مانیتورینگ دما و رطوبت محیط از طریق ارسال داده ها با ایمیل ماژول SIM800L

اینترنت اشیا فناوریست که با به وجود آمدن آن، تغییری شگرف در پروژه های الکترونیکی بوجود آمده است. به کمک این فناوری، اشیا دارای هویت دیجیتال خواهند شد. بدین ترتیب مجموعه از اشیا می توانند علاوه بر انسان، به یکدیگر به تعامل بپردازند. در این شبکه، ابزارهای مختلفی جهت اتصال به شبکه اینترنت وجود دارد. یکی از مهم ترین و پرکاربردترین ابزار، استفاده از اینترنت سیم کارت است. به کمک اینترنت سیم کارت، بدون نیاز به مودم جانبی می توان به شبکه اینرتنت متصل شد و به تبادل داده پرداخت. در پروژه مانیتورینگ دما و رطوبت به کمک اینرتنت سیم کارت، هر دو دقیقه یکبار، داده های مربوط به دما و رطوبت محیط از طریق ایمیل به کاربر ارسال می شوند. در ادامه این آموزش با مرجع تخصصی ماژول سیم کارت به زبان فارسی، دیجی اسپارک همراه باشید.

 

---

چگونگی اتصال به اینترنت و ارسال ایمیل

---

در پروژه مانیتورینگ دما و رطوبت قصد داریم تا داده های مربوط به سنسور دما و رطوبت را از طریق اینترنت سیم کارت، به ایمیل کاربر ارسال کنیم. به همین منظور، از ماژول مخصوص، SIM800L، استفاده می نماییم. ماژول SIM800L این قابلیت را دارد تا ضمن اتصال به اینترنت از طریق سیم کارت، به تبادل داده در بستر وب بپردازد.

 

 در پروژه مانیتورینگ دما و رطوبت به کمک این ماژول به اینترنت متصل می شویم. سپس با دستورات مخصوص به پروتکل SMTP، داده های دما و رطوبت در قالب یک فایل اکسل به کاربر ایمیل خواهند شد. همچنین در لینک زیر می توانید آموزش مربوط به ارسال و دریافت داده به کمک ایمیل را می توانید مطالعه کنید.

لینک آموزش ارسال و دریافت ایمیل، کلیک کنید

توجه۱: راه اندازی ماژول SIM800L نیاز به ولتاژی در حدود ۴ با جریان حداقل ۲ آمپر را دارد.

توجه۲: جهت آشنایی هرچه بیشتر با ماژول SIM800L، سلسله آموزشی در ۱۱ مرحله منتشر شده که با کلیک بر روی این لینک می توانید آن را مطالعه کنید.

توجه۳: ماژول SIM800L با شبکه موبایلی کشور، سازگاری کامل دارد. از این رو به راحتی می توانید آن را راه اندازی کنید. همچنین این ماژول مشمول طرح رجیستری، نیست.

 

---

سنسور دما و رطوبت DHT11

---

همانطور که اطلاع دارید، در پروژه مانیتورینگ دما و رطوبت قصد داریم تا دما و رطوبت محیط را به کاربر ایمیل کنیم. به همین منظور مقدار دما و رطوبت را باید از سنسور مربوطه بخوانیم. برای این مورد، از سنسور DHT11 استفاده می کنیم. سسنور DHT11 یک سنسور فوق العاده کاربردی با قابلیت اندازه گیری دما و رطوبت محیط است. این سنسور تنها از یک پایه جهت ارتباط با میکروکنترلر استفاده می کند. جهت راه اندازی و کار با این سنسور کتابخانه تحت آردوینو توسعه یافته که روال کار را بسیار تسریع می بخشد.

سسنسور DHT11 در بسیاری از پروژه ها مورد استفاده قرار می گیرد. از این سنسور در پروژه های مختلفی که در دیجی اسپارک منتشر شده، استفاده شده است. با کلیک بر روی عنوان پروژه های زیر، به صفحه هر پروژه هدایت شده و می توانید آن را مطالعه کنید.

