Encender una Bombilla con firebase appinventor y nodemcu

 

En esta sencilla práctica, vamos a integrar tres componentes ( firebase, app inventor y NodeMcu ) para encender una bombilla en remoto.

Recordemos que en redes se habla de local cuando los dispositivos están todos en la misma red ( por tanto no necesitamos salir fuera y no necesitamos conexión a internet ) y en remoto cuando los dispositivos están en diferentes redes ( es necesario Internet para comunicarse )

Lo haremos desde los conocimientos básicos de los alumnos de grado medio del ciclo de Instalaciones de teleco

Será una práctica tutorada donde el alumno debe seguir los pasos indicados, pero además, indagar en los problemas que vayamos encontrando

Vamos a los pasos necesarios

1º Creamos la base de datos. Firebase es una aplicación en línea que funciona como base de datos en tiempo real y que además es muy fácil de crear y configurar. Tan sólo tenemos que ir a su página web ->https://firebase.google.com/ , luego ir a consola ( arriba a la derecha ) y crear proyecto.

Nos pide el nombre del proyecto, por ejemplo bombilla, y luego en continuar.

En el siguiente paso, nos pegunta por  Google Analytics para tu proyecto de Firebase. Desactivamos esta opción

Al continuar, empezará la creación de la base de datos. Una vez dentro, pinchamos en Realtime Database y luego en el botón Crear una base de datos. NO va a pedir la ubicación, y seleccionamos Belgica. Luego el modo, donde está seleccionado el modo bloqueo.

Modo bloqueo significa que  De forma predeterminada, tus datos son privados. Lo seleccionamos.

Una vez dentro, pinchamos en Reglas y cambiamos false por true, como se indica en imagen inferior

En la pestaña Datos, encontraremos la url de nuestra base de datos. Por ahora es suficiente. Pasaremos ahora a crear la App

2º Como siempre, abrimos nuetro app inventor y crearemos el proyecto  Bombilla

Tenemos que incluir dos botones, que harán la tarea de encender y apagar la bombilla. Para que resulte más vistoso y nos recuerde cómo está la bombilla, al hacer click en el botón encender, el fondo del la pantalla cambiará a verde y en caso de activar el botón apagar, el fondo cambiará a apagado.

Cada uno de los botones los tenemos que renombrar. Por ejemplo, cuando aparece el botón 1 , con su texto, hay que cambiarlos a Encender y el texto también encender. Lo mismo para apagar

Una segunda tarea que vamos a incorporar es cambiar el valor del campo LUZ de la base de datos para que , según el botón que se active, se ponga a 0 o a 1

Para actuar sobre la base de datos tenemos que incorporarla a nuestra app. Para ello, seguimos los pasos que se indican en la siguiente imagen

la base de datos la tenemos que arrastrar al móvil y luego configurarla como se indica. En url ponemos nuestra base de datos y lo demás quedará tal como se muestra

Los bloque que tenemos que poner quedará de la forma:

Ya sabemos la primera parte. Lo que añadimos ahora es llamar a la base de datos y guardar un valor. La etiqueta la hemos llamado luz y el valor  1  para encendido y  0 para apagado

3º El tercer paso es conectar nuestro NodeMcu para que lea los datos de la base de datos y active un puerto de los muchos que tiene. Ese puerto tendrá una salida alta, que activará  un relé cuyos contactos dejará pasar la corriente para alimentar una bombilla de 220 Voltios.

Vamos a ello.

Hay tres bloques importantes, que podemos resumir brevemente en:

1. En una primera parte incluimos las librerías y creamos las variables para el LED que vamos a usar como salida y las variables de la red ( SSID y password ). Además hay que añadir la variable que tiene la url de la base de datos y otra para la clave secreta de esa base de datos
2. En la parte de setup  iniciamos la conexión wifi y la conexión a la base de datos ( usando los valores dado antes )
3. Luego vamos a tener void loop(), donde a leer los valores de la base de datos y en base a ellos, actuamos sobre el puerto que enciende  activa el relé.

