Search Code

ESP32 ટ્યુટોરિયલ 30/55 - Adafruit IO સેવાનો ઉપયોગ કરીને MQTT દ્વારા વેબ પર સર્વોને નિયંત્રિત કરો | SunFounder ની ESP32 IoT લર્નિંગ કિટ

ESP32 ટ્યુટોરિયલ 30/55 - Adafruit IO સેવાનો ઉપયોગ કરીને MQTT દ્વારા વેબ પર સર્વોને નિયંત્રિત કરો | SunFounder ની ESP32 IoT લર્નિંગ કિટ

આ ટ્યુટોરિયલમાં, આપણે ESP32 માઇક્રોકંટ્રોલર અને MQTT પ્રોટોકોલનો ઉપયોગ કરીને વેબ પર સર્વો મોટરની સ્થિતિ કેવી રીતે નિયંત્રિત કરવી તે શીખીશું. Adafruit IO સેવાનો લાભ લઈને, તમે સર્વોને 0°, 90°, અથવા 180° જેવા વિવિધ ખૂણાઓ પર દૂરસ્થ રીતે સ્થાન આપી શકશો. આ પ્રોજેક્ટ ESP32 ની ક્ષમતાઓ દર્શાવે છે, જેમાં બિલ્ટ-ઇન Wi-Fi અને બ્લૂટૂથ શામેલ છે, જે તેને IoT એપ્લિકેશનો માટે એક શક્તિશાળી સાધન બનાવે છે.

ESP32-30_MQTT_diagram-0

આ પ્રોજેક્ટમાં, આપણે Adafruit IO નો ઉપયોગ કરીને MQTT બ્રોકર સેટ કરીશું, સર્વોને નિયંત્રિત કરવા માટે ડેશબોર્ડ બનાવીશું, અને ESP32 ને તેની સાથે કનેક્ટ કરીશું. સર્વોની સ્થિતિ ડેશબોર્ડ પરના સ્લાઇડર દ્વારા ગોઠવી શકાશે, જે કોઈપણ ઇન્ટરનેટ-સક્ષમ ઉપકરણથી રીઅલ-ટાઇમ નિયંત્રણ માટે પરવાનગી આપે છે (વિડિયોમાં 5:30 પર).

હાર્ડવેર સમજાવ્યું

આ પ્રોજેક્ટના પ્રાથમિક ઘટકોમાં ESP32 માઇક્રોકંટ્રોલર અને સર્વો મોટર શામેલ છે. ESP32 એ એક બહુમુખી માઇક્રોકંટ્રોલર છે જેમાં સંકલિત Wi-Fi અને બ્લૂટૂથ ક્ષમતાઓ છે, જે તેને IoT એપ્લિકેશનો માટે આદર્શ બનાવે છે. તે MQTT પ્રોટોકોલનો ઉપયોગ કરીને Adafruit IO સેવા સાથે વાતચીત કરે છે, જે ઇન્ટરનેટ પર સંદેશા પ્રસારિત કરવા માટે હલકો અને કાર્યક્ષમ છે.

સર્વો મોટર એક રોટરી એક્ટ્યુએટર છે જે કોણીય સ્થિતિના ચોક્કસ નિયંત્રણ માટે પરવાનગી આપે છે. તે પલ્સ-વિડ્થ મોડ્યુલેશન (PWM) સિગ્નલ મેળવીને કાર્ય કરે છે જે તેની સ્થિતિ નક્કી કરે છે. આ પ્રોજેક્ટમાં, આપણે સર્વોને ESP32 પરના એક ડિજિટલ પિન સાથે કનેક્ટ કરીશું, જે આપણને તેના ખૂણાને દૂરસ્થ રીતે નિયંત્રિત કરવાની મંજૂરી આપે છે.

ડેટાશીટ વિગતો

ઉત્પાદક Parallax
ભાગ નંબર SG90
લોજિક/IO વોલ્ટેજ 3.3 V - 5 V
સપ્લાય વોલ્ટેજ 4.8 V - 6.0 V
આઉટપુટ કરંટ (પ્રતિ ચેનલ) 1 A મહત્તમ
PWM આવર્તન માર્ગદર્શન 50 Hz
ઇનપુટ લોજિક થ્રેશોલ્ડ 0.3 V - 0.7 V
વોલ્ટેજ ડ્રોપ / RDS(on) / સેચ્યુરેશન 0.2 V મહત્તમ
થર્મલ મર્યાદાઓ ઓપરેટિંગ તાપમાન: -10°C થી 60°C
પેકેજ પ્લાસ્ટિક કેસ
નોંધો / વેરિઅન્ટ્સ મિની સર્વો, 180° પરિભ્રમણ

