本地主機上的IoT Tesla線圈和冷卻風扇

描述

描述

前段時間，我收到了一個 DIY 迷你特斯拉線圈模塊作為聯(lián)盟營銷積分獎勵產(chǎn)品。用特斯拉線圈為電子愛好者做實驗是一件很快樂的事。然而，雖然特斯拉線圈模塊有一些有趣的功能，但它并沒有像我想要的那樣增強，以便將它添加到我的收藏中。而且，最重要的是，模塊在連續(xù)負載 15 分鐘后過熱。

因此，我決定通過添加外部冷卻風扇來升級模塊以解決過熱問題。但是，我認為僅僅改進模塊是不夠的。因此，我用 PHP 和 JavaScript（jQuery 和 AJAX）開發(fā)了一個 Web 應(yīng)用程序，以通過 Arduino Nano 33 IoT 控制迷你 Tesla 模塊和風扇 :)

本項目中提到的一些產(chǎn)品和組件由digitspace 贊助：

• 帶標頭的 Arduino Nano 33 IoT | 檢查
• 直流電機風扇130 DIY | 檢查

?

?

預(yù)覽：您將學到什么

• 如何使用 PHP、HTML 和 JavaScript 開發(fā)與 Arduino Nano 33 IoT 通信的 Web 應(yīng)用程序
• 如何在不要求用戶單擊 jQuery 和 AJAX 中的提交按鈕的情況下發(fā)送表單數(shù)據(jù)
• 如何在 CSS 中自定義單選按鈕
• 如何在 MySQL 中創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫表
• 如何設(shè)置和編程 Arduino Nano 33 IoT
• 如何在 Arduino 中拆分字符串以收集信息作為子字符串
• 如何在 Arduino Nano 33 IoT 中使用 2 路繼電器 (5V)
• 如何組裝 DIY 迷你特斯拉線圈模塊

第 1 步：使用 PHP 和 JS 開發(fā) Tesla 線圈控制器 Web 應(yīng)用程序

通過這個名為 Tesla Coil Controller 的 Web 應(yīng)用程序，您可以在 localhost 上控制迷你 Tesla 線圈模塊和冷卻風扇。它將最近輸入的命令保存到數(shù)據(jù)庫表中，并在 Arduino Nano 33 IoT 請求時打印當前信息。

您可以在從此處下載之前測試 Web 應(yīng)用程序（特斯拉線圈控制器） 。

您可以從此處下載壓縮文件夾中包含所有資產(chǎn)和代碼文件的 Web 應(yīng)用程序。

特點：

1）發(fā)送表單數(shù)據(jù)（單選按鈕值），無需單擊經(jīng)典提交按鈕到 Arduino Nano 33 IoT。

2) 打開或關(guān)閉迷你特斯拉線圈模塊。

3) 打開或關(guān)閉冷卻風扇。

?

?

數(shù)據(jù)庫：

在 localhost 中創(chuàng)建一個名為“teslacoilcontroller”的數(shù)據(jù)庫，其中包含一個名為“values”的表，以保存最近選擇的命令并在 Arduino Nano 33 IoT 請求時打印該信息。

• 你可以在這里下載 XAMPP 。
• 在 XAMPP 上打開 MySQL Admin 頁面。
• 使用該接口創(chuàng)建一個名為“teslacoilcontroller”的數(shù)據(jù)庫。
• 在 MySQL 中，創(chuàng)建一個名為“values”的表，其中包含三個變量 - id、coil 和 fan。
• 在 MySQL 中，插入默認變量 - OFF、OFF。
• 您可以檢查 table.sql 文件中的 MySQL 代碼。

?

?

?

?

?

類（PHP）：

我為這個項目編寫了一個名為tesla_coil的類，其中包括 Web 應(yīng)用程序（特斯拉線圈控制器）中使用的函數(shù)和全局變量。您可以在 class.php 文件中檢查它。

• 在database_define()函數(shù)中，定義數(shù)據(jù)庫設(shè)置、全局連接和表變量以連接到數(shù)據(jù)庫。
• 在save_data()函數(shù)中，使用新命令更新數(shù)據(jù)庫表以保存它們并返回反饋消息。
• 在print_data()函數(shù)中，打印數(shù)據(jù)庫表中的當前命令。

?

終端（PHP）：

通過終端，您可以將數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫表中，并在同時請求時將它們發(fā)送到 Arduino Nano 33 IoT。

• 包括tesla_coil類。
• 定義一個新的tesla_coil對象。
• 定義要在其中保存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫和表。
• 輸入服務(wù)器名、用戶名、用戶密碼、數(shù)據(jù)庫名（teslacoilcontroller）和表名（值）。
• 在 localhost 上，給定的設(shè)置是默認設(shè)置。如果您創(chuàng)建了不同的數(shù)據(jù)庫和表，請更改數(shù)據(jù)庫名稱 (teslacoilcontroller) 和表名（值）。
• 通過 HTTP GET 請求獲取變量 - 特征、線圈、風扇。
• 根據(jù)特征變量，將新命令保存到表中或打印當前命令變量。

?

?

?