 

Vemos ahora el programa para entrar en NodeMcu

• // Entramos las librerías necesarias

• #include <ESP8266WiFi.h> // Incluimos la librería para la conexión WIFI

• #include <FirebaseArduino.h> // Librería para la conexión de la base de datos de firebase. Tenemos que  hacer los cambios antes explicados

• #define WIFI_SSID "Nombre de la red" // nombre del wifi

• #define WIFI_PASSWORD "clave de la res" // password del wifi

• #define FIREBASE_HOST "bombilla-ace15358-default-rtdb.europe-west15.firebasedatabase.app" //poner direccion de la database de Firebase sin https:// ni el ultimo /

• #define FIREBASE_AUTH "2DpFeLMf7KA0trsdfsdfRMzfJIGpQlhoe9okg8lDP"// poner código secreto.  Este código lo tenemos en Configuración -> proyecto-cuentas -> servicio-secretos de la base de datos

• int ledPin = 13; // Definimos el puerto 13 con la variable ledPin.

• String encendido; // creamos la variable de tipo string ( cadena ) con el nombre encendido

• // ahora empieza la parte de setup
  void setup() {
  Serial.begin(9600); // activamos el puerto serie a 9600 bits por segundo. Velocidades superiores pueden dar problemas a la hora de leer la consola
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); // LED_BUILTIN es el led de la placa. Lo ponemos como salida
  pinMode(ledPin, OUTPUT); Nuestro puerto 13 también lo ponemos como salida

• // Ahora vamos con la conexión a la red WIFI
  WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD); // se inicia la conexión con la ssid y la clave
  Serial.print("Conectando a la red"); // imprimimos por consola la frase "Conectando a la red".
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {  // Mientras no se conecta, mostramos un punto y se espera 500 milisegundos
  Serial.print(".");
  delay(500); // en esta línea es donde se pone el tiempo de espera entre cada intento de conexión a la red
  }

• Serial.println(); // Se imprime línea en blanco
  Serial.print("Conectado: ");// se imprime Conectado
  Serial.println(WiFi.localIP()); // Se imprime la dirección IP que nos ha dado el router en la conexión

• Firebase.begin(FIREBASE_HOST, FIREBASE_AUTH);  // Ahora toca la conexión a la base de datos, con la dirección url y clave que hemos añadido antes
  }

• void loop() {
   // La siguiente parte nos mostrará un error si no conseguimos conectar a la base de datos
  if (Firebase.failed()) {
  Serial.print("Hay problema en la conexión de firebase");
  Serial.println(Firebase.error());
  delay(500);
  return;
  }
  encendido = Firebase.getString("Bombilla/luz"); // asignamos a la variable encendido, el valor  del campo luz que tomamos al conectar con la base de datos dentro de Bombilla

• // podemos simplificar esto como encendido = Firebase.getString("luz"), pero en el campo  "ProjectBucket" de firebaseDB1 de app inventor, tendríamos que dejar ese campo en blanco

• delay(1000);  // demoramos el programa 1000 milisegundos

• if (encendido =="1" ) // Comprobamos si el valor encendido está a 1
  { Serial.println("Se debe encender la luz: "); // imprimimos por consola ese texto de encender la luz
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // ponemos el valor de ese diodo de la placa a low ( veremos que se enciende por el tipo de conexión que tiene. NO entramos en detalles
  digitalWrite(ledPin, HIGH); // ponemos a alto el valor de ledPin, por tanto, tendremos la tensión que alimentará el relé. La luz se enciende
  delay(200); // esperamos 200 milisegundos
  }

• else { // si no ocurre lo anterior, entonces tenemos que apagar la luz
  Serial.println("Luz apagada: ");
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  digitalWrite(ledPin, LOW); // aquí es donde ponemos en bajo el valor del puerto 13, dejando de alimentar el relé y desactivando la bombilla
  }
  }

3º  Comprobamos que todo está bien. Conectamos nuestra app en el móvil, cambiamos la base de datos de 0 a 1 y comprobamos que nuestro led de la placa se enciende. Conectamos nuestro relé para encender una bombilla de 220 voltios.

El relé es ampliamente usado para diversos fines, siempre con el fin de controlar grandes corrientes mediante pequeñas corrientes.

 En la imagen de la izquierda, al presionar el pulsador, pasa una corriente por la bobina que genera un campo magnético que desplaza ( por un mecanismo que no aparece en la imagen ) el contacto C ( común ) al contacto NO ( normalmente abierto) y de esa forma, pasar una gran corriente que permite alimentar a la bombilla.

El esquema de conexión y más detalles sobre el relé lo podemos encontrar en esta página->https://programarfacil.com/blog/rele-y-arduino-mkr1000/

 

 

 

Si llegamos a éste punto y bajamos los archivos, significa que ha pasado el tiempo de hacer la tarea y tomamos la base que dejo en los link.