制作一台带实时更新COVID19的自动洗手液分配器

风筝

新冠病毒（Covid19）在世界范围内造成严重破坏。几乎每个国家都在遭受新冠病毒的折磨。世卫组织已经宣布该疾病为全球性大流行病，许多城市处于封锁状态，人们无法走出家门，成千上万人丧生。许多网站都提供有关冠状病毒病例的实时更新，例如Microsoft的Tracker、Esri的Covid19 Tracker等。

在本篇文章中，我们将制作一个带有LCD显示的自动洗手液分配器，该LCD还能显示冠状病毒病例的实时计数。该项目将使用ESP32、超声波传感器、1602 LCD模块、水泵和洗手液。我们使用Esri的API资源管理器来获取Covid19感染者的实时数据。超声波传感器用于检查消毒机出口下方是否有手接近。它将连续计算消毒剂出口与其本身之间的距离，并告诉ESP每当距离小于15cm时将泵打开以将消毒剂推出。

ESP32用作主控制器，它是一个Wi-Fi模块，可以轻松连接到互联网。

所需的组件

●    ESP32开发板

●    超声波传感器

●    1602 LCD显示屏

●    继电器模块

●    微型直流水泵

●    消毒洗手液

API链接，用于获取Corona实时数据

在这里，我们需要从互联网获取数据，然后将其发送到ESP32以在1602 LCD上显示。为此，将调用HTTP get请求以从Internet读取JSON文件。在这里，我们使用的是冠状病毒GIS中心（Coronavirus Disease GIS Hub）提供的API。您可以轻松地编译正确的查询URL，以获取某个国家确诊和治愈的总数。

现在单击“Try Now”或将查询URL粘贴到新的浏览器中，该查询的输出将如下所示：

1. {"objectIdFieldName":"OBJECTID","uniqueIdField":{"name":"OBJECTID","isSystemMaintained":true},"globalIdFieldName":"","geometryType":"esriGeometryPoint","spatialReference":{"wkid":4326,"latestWkid":4326},"fields":[{"name":"Country_Region","type":"esriFieldTypeString","alias":"Country/Region","sqlType":"sqlTypeOther","length":8000,"domain":null,"defaultValue":null},{"name":"Province_State","type":"esriFieldTypeString","alias":"Province/State","sqlType":"sqlTypeOther","length":8000,"domain":null,"defaultValue":null},{"name":"Confirmed","type":"esriFieldTypeInteger","alias":"Confirmed","sqlType":"sqlTypeOther","domain":null,"defaultValue":null},{"name":"Recovered","type":"esriFieldTypeInteger","alias":"Recovered","sqlType":"sqlTypeOther","domain":null,"defaultValue":null},{"name":"Deaths","type":"esriFieldTypeInteger","alias":"Deaths","sqlType":"sqlTypeOther","domain":null,"defaultValue":null},{"name":"Active","type":"esriFieldTypeInteger","alias":"Active","sqlType":"sqlTypeOther","domain":null,"defaultValue":null}],"features":[{"attributes":{"Country_Region":"India","Province_State":null,"Confirmed":194,"Recovered":20,"Deaths":4,"Active":170}}]}

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获取JSON数据后，现在生成代码以读取JSON数据并根据我们的需要对其进行短语设置。为此，转到ArduinoJson Assistant，然后将JSON数据粘贴到Input部分中。

现在向下滚动到解析程序，然后复制对您有用的代码部分。我复制了以下变量，因为我只需要在确诊和治愈的病例。

电路图

该Covid19 Tracker和自动洗手液分配器机器的完整电路图如下所示：

水泵通过继电器模块连接到ESP32。继电器的Vcc和GND引脚连接到ESP32的Vin和GND引脚，而继电器的输入引脚连接到ESP32的D19引脚。超声波传感器的Trig和Echo引脚连接到Arduino的D5和D18引脚。

该自动传感器洗手液分配器的硬件如下所示

为Covid19 Tracker编程ESP32

在本页末尾可找到自动洗手液和CORONA19 Tracker的完整代码。这里说明了程序的重要部分。

首先在代码中包含所有必需的库文件。 HTTPClient库用于从HTTP服务器获取数据。 ArduinoJson库用于表示数据数组。此处，ArduinoJson库用于过滤从服务器获取的已确诊病例和从数据数组中治愈的病例。 LiquidCrystal库用于LCD显示模块。