索引 (HTML) :

• 這是 Web 應(yīng)用程序的用戶界面，您可以通過它向終端發(fā)送數(shù)據(jù)，從而向 Arduino Nano IoT 發(fā)送數(shù)據(jù)。
• 包括 index.css 和 index.js 文件。
• 定義每個選項的單選按鈕值。

?

索引（CSS）：

• 使用 label 標簽和 :after 偽選擇器自定義單選按鈕。
• 設(shè)計 Web 應(yīng)用程序界面。

?

索引（JS）：

• 添加事件監(jiān)聽器（輸入）來檢測用戶是否通過單擊單選按鈕來觸發(fā) AJAX 調(diào)用來選擇新命令。
• 定義變量 - 盤管和風扇。
• 使用forEach()函數(shù)，獲取用戶選中的單選按鈕的值作為選定的命令 - 線圈和風扇。
• 進行 AJAX 調(diào)用以將選定的命令發(fā)送到終端。
• 打印響應(yīng)消息以查看命令是否保存到數(shù)據(jù)庫表中。
• 這樣，您無需單擊提交按鈕即可發(fā)送表單數(shù)據(jù)。

?

第 2 步：設(shè)置 Arduino Nano 33 IoT

如果您是使用 Arduino Nano 33 IoT 編程的新手：別擔心，使用 Arduino IDE 很簡單。只需下載所需的驅(qū)動程序 - Arduino SAMD Core -此處已詳細說明。

?

為了能夠通過 Arduino Nano 33 IoT 連接到 WiFi，請從此處下載 WiFiNINA 庫。

?

然后，Arduino Nano 33 IoT 將準備好執(zhí)行該項目的源代碼 :)

第 3 步：對 Arduino Nano 33 IoT 進行編程

• 包括所需的庫 - SPI 和 WIFININA。
• 定義您的 WiFi 設(shè)置和本地主機地址（例如，192.1.168.22）。
• 在 localhost 中定義應(yīng)用程序（特斯拉線圈控制器）終端路徑。
• 初始化以太網(wǎng)客戶端 (WiFiClient) 庫。
• 定義數(shù)據(jù)持有者 - readString、coil_status 和 fan_status。
• 定義 2-Way 繼電器輸入引腳和控制 LED 引腳。
• 連接到 WiFi 網(wǎng)絡(luò)。
• 連接到 localhost -服務(wù)器 80上名為 Tesla Coil Controller 的 Web 應(yīng)用程序。
• 發(fā)出 HTTP Get 請求以獲取數(shù)據(jù)作為響應(yīng) - ?feature=print 。
• 獲取響應(yīng)文本以獲取命令變量（線圈和風扇）。
• 以簡單的方式通過預(yù)定義的分隔符拆分響應(yīng)字符串。我在這個項目中使用 '%'（百分比）作為分隔符 - indexOf("%") 。
• ％開關(guān)％
• 收集信息作為子字符串 - substring(delimiter_1 + 1, delimiter_2) 。
• 上
• 獲取信息后將 readString 清空。
• 打印收到的命令。
• 根據(jù)收到的命令激活功能。

?

?

?

獎勵：在串行監(jiān)視器上觀察數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪M度。

?

?

第 4 步：組裝迷你特斯拉線圈模塊

我訂購了這個便宜的模塊來花費我的會員積分，但最終，它通過 Arduino Nano 33 IoT 變成了一個有趣的裝置 :)

我只按照產(chǎn)品頁面上解釋清楚的說明來精確焊接所有組件。

您可以從此處檢查模塊和說明。

?

- 安裝 4 個電阻器 - 2 x 10K 和 2 x 2K。

?

• 安裝陶瓷電容、電解電容、音頻插座、電源插座。
• 為 2 x IC - IRF530N 和 TIP41C 安裝散熱器。

?

- 安裝初級線圈和次級線圈。

?

- 將跳線焊接到電源 LED 引腳，以將 LED 移動到面包板上。

?

特征

當線圈命令從 Web 應(yīng)用程序（特斯拉線圈控制器）傳輸?shù)?Arduino Nano IoT 時，根據(jù)值打開或關(guān)閉迷你特斯拉線圈模塊 - 開、關(guān)。

?

當風扇命令從 Web 應(yīng)用程序（特斯拉線圈控制器）傳輸?shù)?Arduino Nano IoT 時，打開或關(guān)閉冷卻風扇，其控制 LED 取決于值 - ON、OFF。

?

連接

為了給 Tesla 線圈模塊、冷卻風扇和 Arduino Nano 33 IoT 供電，我使用了 12V 電池。

使用直流桶電源到接線插孔，我將電池連接到面包板上。

我使用熱膠槍將所有組件固定在面包板上。

由于我有一個備用的 Arduino Mega 可供我使用，并且我正在考慮進一步改進這個項目，我使用 Arduino Mega 為 2 路繼電器提供穩(wěn)定的 5V 電壓，如圖所示。但是，您可以改用簡單的分壓器。

此外，您可以使用 Arduino Mega (5V) 而不是直接從電池提供冷卻風扇以降低扭矩。

您可以在原理圖和 Arduino 代碼中查看引腳連接。

?

?

?

視頻

示范

?

?