 

  • સર્વોને યોગ્ય વોલ્ટેજ સપ્લાય (4.8 V - 6.0 V) સુનિશ્ચિત કરો.
  • ESP32 અને સર્વો વચ્ચે સામાન્ય ગ્રાઉન્ડનો ઉપયોગ કરો.
  • સર્વોની મર્યાદાઓ ઓળંગવાનું ટાળવા PWM સિગ્નલનું નિરીક્ષણ કરો.
  • ઓપરેશન દરમિયાન ડિસ્કનેક્શન ટાળવા સર્વોને સુરક્ષિત રીતે કનેક્ટ કરો.
  • સુસંગતતા સુનિશ્ચિત કરવા Adafruit MQTT લાઇબ્રેરી અપડેટ કરો.

MQTT ડાયાગ્રામ

ESP32-30_MQTT_diagram-2
ESP32-30_MQTT_diagram
ESP32-28_dht_temperature-sensor-main

વાયરિંગ સૂચનાઓ

ESP32-17-Sevo_motor-wiring

સર્વો મોટરને ESP32 સાથે વાયર કરવા માટે, સર્વોના ગ્રાઉન્ડ વાયરને ESP32 પરના ગ્રાઉન્ડ પિન સાથે કનેક્ટ કરીને શરૂ કરો. આગળ, સર્વોના પાવર વાયર (સામાન્ય રીતે લાલ) ને ESP32 પરના 5V પિન સાથે કનેક્ટ કરો. છેલ્લે, સિગ્નલ વાયર (ઘણીવાર પીળો અથવા સફેદ) ને ESP32 પરના ડિજિટલ પિન 25 સાથે કનેક્ટ કરો. ખાતરી કરો કે ઓપરેશન દરમિયાન કોઈપણ ડિસ્કનેક્શન અટકાવવા માટે કનેક્શન સુરક્ષિત છે.

જો તમે ESP32 ને પાવર કરવા માટે બેટરીનો ઉપયોગ કરી રહ્યા છો, તો ખાતરી કરો કે બેટરી વોલ્ટેજ ESP32 અને સર્વો બંને માટે સ્વીકાર્ય શ્રેણીમાં છે. વધુમાં, કોઈપણ સમસ્યા ટાળવા માટે વાયરિંગ તમારા કોડમાં ઉપયોગમાં લેવાયેલી પિન વ્યાખ્યાઓ સાથે મેળ ખાય છે તે બે વાર તપાસો (વિડિયોમાં 12:45 પર).

કોડ ઉદાહરણો અને વોકથ્રુ

પ્રદાન કરેલા કોડમાં, આપણે પહેલા ESP32 અને MQTT માટે જરૂરી લાઇબ્રેરીઓ શામેલ કરીએ છીએ. આપણે સર્વો ઑબ્જેક્ટ વ્યાખ્યાયિત કરીએ છીએ અને const int servoPin = 25; સાથે તે જે પિન સાથે કનેક્ટેડ છે તે સ્પષ્ટ કરીએ છીએ. ડિફોલ્ટ કોણ પણ const int defaultServoAngle = 90; સાથે સેટ કરવામાં આવે છે, જે ESP32 બૂટ થાય ત્યારે પ્રારંભિક સ્થિતિ હશે.


Servo myServo;
const int servoPin = 25;
const int defaultServoAngle = 90;
int servoAngle = defaultServoAngle;

આ સ્નિપેટ પિન 25 પર સર્વો શરૂ કરે છે અને તેનું ડિફોલ્ટ કોણ 90° સેટ કરે છે. servoAngle ચલ MQTT બ્રોકરમાંથી પ્રાપ્ત સંદેશાઓના આધારે અપડેટ કરવામાં આવશે.

setup() ફંક્શનમાં, આપણે Wi-Fi સાથે કનેક્ટ થઈએ છીએ અને MQTT ક્લાયંટ સેટ કરીએ છીએ. Adafruit IO માટેના ઓળખપત્રો અહીં વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવ્યા છે, જેમાં વપરાશકર્તા નામ અને કી શામેલ છે:


#define AIO_USERNAME "robojax"
#define AIO_KEY "aio_xmIW58uNNsjJCSOqzZ9QoHyq29wu"

આ વિભાગ Adafruit IO સેવા સાથે કનેક્શન સ્થાપિત કરે છે. કોડ લાગુ કરતી વખતે આ મૂલ્યોને તમારા પોતાના Adafruit IO ઓળખપત્રોથી બદલવાની ખાતરી કરો.