1. #include <HTTPClient.h>
   
2. #include <WiFi.h>
   
3. #include <ArduinoJson.h>
   
4. #include <LiquidCrystal.h>

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要从服务器获取数据，NodeMCU ESP32必须连接互联网。为此，请在以下几行中输入您的Wi-Fi SSID和密码。

1. const char* ssid = "Galaxy-M20";
   
2. const char* pass = "ac312124";

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在此之后，定义连接LCD模块、超声波传感器和继电器模块的引脚。

1. const int rs = 22, en = 4, d4 = 15, d5 = 13, d6 = 26, d7 = 21;
   
2. LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);
   
3. const int trigPin = 5;
   
4. const int echoPin = 18;
   
5. const int pump = 19;

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现在，我们输入之前生成的API链接。使用此链接，我们将获得确诊病例和已治愈病例的总数。您可以根据需要更改URL中的国家/地区名称。

1. constchar*url="https://services1.arcgis.com/0MSEUqKaxRlEPj5g/arcgis/rest/services/ncov_cases/FeatureServer/1/query?f=json&where=(Country_Region=%27India%27)&returnGeometry=false&outFields=Country_Region,Confirmed,Recovered";
   

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现在在void setup()内部，将超声波传感器的Trig和Echo引脚定义为输入引脚，并将Relay引脚定义为输出。

1. pinMode(trigPin, OUTPUT);
   
2. pinMode(echoPin, INPUT);
   
3. pinMode(pump, OUTPUT);

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要了解有关超声波传感器工作原理的更多信息，请检查其与Arduino的连接方法，在文章中我们介绍了其TRIG和ECHO引脚的功能以及如何使用它计算任何物体之间的距离。

之后，检查ESP32是否与Wi-Fi连接，如果未连接，它将通过在串口监视器上打印“…..”来等待ESP连接。

1. WiFi.begin(ssid, pass);
   
2.   while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
   
3.   {
   
4.     delay(500);
   
5.     Serial.print(".");              // print ... till not connected
   
6.   }
   
7.   Serial.println("WiFi connected");

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在void ultra()函数内部，我们将使用超声波传感器连续计算距离，如果该距离小于或等于15 cm，则它将打开泵2秒钟，以将消毒剂通过管道推向外部。显然，当有人将手放在出口管下方时，距离会减小，并会触发泵开启。

1. void ultra(){
   
2.   digitalWrite(trigPin, LOW);
   
3.   delayMicroseconds(2);
   
4.   digitalWrite(trigPin, HIGH);
   
5.   delayMicroseconds(10);
   
6.   digitalWrite(trigPin, LOW);
   
7.   duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
   
8.   distance = duration * 0.0340 / 2;
   
9.   Serial.println("Distance");
   
10.   Serial.println(distance);
    
11.   if (distance <= 15){
    
12.     Serial.print("Opening Pump");
    
13.     digitalWrite(pump, HIGH);
    
14.     delay(2000);
    
15.     digitalWrite(pump, LOW);
    
16.     ESP.restart();
    
17.     }
    
18. }

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在void loop()函数中，通过读取ESP32来检查ESP32是否接收到JSON文件，并在串口监视器上使用以下代码打印JSON数据

1. int httpCode = https.GET();
   
2.   if (httpCode > 0) { //Check for the returning code
   
3. String payload = https.getString();

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之后，使用从ArduinoJson Assistant生成的短语程序。该程序将为我们提供已确诊和治愈的病例总数。

1. JsonArray fields = doc["fields"];
   
2. JsonObject features_0_attributes = doc["features"][0]["attributes"];
   
3. long features_0_attributes_Last_Update = features_0_attributes["Last_Update"];
   
4. int features_0_attributes_Confirmed = features_0_attributes["Confirmed"];
   
5. //int features_0_attributes_Deaths = features_0_attributes["Deaths"];
   
6. int features_0_attributes_Recovered = features_0_attributes["Recovered"];

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使用Covid19 Tracker测试自动洗手液

现在，我们终于可以使用自制的电池供电的洗手液分配器了。只需按照电路图连接硬件并将程序上传到ESP32，开始时您应该在LCD上看到“ Covid19 Tracker”和“ Hand Sanitizer”消息，然后几秒钟后，它将在屏幕上显示已确认的病例和已恢复的病例。液晶屏如下图所示。

代码

以下是本文使用的完整代码： main.rar (1.28 KB, 下载次数: 16)

2020-4-4 18:36 上传

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