In questa pagina si troveranno alcuni progetti che usano il database "Google Firebase", che permette di ricevere/inviare dati via Internet in qualunque parte del mondo.

Ecco gli argomenti trattati:

Il database "Google Firebase";
un progetto che controlla tre led/relè;
un progetto che controlla otto led/relè;
visualizzare temperatura e umidità con DHT11;
un progetto che controlla quattro led/relècon una App prodotta con "MIT App Inventor 2".

Attenzione: questi progetti permettono l'uso di relè. Nel caso siano collegati alla rete elettrica di 230 v, farsi assistere da un professionista qualificato, per evitare incidenti gravi o addirittura mortali.

Il database "Google Firebase"

Firebase è un moderno database che permette gratuitamente di gestire questo database in remoto e di inviare dati/ricevere informazioni via Internet in ogni paret del mondo in pochi secondi.
Il primo programma permette di controllare tre led (o come sempre, tre relè) per mezzo di questo database. La sua configurazione è piuttosto semplice.
Quando si affronta per la prima volta Firebase, può sembrare un po' complesso, ma appena se ne comprende la logica. diventa estremamente fruibile.
Vale sicuramente la pena di fare qualche piccolo sforzo.

Nota: nella configurazione gratuita, si possono eseguire fino a dieci progetti contemporanei. E' bene ricordare che quando si cancella un progetto rimane recuperabile per 30 giorni, e conta, fino alla cancellazione, come progetto in essere.

Registrazione e configurazione di Google Firebase

Aprire la pagina di Firebase e cliccare su "Get started",

e su "crea un progetto".

Inserire il nome del proprio progetto, per esempio, "Firebase-3-rele

Si può togliere lo spunto a "Enable Google Analistycs for this project".
Tutte le opzioni verranno barrate.

Il prossimo passaggio riguarda l'autentificazione. Sul menù di sinistra clicca su "Authentication" e poi su "get started".

Selezionare "Email/passw." come metodo di autentificazione.
Sulla finestra successiva, abilita "Enable", e poi clicca su "Save".

Clicca su "Add new provider".
Sulla finestra successiva, "Authentication", seleziona
la linguetta "Users" e più in basso, "Add users"

Finalmente, in questa schermata si può aggiungere una e-mail e password, poi cliccare su "Add user"
Si consiglia di inserire per l'utente principale la stessa di login in Firebase, così si evita di dover registrare troppi dati.
Se lo si desidera, è possibile inserire anche altri utenti.

Questa schermata è importante. Per ogni utente viene creato un UID utente (evidenziato nel riquadro rosso. Salvarlo, perché servirà più tardi.

Anche il prossimo passaggio è fondamentale. Dal menù presente a sinistra, selezionare l'ingranaggio (Settings). Si aprirà un sottomenù. Cliccare su "impostazioni progetto".
Apparirà il nome del progetto, il suo ID, ma specialmente la "Chiave API web.
Salvarla, perchè dovrà essere inserita nel programma, alla specifica "#define API_KEY".

Ora, sempre dal menù a sinistra, selezionare "Realtime Database".
Si apre la pagina relativa, clicca su "Create Database".

Ora è necessario selezionare dove verrà salvato il database. Ci sono alcune possibilità di scelta. Di default viene presentato "(us-central1)- Stati Uniti". Aprendo il menù a tendina c'è anche una località europea, sita in Belgio.
Se si pensa di utilizzare il database con "MIT App Inventor 2" è necessario lasciare l'indirizzo statunitense di dafault, pena il mancato funzionamento della App. Altrimenti si può selezionare l'indirizzo europeo. La differenza di velocità nella risposta è abbastanza ridotta anche nel caso si scelga (us-central1).

Nella configurazione del database, selezionare "Start in test mode"

Finalmente il database è stato creato! I passaggi sembrano tanti, ma il tutto si risolve in pochissimi minuti.
Ora bisogna salvare l'indirizzo (URL) del proprio database.
Andrà inserito nel programma alla specifica
#define DATABASE_URL".