છેલ્લે, મુખ્ય લૂપ ખાતરી કરે છે કે MQTT સર્વર સાથેનું કનેક્શન સક્રિય રહે છે અને આવતા સંદેશાઓ પર પ્રક્રિયા કરે છે. સર્વોની સ્થિતિ પ્રાપ્ત કોણના આધારે અપડેટ કરવામાં આવે છે:


mqtt.processPackets(500);
int pulseWidth = map(servoAngle, 0, 180, minPulseWidth, maxPulseWidth);
myServo.writeMicroseconds(pulseWidth);

આ કોડ સર્વો એંગલને અનુરૂપ પલ્સ પહોળાઈમાં મેપ કરે છે અને તેને સર્વો મોટરને મોકલે છે. processPackets() ફંક્શન ESP32 ને આવતા MQTT સંદેશાઓને હેન્ડલ કરવાની મંજૂરી આપે છે, જે સુનિશ્ચિત કરે છે કે સર્વો Adafruit IO ડેશબોર્ડ દ્વારા મોકલવામાં આવેલી આજ્ઞાઓને પ્રતિસાદ આપે.

પ્રદર્શન / શું અપેક્ષા રાખવી

એકવાર બધું સેટ થઈ જાય, પછી તમે તમે બનાવેલા સ્લાઈડરનો ઉપયોગ કરીને Adafruit IO ડેશબોર્ડથી સર્વોને નિયંત્રિત કરી શકશો. જેમ તમે સ્લાઈડર ખસેડો છો, તેમ સર્વો તેનો કોણ રીઅલ-ટાઇમમાં સમાયોજિત કરશે. ખાતરી કરો કે તમારું ESP32 Wi-Fi સાથે કનેક્ટેડ છે, અને MQTT કનેક્શન સ્થિર છે. જો સર્વો પ્રતિસાદ ન આપે, તો વાયરિંગ અને સર્વોને પાવર સપ્લાય તપાસો (વિડિઓમાં 20:15 પર).

સર્વો માટેની રેન્જ મર્યાદાઓથી વાકેફ રહો; 0° થી 180° ની બહારનું મૂલ્ય મોકલવાથી તે અણધારી રીતે વર્તે તેવું શક્ય છે. કોડમાં આ રેન્જની અંદર કોણને ક્લેમ્પ કરીને આવી ઘટનાઓને રોકવા માટે તપાસો શામેલ છે.

વિડિઓ ટાઇમસ્ટેમ્પ્સ

  • 00:00 શરૂઆત
  • 1:54 પ્રોજેક્ટ પરિચય
  • 2:52 MQTT નો પરિચય
  • 6:50 Adafruit IO સેટઅપ
  • 9:54 સર્વોનું વાયરિંગ
  • 11:07 કોડ સમજાવ્યો
  • 18:59 ESP32 બોર્ડ અને COM પોર્ટ પસંદ કરવું
  • 22:10 પ્રોજેક્ટ પ્રદર્શન

Images

ESP32-17-Sevo_motor-schematic
ESP32-17-Sevo_motor-schematic
ESP32-17-Sevo_motor-wiring
ESP32-17-Sevo_motor-wiring
ESP32-28_dht_temperature-sensor-main
ESP32-28_dht_temperature-sensor-main
ESP32-30_MQTT_diagram
ESP32-30_MQTT_diagram
ESP32-30_MQTT_diagram-0
ESP32-30_MQTT_diagram-0
ESP32-30_MQTT_diagram-2
ESP32-30_MQTT_diagram-2
831-ESP32 Tutorial 30/55- ESP32 to control Servo motor using MQTT service of Adafruit
Language: C++
/***********************************************************************
 This is Arduino sketch for ESP32 to control Servo motor using MQTT service of Adafruit
 www.Robojax.com
 Written By Ahamd Shamshiri
 on Feb 2nd, 2024
Watch video instruction for this code on YouTube https://youtu.be/T4DhWNg2Rb8
  Adafruit MQTT Library ESP32 Adafruit IO SSL/TLS example
  this code can be downloaded from  https://robojax.com/RJT671

  

/// ref: https://www.electronicwings.com/esp32/esp32-mqtt-client
*/
#include <ESP32Servo.h>

// Define the servo and the pin it is connected to
Servo myServo;
const int servoPin = 25;
const int defaultServoAngle = 90;
int servoAngle =defaultServoAngle;

// Define the minimum and maximum pulse widths for the servo
const int minPulseWidth = 500; // 0.5 ms
const int maxPulseWidth = 2500; // 2.5 ms




