案例06 建立植物水源报警器
简介
本课程将向学生介绍通过 API 接口平台 IFTTT 搭建植物水源报警器。学生将学习设计植物水源报警器以及通过 API 的调用将报警信息发送到个人邮箱上的方式。
教学目标
- 了解 IFTTT 平台的使用方式 。
- 分析极限条件下的触发条件并编写程序。
教学准备
在开始教学之前，请确保您已经准备好以下必要的物品：
| 图片 | 名称 |
|---|---|
 | micro:bit |
 | IOT:bit |
 | 3V Relay Module |
 | 3V Vertical Water Pump |
 | 8 Rainbow LED Light |
 | Octopus Soil Moisture Sensor Brick |
 | Octopus Light Sensor |
 | Greenhouse Model |
 | Double-sided Tape |
 | Flat Screwdriver |
 | PC |
 | USB Cable |
 | 4P公对母杜邦线 |
 | 5P母对母杜邦线 |
这些物品将为您提供一个完整的体验，确保您可以顺利地进行后续的操作和学习。如果您已准备好以上内容，我们可以继续进入下一步。
教学过程
课程引入
在前面的课程中，我们通过 ThingSpeak 平台实时观看到植物生长的环境数据，但是植物生长周期是很长的，我们并不能一直盯着 ThingSpeak 平台的看板数据，我们只是希望当植物生长环境发生变化并对植物生长造成危害时，能及时了解并根据情况做出调整，这节课我们将使用 API 平台 IFTTT 制作植物水源报警器。
现在，那我们开始吧！
探究活动
- 如何通过编程获取植物生长过程中需要检测的所有数据？
- 如何使用 IFTTT 平台设置植物生长环境触达条件并发送数据到个人邮箱？
组装智能温室大棚
将micro:bit 插入IOT:bit 扩展板，在IOT:bit 扩展板背面贴上无痕胶后，固定到温室大棚模型底座上面，如下图所示：
将3V水泵和3V继电器放置如下图所示位置：
将适量的土壤倒入温室基地植物生长池和放置种子，将土壤湿度传感器插入土壤中。
将8颗彩虹灯环固定到透明外罩的顶部。
使用无痕胶将光线传感器黏贴到温室大棚模型透明外罩顶部，如下图所示。
将土壤湿度传感器的连接线、8颗彩虹灯环的连接线、光线传感器的连接线、3V水泵软管，按如下图所示穿过温室大棚透明外罩孔，然后将其放下：
按下方连线图所示，将3V水泵、3V继电器、土壤湿度传感器、光线传感器和8颗彩虹LED灯连接到 IOT:bit 扩展板上。
| 元器件 | IOT:bit 对应引脚 |
|---|---|
| 8颗彩虹LED灯 | P1 |
| 土壤湿度传感器 | P2 |
| 光线传感器 | P3 |
| 3V继电器 | P9 |
将适量的水倒入温室底部水槽。
将电源连接到 IOT:bit 扩展使用 USB 数据线连接板，然后打开电源开关。
代码编程
添加软件库
进入“makecode.microbit.org”，点击“New Project”。
在弹出窗口中输入项目名称并点击“Create”。
在打开的编程界面中，点击编程积木抽屉中“Extensions”。
打开拓展页面后，在搜索栏中输入“iot-environment-kit”，点击搜索，在搜索结果中选择 “iot-environment-kit” 编程积木库。
添加成功后，可以在编程积木抽屉栏看到 “ESP8266_IoT、OLED、RTC1307、Octopus”。
示例代码
请参考程序链接：https://makecode.microbit.org/_a06HbiXK1767。
下载程序
使用 USB 数据线连接电脑和 micro:bit V2。
连接成功后，电脑上会识别出一个名为 MICROBIT 的盘符。
点击左下角的
，选择 Connect Device。
点击
。
点击
。
在弹出窗口选择 “BBC micro:bit CMSIS-DAP”，然后选择 “Connect”，至此，我们的 micro:bit 就已经连接成功。
点击下载程序。
IFTTT 平台调用 API
关于 IFTTT 平台的使用方式请参考这篇文章：https://wiki.elecfreaks.com/en/microbit/wisdom-life/microbit-smart-science-iot-kit/how-to-use-IFTTT/
参考如下图所示：
团队合作与展示
学生分成小组，共同完成智能温室大棚的安装和程序编写。
鼓励学生之间相互合作、交流和分享经验。
每个小组有机会向其他小组展示他们制作的智能温室大棚，并演示。
预期效果： 。
（GIF动图）
总结与反思
回顾课程内容，提醒学生掌握了哪些知识和技能。
引导学生讨论他们在制作过程中遇到的问题和困难，以及如何解决这些问题。
引导学生思考程序的优化和改进方向，比如利用 micro:bit 还能制作哪些有趣的案例。
扩展知识
IFTTT（If This Then That）是一个在线服务，它允许用户创建简单的条件语句，这些语句被称为“Applets”。这些Applets可以连接不同的应用程序和服务，实现自动化任务和工作流。IFTTT支持大量的服务，包括社交媒体、智能家居设备、天气服务等等。
IFTTT 的主要组成部分：
- Triggers（触发器）：这是 Applet 的“如果”部分，即触发自动动作的事件或条件。例如，“当我离开家时”或“当我在 Twitter 上发布新推文时”。
- Actions（动作）：这是 Applet 的“那么”部分，即在触发器激活时发生的动作。例如，“打开我的智能灯”或“发送电子邮件通知”。
使用场景：
- 智能家居：当检测到你离家时自动关闭灯光。
- 社交媒体管理：当你在 Instagram 上发布新照片时，自动转发到 Facebook。
- 健康与健身：当你在 Fitbit 上达到一定的步数目标时，自动记录在 Google Sheets 中。
- 信息提醒：当天气预报显示有雨时，发送提醒消息。