آموزش رزبری پای اینترنت اشیا IOT اینترنت اشیاء تئوریک نود رد Node-Red

کنترل نور LED با نرم افزار Node-RED و آردوینو Arduino بخش هشتم

Node-red-part8-arduino-mega2560-rpi-digispark
نوشته شده توسط پریسا پوربلورچیان

و دوباره نود رد Node-RED! نرم افزار نودرد Node Red یک پلتفرم اپن سورس برای راه اندازی پروژه‌های اینترنت اشیاء است. این نرم افزار توسط IBM طرح ریزی و تولید شده است. در این آموزش با ترکیب نرم افزار نود رد Node-RED و  آردونیو Arduino یک پروژه در محیط UI طراحی می‌کنیم. وب سایت دیجی اسپارک به عنوان مرجع تخصصی اینترنت اشیاء IOT به زبان فارسی اولین مرجع نرم افزار اینترنت اشیاء Node Red به زبان فارسی است. در مجموعه آموزش‌های نود رد Node Red به صورت بخش بندی شده کار با این نرم افزار را به صورت پروژه محور آموزش می‌دهیم. در ادامه بخش اول آموزش کار با نرم افزار اینترنت اشیاء Node Red با مرجع تخصصی اینترنت اشیاء دیجی اسپارک همراه باشید.

 

هدف از پروژه

در این آموزش توسط نرم افزار نود رد Node-RED و آردوینو Arduino Mega2560، میزان نور سه ال ای دی LED را کنترل خواهیم کرد. در ادامه آموزش به بررسی کد آردوینو و نودهای لازم جهت اجرای پروژه به صورت عملی میپردازیم.

 


بخش اول – نود رد Node-RED


راه اندازی نرم افزار اینترنت اشیا Node-RED

برای شروع، برد رزبری پای Raspberry Pi را روشن کنید. حال از منو رزبری پای، گزینه اول یعنی Programming را انتخاب نمایید. سپس در منو باز شده پنجمین گزینه یعنی Node-REDرا انتخاب نمایید. همانطور که در تصویر زیر مشاهده می‌کنید پنجره Node-RED برای شما باز می‌شود. در خط اول IP برای ورود به نرم افزار نمایش داده می‎شود. حال وارد محیط نرم افزار Node-RED شوید.

 

پیش نیاز Node Red

در این آموزش توسط محیط UI در نود رد Node-RED خروجی را کنترل میکنیم. در آموزش بخش دوم کار با نرم افزار اینترنت اشیا نود رد Node-RED به معرفی محیط UI و معرفی نودهای زیر شاخه آن پرداختیم. در صورت نداشتن اطلاعات کافی و آشنایی با محیط گرافیکی UI به آموزش زیر مراجعه کنید. آموزش کار با نرم افزار اینترنت اشیاء Node-RED – بخش دوم

 

ارتباط رزبری پای Raspberrypi و آردوینو Arduino

برای ارتباط بین رزبری پای Raspberry Pi و آردوینو Arduino باید دستور نصب آردوینو Arduino را وارد کنید. برای اینکار از منو رزبین Rasbpian ترمینال Terminal را انتخاب کنید.

 

فراخوانی نودها Node

نود Serial

برای ارتباط بین رزبری پای Raspberry Pi و آردوینو Arduino نیاز به نود سریال Serial داریم. نود سریال Serial از شاخه output قابل دسترسی است. نود سریال پورت میکروکنترل لوکال Local را خوانده و شناسایی می‌کند. پورت های شناسایی شده در تنظمیات نود Node نمایش داده می‌شود.

آموزش-ترکیب-رزبری-پای-و-آردوینو.-تنظیمات-نود-Serial1

نود gauge

نود gauge برای نمایش دیتا (Result) پروژه در یک رابط با گرافیکی خاص استفاده میشود. این نود را از شاخه UI انتخاب کرده و سپس همانند زیر تنظیمات نود را انجام دهید.

آموزش-ترکیب-رزبری-پای-و-آردوینو.-تنظیمات-نود-gauge دیجی اسپارک

نود inject

نود inject، نود ورودی می‌باشد. این نود از شاخه input در دسترس می‌باشد. آن را انتخاب کنید و وارد نود رد Node-RED کنید. از این نود برای مقدار دهی اولیه به خروجی استفاده میکنیم. تنظیمات نود را همانند زیر انجام دهید.

آموزش-ترکیب-رزبری-پای-و-آردوینو.-تنظیمات-نود-inject دیجی اسپارک

نود Slider

نود اسلایدر Slider یکی از زیر شاخه های UI میباشد. با انتخاب این نود میتوان در محیط UI یک رابط کاربری با حالت نمایش اسلایدر ساخت. توسط اسلایدر خروجی تغییر خواهد کرد. در این پروژه نیاز به تعریف سه اسلایدر Slider داریم. همانند زیر تنظیمات نود Node  را انجام دهید.