#include <WiFi.h>
#include "WiFiClientSecure.h"
#include "Adafruit_MQTT.h"
#include "Adafruit_MQTT_Client.h"

/************************* WiFi Access Point *********************************/


#define WLAN_SSID "Barqasaa"
#define WLAN_PASS "wan9&Jang~5"

/************************* Adafruit.io Setup *********************************/

#define AIO_SERVER "io.adafruit.com"

// Using port 8883 for MQTTS
#define AIO_SERVERPORT 8883

// Adafruit IO Account Configuration
// (to obtain these values, visit https://io.adafruit.com and click on Active Key)
// #define AIO_USERNAME "YOUR_ADAFRUIT_IO_USERNAME"
// #define AIO_KEY      "YOUR_ADAFRUIT_IO_KEY"

#define AIO_USERNAME "robojax"
#define AIO_KEY "aio_xmIW58uNNsjJCSOqzZ9QoHyq29wu"

/************ Global State (you don't need to change this!) ******************/

// WiFiFlientSecure for SSL/TLS support
WiFiClientSecure client;

// Setup the MQTT client class by passing in the WiFi client and MQTT server and login details.
Adafruit_MQTT_Client mqtt(&client, AIO_SERVER, AIO_SERVERPORT, AIO_USERNAME, AIO_KEY);


// io.adafruit.com root CA
const char* adafruitio_root_ca = \
      "-----BEGIN CERTIFICATE-----\n"
      "MIIEjTCCA3WgAwIBAgIQDQd4KhM/xvmlcpbhMf/ReTANBgkqhkiG9w0BAQsFADBh\n"
      "MQswCQYDVQQGEwJVUzEVMBMGA1UEChMMRGlnaUNlcnQgSW5jMRkwFwYDVQQLExB3\n"
      "d3cuZGlnaWNlcnQuY29tMSAwHgYDVQQDExdEaWdpQ2VydCBHbG9iYWwgUm9vdCBH\n"
      "MjAeFw0xNzExMDIxMjIzMzdaFw0yNzExMDIxMjIzMzdaMGAxCzAJBgNVBAYTAlVT\n"
      "MRUwEwYDVQQKEwxEaWdpQ2VydCBJbmMxGTAXBgNVBAsTEHd3dy5kaWdpY2VydC5j\n"
      "b20xHzAdBgNVBAMTFkdlb1RydXN0IFRMUyBSU0EgQ0EgRzEwggEiMA0GCSqGSIb3\n"
      "DQEBAQUAA4IBDwAwggEKAoIBAQC+F+jsvikKy/65LWEx/TMkCDIuWegh1Ngwvm4Q\n"
      "yISgP7oU5d79eoySG3vOhC3w/3jEMuipoH1fBtp7m0tTpsYbAhch4XA7rfuD6whU\n"
      "gajeErLVxoiWMPkC/DnUvbgi74BJmdBiuGHQSd7LwsuXpTEGG9fYXcbTVN5SATYq\n"
      "DfbexbYxTMwVJWoVb6lrBEgM3gBBqiiAiy800xu1Nq07JdCIQkBsNpFtZbIZhsDS\n"
      "fzlGWP4wEmBQ3O67c+ZXkFr2DcrXBEtHam80Gp2SNhou2U5U7UesDL/xgLK6/0d7\n"
      "6TnEVMSUVJkZ8VeZr+IUIlvoLrtjLbqugb0T3OYXW+CQU0kBAgMBAAGjggFAMIIB\n"
      "PDAdBgNVHQ4EFgQUlE/UXYvkpOKmgP792PkA76O+AlcwHwYDVR0jBBgwFoAUTiJU\n"
      "IBiV5uNu5g/6+rkS7QYXjzkwDgYDVR0PAQH/BAQDAgGGMB0GA1UdJQQWMBQGCCsG\n"
      "AQUFBwMBBggrBgEFBQcDAjASBgNVHRMBAf8ECDAGAQH/AgEAMDQGCCsGAQUFBwEB\n"
      "BCgwJjAkBggrBgEFBQcwAYYYaHR0cDovL29jc3AuZGlnaWNlcnQuY29tMEIGA1Ud\n"
      "HwQ7MDkwN6A1oDOGMWh0dHA6Ly9jcmwzLmRpZ2ljZXJ0LmNvbS9EaWdpQ2VydEds\n"
      "b2JhbFJvb3RHMi5jcmwwPQYDVR0gBDYwNDAyBgRVHSAAMCowKAYIKwYBBQUHAgEW\n"
      "HGh0dHBzOi8vd3d3LmRpZ2ljZXJ0LmNvbS9DUFMwDQYJKoZIhvcNAQELBQADggEB\n"
      "AIIcBDqC6cWpyGUSXAjjAcYwsK4iiGF7KweG97i1RJz1kwZhRoo6orU1JtBYnjzB\n"
      "c4+/sXmnHJk3mlPyL1xuIAt9sMeC7+vreRIF5wFBC0MCN5sbHwhNN1JzKbifNeP5\n"
      "ozpZdQFmkCo+neBiKR6HqIA+LMTMCMMuv2khGGuPHmtDze4GmEGZtYLyF8EQpa5Y\n"
      "jPuV6k2Cr/N3XxFpT3hRpt/3usU/Zb9wfKPtWpoznZ4/44c1p9rzFcZYrWkj3A+7\n"
      "TNBJE0GmP2fhXhP1D/XVfIW/h0yCJGEiV9Glm/uGOa3DXHlmbAcxSyCRraG+ZBkA\n"
      "7h4SeM6Y8l/7MBRpPCz6l8Y=\n"
      "-----END CERTIFICATE-----\n";