Ora cliccare sulla linguetta "Regole", evidenziata in verde sulla figura precedente.
Copiare la parte di programma che leggi qui a destra, e sostituirla a quella esistente.
Al posto di "REPLACE YOUR USER ID", sostituire con "l'ID User" salvato precedentemente.


                    {
  "rules": {
    ".read": "auth.uid === 'REPLACE_WITH_YOUR_USER_UID'",
    ".write": "auth.uid === 'REPLACE_WITH_YOUR_USER_UID'"
  }
}

Ecco come appare la parte di programma relativo alle regole dopo la modifica.
Fare molto attenzione a queisto passaggio, perchè è fondamentale per il funzionamento del programma.
Ricordarsi di lasciare il singolo apice sia all'inizio che alla fine del proprio ID.

Per aggiungere più utenti, puoi semplicemente accedere alla scheda Autenticazione e fare clic su Aggiungi utente. Aggiungi un'e-mail e una password per il nuovo utente e infine fai clic su Aggiungi utente per creare l'utente. Naturalmente questa è una scelta opzionale.

A questo punto, si può pubblicare il database, con le regole appena impostate.
Il database diviene pubblico e utilizzabile.

Organizzare i nodi del database.

Ora abbiamo creato il nostro database, che è perfettamente configurato, ma al momento non ha alcun nodo inserito: è ancora del tutto vuoto. E' presente solo la URL al quale raggiungerlo.

Ora dobbiamo aggiungere i nodi. Per esempio, nel programma con tre led, vorremmo che i nodi fossero simili a questi:

Si potrebbero aggiungere a mano, ma c'è un metodo più rapido: importare il file Json.
Ecco come fare:

Sulla pagina del Realtime Database, cliccare sui tre puntini e poi "Importa JSON". Si aprirà una nuova finestra in cui selezionare (o trascinare) il file JSON. In questo modo, si creerà la corretta struttura del nodo.
E' sufficiente trascinare il fiel JSON scelto nello spazio "Trascina il file qui per l'anteprima, oppure scegliere "Sfoglia" e trovare il giusto percorso del proprio file. Un consiglio: se si intende cambiare il file JSON (e quindi l'assetto dei nodi), cancellare del tutto la struttura esistente prima di importare il nuovo file, premendo sul bidone del riciclo, per evitare che i due si mischino, creando una struttura non corretta.

Clicca qui per scaricare il file JSON in formato ".zip" per il programma che gestisce i tre led/relè

Clicca qui per scaricare il file JSON in formato ".zip" per il programma che gestisce i otto led/relè

Dopo aver scaricato il file, scompattarlo e trascinarlo nella pagina per l'importazione, oppure premere su "Sfogia" e trovare il percorso del file.

Ora puoi modificare e caricare il programma sulla tua scheda ESP8266.
Complimenti!

Il primo programma: gestisci 3 led/relè con Firebase

Configurando questo primo progetto, saremo in grado di controllare otto led (o relè) via internet da qualunque parte del mondo, lanciando i comandi da Firebase.
Prossimamente illustreremo anche come creare una APP personalizzata allo scopo.
Per quel che riguarda la configurazione di Google Firebase, leggere la descrizione presente all'inizio di questa pagina.

Lo schema eletrico, rappresentato sia con i relè che con i led.
Le porte utilizzate sono: GPIO0, GPIO2, GPIO5.
I led si collegano all'alimentazione con una resistenza da 220/330 Ohm.
I relè devono essere collegati a una fonte esterna di alimentazione a 5v.

Il rendering della basetta sperimentale in formato leggermente ridotto, per adeguarlo alla pagina.
I tre relè sono collegati allo zoccolo "DATA", rispettivamente a GPIO14, GPIO12, GPIO13.
I tre led inseriti sulla basetta sono collegati alle stesse porte dei relè,
dalla presa "AUX" Led1 si collega su GPIO14; Led2 su GPIO12 e Led3 su GPIO13.

E' necessario collegare un alimentatore che fornisca 6/7,5 v alla presa "PWR".

