßen mit allen Komponenten verbunden:

Der Bewegungsmelder, Buzzer und DHT11 konnten über 3 Pins verbunden werden. Jeweils einen für die Erdung, einen für die Spannung und einen, um das eigentliche Signal zu übertragen. Der DHT11 ist ein recht langsamer Sensor. Daher kann es zu Verzögerungen oder kompletten Ausfällen beim Auslesen kommen. Dies musste im Code berücksichtigt werden, um ungewollte Programmabbrüche zu vermeiden. Der Bewegungsmelder verfügt über zwei physische Regler. Hierüber kann geregelt werden, wie empfindlich dieser ist und wie lange das Signal bei einer Bewegung aufrecht erhalten werden soll.
Der Fotowiederstand und die LEDs wurden über zwei Pins verbunden. Ein Pin zur Erdung und einen für das eigentliche Signal. Eine Ausnahme ist der Fotowiderstand. Dieser wird zwar ebenfalls über zwei Pins angesteuert, allerdings wird am Pin für die Erdung noch ein Widerstand eingesetzt, wodurch die momentane Helligkeit abgeleitet werden kann. Der "Touch-Sensor" wird, wie von Herrn Rausch erläutert, lediglich über einen Pin integriert.
Alle verkabelten Komponenten wurden nun testweise im Code eingebunden, ausgelesen und angesteuert. Diese waren nun einsatzbereit.

Nun ging es an die Realisierung des Telegram-Bots. Vorab musste hierfür eine Internetverbindung hergestellt werden. Dazu mussten zwei Bibliotheken ins Projekt integriert werden, welche den Aufbau einer WIFI-Verbindung ermöglichen. Außerdem konnte auch direkt die Bibliothek "UniversalTelegramBot.h" integriert werden, welche dem ESP32 die Bot-Fähigkeiten ermöglicht.
Über unterschiedliche Telegram-Dienste ließ sich ein solcher Bot mit zugehörigem Token erstellen und auf dem ESP32 einrichten. Nun war es möglich Nachrichten an den Bot zu senden. Auf diese Nachrichten kann reagiert werden, ähnlich wie es bei der VUI der Fall war. Mehr dazu wird im Video erklärt.

Die Funktionen des Telegram-Bots konnte nun mit den vorhandenen Komponenten kombiniert werden. So konnten alle gewünschten Funktionen aus Task 09 umgesetzt werden. Das Abfragen verschiedener Werte, Reaktionen auf Inputs und Anpassungen an Umweltbedingungen sind nun möglich. Das Projekt ließe sich durch mehr Funktionen und Komponenten noch beliebig ergänzen, hätte dann allerdings den Rahmen gesprengt. Zuletzt wurden das Breadboard, der ESP32 und alle Komponenten in eine Box gepackt, um der Klingel einen cleaneren Look zu verpassen.

Video

Code