/****************************** Feeds ***************************************/

// Setup a feed called 'test' for publishing and 'test2' for subscription.
// Notice MQTT paths for AIO follow the form: <username>/feeds/<feedname>
Adafruit_MQTT_Subscribe SERVO = Adafruit_MQTT_Subscribe(&mqtt, AIO_USERNAME "/feeds/servo-angle-1");


/*************************** Sketch Code ************************************/


void setup() {
    // Attach the servo to the specified pin and set its pulse width range
  myServo.attach(servoPin, minPulseWidth, maxPulseWidth);

  // Set the PWM frequency for the servo
  myServo.setPeriodHertz(50); // Standard 50Hz servo

  Serial.begin(115200);
  delay(10);

  Serial.println(F("Adafruit IO MQTTS (SSL/TLS) Example"));

  // Connect to WiFi access point.
  Serial.println();
  Serial.println();
  Serial.print("Connecting to ");
  Serial.println(WLAN_SSID);

  delay(1000);

  WiFi.begin(WLAN_SSID, WLAN_PASS);
  delay(2000);

  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println();

  Serial.println("WiFi connected");
  Serial.println("IP address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());

  // Set Adafruit IO's root CA
  client.setCACert(adafruitio_root_ca);

  // register callback for feed
  SERVO.setCallback(servoCallback);
  // Setup MQTT subscription for time feed.
  mqtt.subscribe(&SERVO);


}

// uint32_t x=0;


void loop() {

  // Ensure the connection to the MQTT server is alive (this will make the first
  // connection and automatically reconnect when disconnected).  See the MQTT_connect
  // function definition further below.
  MQTT_connect();

  Serial.print("Angle: ");
  Serial.println(servoAngle);

  // wait 0.5 seconds for subscription messages
  mqtt.processPackets(500);

  //from lesson 17
  int pulseWidth = map(servoAngle, 0, 180, minPulseWidth, maxPulseWidth);
  myServo.writeMicroseconds(pulseWidth);
  delay(15);
  // wait a couple seconds to avoid rate limit
  //delay(2000);
}

void servoCallback(char* message, uint16_t len) {
  char messageBuffer[40];
  snprintf(messageBuffer, sizeof(messageBuffer), "Servo status is :: %s, len :: %u", message, len);
  Serial.println(messageBuffer);
  Serial.println(message);
  String inString = message;//sotre the message to String
 
  servoAngle  =  inString.toInt();//convert the message to Integer
  if(servoAngle >180 || servoAngle < 0)
  {
    servoAngle =0;
  }

}




// Function to connect and reconnect as necessary to the MQTT server.
// Should be called in the loop function and it will take care if connecting.
void MQTT_connect() {
  int8_t ret;
  // Stop if already connected.
  if (mqtt.connected()) {
    return;
  }
  Serial.print("Connecting to MQTT... ");
  uint8_t retries = 3;
  while ((ret = mqtt.connect()) != 0) {  // connect will return 0 for connected
    Serial.println(mqtt.connectErrorString(ret));
    Serial.println("Retrying MQTT connection in 5 seconds...");
    mqtt.disconnect();
    delay(5000);  // wait 5 seconds
    retries--;
    if (retries == 0) {
      // basically die and wait for WDT to reset me
      while (1)
        ;
    }
  }
  Serial.println("MQTT Connected!");
}

Things you might need

Resources & references

Files📁

Other files