Il programma

Inizialmente bisogna inserire alcune informazioni:

- il nome della rete Wifi e la password;
- il codice alfanumerico fornito da Firebase;
- la e-mail e la password usata per la registrazione;
- la URL, compreso "https://..." generata dal tuo progetto Firebase.

dichiarazioni iniziali

progr_3

void setup

All'inizio del programma, è necessario dichiarare i nomi e le porte utilizzate:
14 corrisponde GPIO14, ecc.
Naturalmente si possono dichiarare e utilizzare altre porte disonibili, come GPIO00, GPIO2, GPIO4, GPIO5, ecc.

In setup è necessario dichiarare in "pinMode"che sono porte di uscita. Essi devono corrispondere a quanto dichiarato all'inizio del programma.

Le librerie necessarie:
- Arduino.h
- WiFi.h
- ESP8266WiFi.h
- Firebase_ESP_Client.h
Esse possono essere reperite da Sketch/#includi libreria/Gestione libreria e scarcarle; oppure reperirle direttamente da Internet.

Dopo aver configurato Firebase, inserito i nostri dati nel programma, averlo compilato e lanciato, possiamo testare il programma.
Entrando nel nostro Database, potremo variare i valori delle porte, variandoli da "0" a "1" e viceversa.
Quasi istantaneamente i nostri led o relè si accenderanno o spegneranno.
Utilizzando il Database da Internet, anche su uno smartphone, potremo controllare le nostre periferiche dovunque possiamo collegarci a Internet.
Certo, non è comodissimo, ma è già molto!

Clicca qui per scaricare il file JSON in formato ".zip" per il programma che gestisce i tre led/relè,
da inserire nel progetto Firebase (vedi le note di configurazione del Database)

Clicca qui per visualizzare il programma .

Clicca qui per scaricare il programma in formato ".zip".

Nota: nelle istruzioni presenti sul sito di "randomnerdstutorials" (a cui va la mia gratitudine) è presente anche una procedura per creare una App e gestire le proprie periferiche, da qualsiasi parte del mondo, utilizzando Internet. Personalmente non l'ho ancora utilizzata, spero di sperimentarla presto e condividere le informazioni.

Per maggiori informazioni su questo progetto:
https://randomnerdtutorials.com/firebase-control-esp8266-nodemcu-gpios/

Secondo progetto: controlla otto led/relè con Firebase

Questo secondo progetto è semplicemente un'estensione del precedente. Utilizzando massicciamente le porte disponibili si ESP8266, potremo controllare ben otto periferiche, comandate da otto relè.
Per quel che riguarda la configurazione di Google Firebase, leggere la descrizione presente all'inizio di questa pagina.

Lo schema elettrico.

Il collegamento dei relè:
relè1 --> GPIO0
relè2 --> GPIO2
relè3 --> GPIO4
relè4 --> GPIO5
relè5 --> GPIO12
relè6 --> GPIO13
relè7 --> GPIO14
relè8 --> GPIO16

La basetta sperimentale, in formato 1:1 con il collegamento con la scheda ad 8 relè.
Le connessioni sono state predisposte in modo che i relè corrispondano alle porte.
E' necessario collegare sulla connsione "PWR" un alimentattore esterno, in grado di fornire 6 - 7,5 v in cc.

Nota: per i test, i relè, più ingombranti e non sempre disponibili, possono essere efficacemente sostituiti da piccole schede da otto led, che possono essere alimentate direttamente a 3,3 o 5v. Però bisogna fare attenzione, perché si possono trovare in due configurazioni: con anodo (+5v) in comune oppure con catodo (GND) in comune. Se si collegano in modo errato, è possibile danneggiare i led.

Nelle due figure sulla destra si vedono i due tipi di scheda e sotto le saldature sono indicate le porte di collegamento.

8 led con catodo comune:
"COM" va collegato al negativo

8 led con anodo comune: "COM" va collegato a +3.3volt

Visualizzare umidità a temperatura su Firebase con DHT11

Questo programma, invece controllare delle periferiche a mezzo Firebase, riceve dei dati prelevati da un sensore: in questo caso la temperatura e umidità misurata con un sensore DHT11. Ma con alcune modifiche, potrebbe misurare la qualità dell'aria, oppure essere collegato ad alcuni sensori che lo trasformano in un piccolo, ma efficiente antifurto.