• پروژه کنترل هود آشپزخانه طراحی و پیاده سازی با برد آردوینو Arduino
• سنجش مقادیر دما محیط با سنسور DHT11 و نمایش در پلتفرم ThingSpeak
• پروژه طراحی ترموستات دیجیتال هوشمند پیامکی آردوینو Sim800L

 

---

نحوه پردازش داده ها در پروژه

---

جهت دریافت داده از سنسور و ارسال آن به کاربر از طریق ایمیل، نیاز به یک میکروکنترلر داریم. میکروکنترلر داده ها را از سنسور DHT11 دریافت می کند. سپس با ارسال فرامین AT به ماژول SIM800L، داده ها را از طریق این ماژول به ایمیل کاربر ارسال می کند. انجام کلیه این فرآیندها به کمک برد آردوینو UNO و از طریق برنامه نوشته صورت می پذیرد.

 

در صورتیکه با برد آردوینو و برنامه نویسی آن آشنایی کافی ندارید یا اینکه قصد دارید تا دانش خود در این زمینه را افزایش دهید، می توانید با کلیک بر روی این لینک، سلسله آموزش آن را مطالعه کنید.

 

---

تامین تغذیه سیستم مانیتورینگ دما رطوبت

---

یکی از مهم ترین چالش های کار با ماژول SIM800L، بحث تامین تغذیه آن است. از آنجاییکه ولتاژ تغذیه این ماژول بین ۳٫۴ الی ۴٫۲ قرار می گیرد، لذا می بایست آداپتوری در این بازه ولتاژ بیابیم. از آنجاییکه ما گشتیم و نبود! شما هم نگردید که نیست!!! بنابراین می بایست ولتآژ آداپتور را به ولتاژ مد نظر تبدیل کنیم. به همین منظور، ما از یک آداپتور ۱۲ ولت ۵ آمپر برای تعذیه آردوینو استفاده می کنیم. سپس به کمک ماژول جادویی کاهنده ولتاژ LM2596، ولتاژ ۱۲ ولت را به ۴ ولت کاهش می دهیم. به این منظور آداپتور را به جک آردوینو متصل می کنیم. سپس از آنجاییکه این ولتاژ ۱۲ روی پایه VIN قرار می گیرد، این پایه را به ورودی کاهنده متصل کرده تا ولتاژ خروجی مناسب برای SIM800L تنظم گردد.

 

 ماژول کاهنده ولتاژ LM2596، عملکرد ساده دارد. جهت تنظیم ولتاژ خروجی، به نکات زیر توجه کنید.

۱-ولتاژ ورودی را با رعایت پلاریته به ورودی ماژول اعمال کنید.

۲-ولتاژ خروجی را با چرخاندن مولتی ترن می توانید تظیم کنید.

۳-پیش از اتصال خروجی کاهنده به SIM800L، حتما ابتدا ولتاژ خروجی را روی ۴ ولت تنظیم کرده و سپس تغذیه را متصل کنید.

 

---

شماتیک و اتصالات

---

پس از بررسی اجزای پروژه مانیتورینگ دما و رطوبت، نوبت به بررسی شماتیک و اتصالات می رسد. ابتدا به تصویر زیر که شمایی کلی از اتصالات را نمایش می دهد، دقت کنید.

 

---

اتصالات ماژول SIM800L و تغذیه

---

•  اتصال پایه TX ماژول SIM800L به پایه ۰(RX سخت افزاری) آردوینو
• اتصال پایه TX سخت افزاری برد آردوینو(پایه شماره ۱) به کمک تقسیم مقاومتی(دو مقاومت یک کیلو) به پایه RX ماژول SIM800L

برای تغذیه سیستم ما از یک آداپتور ۱۲ ولت ۵ آمپر استفاده می کنیم. با اتصال این آداپتور به جک تغذیه آردوینو، برد تغذیه می شود. همچنین این ولتاژ ۱۲ ولت ۵ آمپر در پایه VIN آردوینو قرار می گیرد. در اینجا ما به کمک مبدل کاهنده ولتاژ LM2596 ولتاژ ۱۲ ولت را به ۴ ولت که ایده آل ماژول SIM800L است، تبدیل می کنیم. برای این مورد ورودی مثبت ماژول کاهنده به پایه VIN و ورودی منفی آن به پایه GND آردوینو متصل می شود. سپس خروجی این ماژول را به کمک مولتی ترن، بر روی ۴ ولت تنظیم می کنیم. در نهایت پایه خروجی مثبت ماژول کاهنده به پایه VCC ماژول SIM800L و پایه خروجی منفی ماژول کاهنده به پایه GND ماژول SIM800L متصل می گردد.

توجه: ابتدا خروجی ولتاژ ماژول LM2596 را روی ۴ ولت تنظیم کرده و سپس ماژول SIM800L را به این ماژول متصل کنید.

