Starter Kit: rileva la temperatura con NodeJS e Arduino IDE

Un kit per esperti e novizi su come costruire un rilevatore di temperatura con spie annesse con NodeJS e Arduino IDE.

Photo by Robin Glauser on Unsplash

Vi propongo un progettino con Arduino utilizzando NodeJS:
tramite un sensore di temperatura gestiremo 3 led, come un termometro.

Occorrente

1. PC;
2. Arduino;
3. LED;
4. Sensore di temperatura LM35;
5. Fili;
6. Resistori;
7. Bread-board (Opzionale: la bread-board è utile per non attaccare tutti i componenti direttamente all’Arduino e per avere più pin di collegamento utili ad accendere una serie di led e comunque per avere più ordine).

Configurazione
Assicuratevi di aver installato NodeJS e Arduino IDE.
Create una cartella per il progetto ‘tempLM35’.
Una volta collegato Arduino al PC dobbiamo caricare lo standardFirmData tramite File > Esempi > Firmata > StandardFirmata.

File > Esempi > Firmata > StandardFirmata

Installazione della libreria johnny-five all’interno della cartella creata ‘tempLM35’:

npm install johnny-five

http://johnny-five.io/api/ è una libreria che serve appunto per interfacciarci con Arduino ed altri microcontrollori tramite Node ed è manutenuta da una community di sviluppatori.

Conosciamo Arduino

Arduino è un micro-controllore/processore programmabile ed è tutto ITALIANO, ci sono varie versioni e modelli dal classico Arduino UNO a quello MICRO a quello MEGA, si differenziano per grandezza, processore e per numero di PIN I/O. È utile per chi vuole iniziare a programmare, per chi vuole fare domotica e a chiunque voglia applicare alla programmazione un riscontro materiale.

Sono praticamente infinite le cose che si possono fare poichè i sensori analogici e digitali sono una marea e combinandoli tra loro sono una marea². Esiste anche una versione,la YUN, con preinstallato un sistema Linux. Se volete conoscere meglio Arduino cercate su internet che non basterebbero 10 articoli per scoprire ogni sua funzione.

Conosciamo JavaScript

Se non conosci JavaScript, devi impararlo. 😆 😆 😆 😆

Conosciamo Johnny-Five

È una libreria che contiene tantissimi pacchetti per interfacciarci con i componenti HW come servo-motori, LED, LCD, keypad ecc. e per alcuni di questi è stata fatta un’integrazione specifica, troviamo sia esempi già pronti sia le guide.

Iniziamo

Prima di tutto bisogna collegare i vari componentini sulla bread-board:

Collego i 3 pin digitali 11, 12 e 13 al polo positivo di ogni led e poi collego LM35 con il polo negativo a dx e il positivo a sx e lo connetto alla porta analogica A0 dell’Arduino, in modo da leggere i valori della temperatura.

Creo un nuovo file .JS con il codice che mi servirà a gestire il tutto.

var five = require("johnny-five");
var board = new five.Board();

board.on("ready", () => {
    var red = new five.Led(13); //collego i LED alle porte digitali
    var green = new five.Led(12);
    var yellow = new five.Led(11);
    var activeLed = green
    var temperature = new five.Thermometer({ //collego il sensore 
        controller: "LM35",               // alla porta analogica A0
        pin: "A0",
        freq: 1500                     //ogni 1500ms aggiorno i dati
    });
    temperature.on("data", function () {  //converto le temperature
        console.log("celsius: %d", this.C);
        console.log("fahrenheit: %d", this.F);
        console.log("kelvin: %d", this.K);
        turnOffLed()    
        turnOnLed(this.C)
    });
    function turnOnLed(C) {
        var CInt = parseInt(C)
        console.log(CInt)
        switch (true) {
            case CInt <= 32:
                green.on();     //accendo il led
                console.log('GREEN')
                activeLed = green
                break
            case CInt > 32 && CInt < 35:
                yellow.on();
                console.log('Yellow')
                activeLed = yellow
                break
            case CInt >= 35:
                red.on();
                console.log('RED')
                activeLed = red
                break
            default:
                console.log(this.C)
                activeLed.off();
        }
    }
    function turnOffLed() {
        activeLed.off();       //spengo il led attivo
    }
});

Nel mio caso, il sensore LM35 è stato integrato a parte nella libreria -e quindi già pre-configurato- non ci sarà bisogno di convertire il valore della temperatura preso dal sensore in un valore human-readable come sono i gradi Celsius, Kelvin e Fahrenheit. La funzione .on(temperature.on) come primo parametro accetta o data o change, con data l’evento viene lanciato ad ogni intervallo di tempo definito nell’oggetto temperature come freq, invece,con change viene lanciato quando il valore letto dal sensore cambia.

Una volta salvato il file come LM35LED.js per lanciarlo scriviamo nel terminale

node LM35LED.js

Il risultato sarà questo:

Adesso per riscaldare il nostro sensore LM35 basta stringerlo tra le dita, e man mano che la temperatura sale i led si accenderanno di conseguenza, mentre sul terminale leggeremo i valori della temperatura aggiornati.

Test: Riscaldare il nostro sensore LM35 tra le dita, la temperatura sale i led si accenderanno in base alla temperatura percepita.

Test: i valori della temperatura si aggiornano in tempo reale in base al surriscaldamento del sensore LM35.

Questo è un piccolo esempio di come funziona Arduino con la libreria Johnny-Five ma fidatevi che si possono fare infinite cose, sicuramente arriveranno altri progettini… Stay Tuned!

                           ENJOY CODE

Collegamenti utili

JavaScript Robotics API Documentation (Johnny-Five)