آموزش-ترکیب-رزبری-پای-و-آردوینو.-تنظیمات-نود-اسلایدر-slider دیجی اسپارک

نود Function

نود فانکشن (function) برای کدنویسی و شرط گذاری ارسال فرمان بین نودها استفاده می‌شود. در این پروژه سه تابع برای خواندن دیتا از پایه PWM میکروکنترل فراخوانی میشود. همانطور که گفته شد، در خروجی سه ال ای دی LED تعریف شده است که توسط پایه PWM آردوینو فعال میشوند. در فراخوانی تابع Function از msg و msg.payload استفاده میشود. دستورات و توابع مربوط به هر خروجی را تعریف کرده و در نود Function وارد خواهیم کرد.

آموزش-ترکیب-رزبری-پای-و-آردوینو.-تنظیمات-نود-فانکشن1 دیجی اسپارک

 

نود Serial Out

نود سریال خروجی اتصال به یک نود سریال خروجی را فراهم میکند. این نود از شاخه output قابل دسترسی است. همانند قبل بر روی تنظیمات کلیک کرده و در قسمت سرچ پورت را یافته و انتخاب کنید.

آموزش-ترکیب-رزبری-پای-و-آردوینو.-تنظیمات-نود-سریال-out دیجی اسپارک

نود debug

برای نمایش Result پروژه Node Red از نود Debug استفاده می‌کنیم. این نود از شاخه output در دسترس می‌باشد. در این پروژه به دلخواه میتوانید سه نود debug برای نمایش مقادیر هر یک از خروجی ها تعریف کنید.

آموزش-ترکیب-رزبری-پای-و-آردوینو.-تنظیمات-نود-debug دیجی اسپارک

اتصالات Node Red

حال همانند تصویر زیر اتصالات را انجام دهید. تنها کافیست با Drag & Drop نودها را به یکدیگر اتصال دهید.

آموزش-ترکیب-رزبری-پای-و-آردوینو.-اتصالات node red دیجی اسپارک

 


بخش دوم – کدهای آردوینو Arduino


حال پس از فراخوانی نودهای مورد نیاز نوبت به اجرای کد آردوینو رسیده است. نرم افزار آردوینو Arduino را از منو رزبین انتخاب کنید. کد زیر را انتقال دهید.

تحلیل کد آردوینو

برای شروع نیاز به تعریف ال ای دی ها و پایه PWM به عنوان خروجی داریم:

سریال مانیتور Serial Monitor

سریال مانیتور را روی بادریت ۱۱۵۲۰۰ تنظیم کنید.

تابع readStringUntil

تابع readStringUntil کاراکترها را از بافر سریال در یک رشته میخواند. از این دستور برای ارتباط سریال با دیگر میکروکنترل ها استفاده میشود.

تابع String to Int Function

تابع  toInt به شما این امکان را میدهد که رشته را به یک عدد صحیح تبدیل کنید.

 


بخش آخر – محیط UI


حال برنامه آردوینو arduino را بر روی برد کامپایل کنید. سپس کابل آردوینو را از سیستم جدا کرده و به برد رزبری پای اتصال دهید. وارد نرم افزاز نود رد شوید. سپس برنامه را Deploy کنید. آدرس زیر را وارد کرده تا وارد محیط گرافیکی UI شوید.

با وارد شدن به محیط UI، رابط کاربری ساخته شده را مشاهده خواهید کرد. با کشیدن هر یک از سه اسلایدر Slider، خروجی تغییر خواهد کرد. ویدیو را مشاهده کنید.

 

چنانچه در مراحل راه اندازی و انجام این پروژه با مشکل مواجه شدید، بدون هیچ نگرانی در انتهای همین پست، به صورت ثبت نظر سوالتان را مطرح کنید. من در سریع‌ترین زمان ممکن پاسخ رفع مشکل شما را خواهم داد. همچنین اگر ایرادی در کدها و یا مراحل اجرایی وجود دارند می‌توانید از همین طریق اطلاع رسانی کنید.

 


پروژه و دریافت بن ارسال رایگان


برای دریافت بن خرید از دانشجو کیت، کاربران بایستی با استفاده از وسایل این آموزش، پروژه را اجرا کرده و یا حتی مدار جدیدی تعریف کنید. سپس از اجرای کار فیلم گرفته و در شبکه‌های اجتماعی از جمله آپارات و اینستگرام، با هشتگ‌های دیجی_اسپارک و دانشجوکیت  و digispark  و  daneshjookit منتشر کنند. سپس از طریق بخش نظرات در ادامه همین آموزش، جهت دریافت بن خرید ارسال رایگان به ارزش ۱۰۳۰۰ تومان از دانشجو کیت، لینک را زیر همین پست ارسال کنید.

 

در پایان نظرات و پیشنهادات خود را با ما درمیان بگذارید و با اشتراک گذاری این آموزش در شبکه های اجتماعی , از وبسایت دیجی اسپارک حمایت کنید.

 

درباره نویسنده

پریسا پوربلورچیان

تولید کننده محتوا / کارشناس IOT

زندگی یعنی پژوهش و فهمیدن چیزی جدید

تلاشم بر این است تجربیاتم در زمینه IOT‌ را به بهترین شکل با شما در میان بگذارم.

تبادل نظر و رفع عیب با ثبت دیدگاه