 

---

اتصالات سنسور DHT11

---

•  اتصال پایه VCC سنسور به ۵ ولت آردوینو
• اتصال پایه GND سنسور به پایه GND آردوینو
• اتصال پایه OUT سنسور به پایه ۲ آردوینو

 

---

کدهای پروژه

---

پس از بررسی اتصالات، کدهای پروژه مانیتورینگ دما و رطوبت را می بایست روی برد آپلود کنید. پیش از آپلود به نکات زیر توجه کنید.

۱-پیش از آپلود کد، کابل متصل به پایه RX را جدا کنید. پس از آپلود، کابل را مجددا متصل کنید.

۲-در هنگام آپلود کد، آداپتور را از برد جدا کرده و تنها از طریق کابل متصل به رایانه، برد را تغذیه و پروگرام کنید.

 

 

---

اجرای پروژه

---

پس از آپلود کد، نوبت به اجرای پروژه می رسد. پیش از اجرای پروژه به نکات زیر توجه کنید.

• جهت ارسال داده به ایمیل، می بایست یک ایمیل جدید ثبت کنید. این ایمیل حتما از نوع جیمیل باشد.
• پس از ثبت ایمیل مد نظر، حتما با کلیک بر روی این لینک، تنظیمات امنیتی را روی کمترین(Less Secure (قرار دهید. جهت اطلاعات بیشتر در این زمینه، می توانید آموزش ارسال ایمیل به کمک ماژول SIM800L را با کلیک بر روی این لینک، مطالعه کنید.

پس از اجرای پروژه مانیتورینگ دما و رطوبت، با گذشت چند لحظه، داده ها به ایمیلی که در کدها برنامه تعیین کرده اید؛ ارسال می شود. این ایمیل حاوی یک پیوست است. این پیوست یک فایل اکسل بوده که ستون نخست آن دما و ستون دوم رطوبت است.

 

در این برنامه داده ها تقریبا هر دو دقیقه یکبار به ایمیل مقصد ارسال می شوند. همانطور که مطابق تصویر فوق مشاهده می کنید، با دریافت ایمیل از سمت آردوینو، با یک فایل پیوست از نوع اکسل مواجه می شویم. با باز نمودن آن، ستون های دما و رطوبت مشاهده خواهند گردید.

 

---

تحلیل کدهای پروژه

---

پس از اجرای برنامه، نوبت به تحلیل کدها می رسد. البته توجه داشته باشید که درون کدها به صورت خط به خط کامنت یا توضیح درج شده است؛ بدین ترتیب با مطالعه آن ها می توانید روال کلی کار را دریافت کنید. اما در اینجا به طور خلاصه به روال کلی کار می پردازیم. جدول زیر لیست توابع پروژه مانیتورینگ دما و رطوبت را نمایش می دهد.

 

 

---

لوازم مورد نیاز پروژه

---

1. برد آردویینو UNO
2. مقاومت یک کیلو اهمی
3. ماژول کاهنده ولتاژ LM2596
4. ماژول SIM800L
5. سنسور DHT11
6. آداپتور ۱۲ ولت ۵ آمپر

 

---

جمع بندی

---

در این پروژه به طراحی و پیاده سازی سیتم ارسال داده های محیطی از طریق ایمیل، پرداختیم. به کمک این پروژه، داده های مربوط به دما و رطوبت تقریبا هر ۲ دقیقه یکبار، از طریق اینترنت سیم کارت و به کمک ایمیل، به ایمیل مقصد ارسال می کنیم. در سمت گیرنده، یک ایمیل با فایل پیوست دریافت می گردد. این فایل پیوست شامل دما و رطوبت محیط است. داده های دما و رطوبت از طریق سنسور کلیدی و کاربردی DHT11 خوانده می شوند. سپس این داده ها از طریق ایمیل و با فعال سازی اینترنت سیم کارت، به ایمیل مقصد ارسال خواهند شد. شایان ذکر است که در پروژه مانیتورینگ دما و رطوبت به کمک برد آردوینو UNO، داده های سنسور دریافت و تحلیل شده و فرامین مربوط به اتصال به اینترنت و ارسال داده ها از طریق این برد به ماژول سیم کارت SIM800L، ارسال می گردد.

 

چنانچه ابهامی در مطالب گفته شده می بینید و یا اینکه احساس می کنید مباحث گفته شده برای شما گنگ است، 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، مطالب گفته شده و یا مراحل اجرایی وجود دارد می‌توانید از همین طریق اطلاع رسانی کنید.