แสงสว่างไร้สาย: ควบคุม IoT ขั้นสูงด้วย ESP8266

ชิป ESP8266 ได้พลิกโฉมโลกของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ DIY ด้วยการนำเสนอการเชื่อมต่อ WiFi ประสิทธิภาพสูงในราคาที่ต่ำอย่างไม่น่าเชื่อ โปรเจกต์นี้มุ่งเน้นไปที่ ESP-01S module โดยสาธิตวิธีเปลี่ยนไมโครคอนโทรลเลอร์แบบสแตนด์อโลนให้เป็น Wireless Light Server ที่ทรงพลัง ซึ่งสามารถควบคุมพลังงานและความเข้มของแสงได้จากอุปกรณ์ Android ทุกชนิด

สถาปัตยกรรมเครือข่ายอัตโนมัติ: AP Mode

แตกต่างจากโปรเจกต์ IoT ส่วนใหญ่ที่ต้องใช้เราเตอร์ในบ้าน การใช้งานนี้ตั้งค่า ESP8266 ให้อยู่ใน Access Point (AP) Mode:

• เครือข่ายโฮสต์ในตัวเอง: ESP8266 สร้างเครือข่าย WiFi ของตัวเอง (SSID: Lights*) คุณเชื่อมต่อโทรศัพท์ของคุณเข้ากับโมดูลโดยตรง ทำให้เหมาะสำหรับการควบคุมแสงสว่างแบบ off-grid หรือในพื้นที่จำเพาะ (เช่น ภายในรถยนต์หรือตู้)
• Embedded Web Server: อุปกรณ์รัน HTTP server ที่มีน้ำหนักเบา เมื่อคุณ "กดปุ่ม" ใน mobile app มันจะส่ง GET request อย่างง่ายไปยัง IP address ของ ESP (เช่น 192.168.4.1/ON)
• การคงสถานะ: ด้วยการใช้ EEPROM ในตัว เซิร์ฟเวอร์จะจดจำการตั้งค่าความสว่างของคุณโดยอัตโนมัติ หากไฟดับ แสงจะกลับคืนสู่สถานะล่าสุดที่ทราบทันทีที่ไฟกลับมา—ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญสำหรับการทำ home automation ในโลกแห่งความเป็นจริง

การควบคุมแบบไดนามิกผ่าน PWM

เพื่อควบคุมการ "หรี่" หรือความสว่างของ LED โปรเจกต์นี้ใช้ Pulse Width Modulation (PWM)

• แทนที่จะปรับแรงดันไฟฟ้า (ซึ่ง LED ไม่ชอบนัก) ESP8266 จะเปิดและปิดไฟหลายร้อยครั้งต่อวินาที
• ด้วยการปรับเปลี่ยน "Duty Cycle" (อัตราส่วนของเวลาที่ไฟ ON เทียบกับ OFF) คุณสามารถควบคุมความสว่างได้ 256 ระดับ สร้างการเปลี่ยนผ่านที่ราบรื่นตั้งแต่แสงเรืองรองไปจนถึงความสว่างเต็มที่

การผสานรวมกับ IoT Dashboard

โปรเจกต์นี้ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับ IoT oneScreen app ซึ่งมอบอินเทอร์เฟซระดับมืออาชีพสำหรับผู้ใช้งาน การตั้งค่านี้ช่วยลดความจำเป็นในการเขียนโค้ด mobile UI ด้วยตนเอง ทำให้ผู้สร้างสามารถมุ่งเน้นไปที่ hardware logic ในขณะที่เพลิดเพลินกับ dashboard ที่สวยงามและตอบสนองได้ดีบนสมาร์ทโฟนของพวกเขา

โปรเจกต์ง่ายๆ สำหรับการทำงานร่วมกันระหว่าง ESP01S และอุปกรณ์มือถือที่ใช้ Android 7+ โปรเจกต์นี้ช่วยให้คุณควบคุมไฟ LED ในตัวของ ESP ได้—เปิด (ON), ปิด (OFF) และตั้งค่าความสว่าง (brightness) ESP ทำงานเป็น server (AP ที่มี SSID: Lights*(xxxxx), password: 1234567890) เซิร์ฟเวอร์จะจดจำ request ที่ส่งมายังตัวมัน และสามารถดำเนินการคำสั่งโดยตรง (ON, OFF) หรือส่งอินเทอร์เฟซการจัดการได้ หากมีการเปลี่ยนแปลงการตั้งค่า จะถูกบันทึกใน EEPROM หลังจากตัดการเชื่อมต่อ ในกรณีที่ไฟดับ การตั้งค่าจะถูกอ่านจาก EEPROM

หากใช้ IoT oneScreen ให้ทำตามรูปภาพถัดไปนี้: