Prvi koraci s Amazon AWS IoT i ESP8266: 21 korak

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Ovaj projekt vam pokazuje kako uzeti modul ESP8266 i spojiti ga izravno na AWS IOT koristeći Mongoose OS. Mongoose OS je otvoreni operacijski sustav za mikrokontrolere koji naglašava povezivost u oblaku. Razvila ga je Cesanta, tvrtka za ugrađeni softver sa sjedištem u Dublinu, a na kraju projekta trebali biste moći mjeriti temperaturu i vrijednosti vlažnosti s osjetnika temperature DHT11 i objaviti ih na platformi AWS IOT

Za ovaj projekt trebat će nam:

 NodeMCU ploča zasnovana na ESP8266

 DHT 11 osjetnik temperature

 Alat za bljeskanje Mongoose OS

 USB kabel za povezivanje NodeMCU ploče s računalom

 Žice od džaka

 AWS račun koji namjeravate koristiti

Korak 1: NodeMCU ploča zasnovana na ESP8266

ESP8266 naziv je mikro kontrolera koji je dizajnirao Espressif Systems. Sam ESP8266 je samostalno rješenje za Wi-Fi umrežavanje koje nudi kao most od postojećeg mikro kontrolera do Wi-Fi-ja, a također je sposobno za pokretanje samostalnih aplikacija. Ovaj modul dolazi s ugrađenim USB priključkom i bogatim asortimanom utičnica. Pomoću mikro USB kabela možete spojiti NodeMCU devkit na prijenosno računalo i bez problema ga bljeskati, baš kao i Arduino

Specifikacija

• Napon: 3.3V.

• Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP.

• Potrošnja struje: 10uA ~ 170mA.

• Mogućnost priključivanja flash memorije: maksimalno 16 MB (normalno 512K).

• Integrirani niz protokola TCP/IP.

• Procesor: 32-bitni Tensilica L106.

• Brzina procesora: 80 ~ 160MHz.

• RAM: 32K + 80K.

• GPIO -i: 17 (multipleksirano s drugim funkcijama).

• Analogno u digitalno: 1 ulaz s razlučivošću od 1024 koraka.

• +19,5 dBm izlazne snage u načinu rada 802.11b

• Podrška 802.11: b/g/n.

• Maksimalne istodobne TCP veze: 5

Korak 2: Pin dijagram

Korak 3: DHT11 - Senzor vlažnosti i temperature

DHT11 je osnovni, jeftini digitalni senzor temperature i vlažnosti. Koristi kapacitivni senzor vlažnosti i termistor za mjerenje okolnog zraka, te izbacuje digitalni signal na podatkovni pin (nisu potrebne analogne ulazne pinove). Prilično je jednostavan za korištenje, ali zahtijeva pažljivo određivanje vremena za prikupljanje podataka. Jedina stvarna mana ovog senzora je što iz njega možete dobiti nove podatke samo svake 2 sekunde

Značajke

 Kompenzirana temperatura u cijelom rasponu

 Mjerenje relativne vlažnosti i temperature

 Kalibrirani digitalni signal

 Izvanredna dugoročna stabilnost

 Dodatne komponente nisu potrebne

 Velika udaljenost prijenosa

 Niska potrošnja energije

Komunikacijski proces (jednosmjerni dvosmjerni)

Zanimljivost ovog modula je protokol koji se koristi za prijenos podataka. Sva očitanja senzora šalju se pomoću jedne žičane sabirnice što smanjuje troškove i povećava udaljenost. Da biste mogli slati podatke putem sabirnice, morate opisati način prijenosa podataka, tako da odašiljač i prijamnik mogu razumjeti što se govori. Ovo radi protokol. Opisuje način prijenosa podataka. Na DHT-11 1-žična sabirnica podataka se povlači otpornikom na VCC. Dakle, ako se ništa ne dogodi, napon na sabirnici jednak je VCC. Format komunikacije može se podijeliti u tri faze

1) Zahtjev

2) Odgovor

3) Očitavanje podataka

Korak 4: Uvod u Mongoose OS

Mongoose OS je otvoreni operativni sustav za male ugrađene sustave. Dizajniran je za rad na uređajima kao što su mikro kontroleri, koji su često ograničeni memorijom reda veličine desetaka kilobajta, dok izlaže programsko sučelje koje omogućuje pristup modernim API -jevima koji se obično nalaze na snažnijim uređajima. Uređaj s operativnim sustavom Mongoose ima pristup funkcionalnostima operacijskog sustava, poput datotečnih sustava i umrežavanja, plus softver više razine, poput JavaScript stroja i API-ja za pristup oblaku.

Mongoose OS Alat za bljeskanje

Alat za bljeskanje koristi se za bljeskanje Mongoose OS -a u ESP8266. Prvo nabavite jednu od podržanih ploča, poput ESP8266 NodeMCU, i povežite je s računalom, a zatim slijedite ove korake:

 Idite na web stranicu za preuzimanje OS Mongoose i preuzmite alat Mos. (No u ovom ćemo projektu koristiti stariju verziju OS Mongoose)

 Pokrenite instalacijsku datoteku Mos (Mongoose OS) i slijedite čarobnjaka za postavljanje:

Korak 5: Čarobnjak za postavljanje Mongoose

Korak 6: Status uređaja - na mreži

Nakon što dovršite tri koraka, dobit ćete poruku u nastavku i status uređaja postaje online. Sada naš ESP8266 modul može komunicirati s bilo kojim udaljenim uređajima

Korak 7: Uređaj za opskrbu na AWS IOT -u

Prije nego što možemo poslati događaje u AWS, moramo biti u mogućnosti uspostaviti sigurnu vezu s AWS IOT -om. Da bismo to učinili, moramo ESP -u dostaviti AWS certifikate. U čarobnjaku za postavljanje OS Mongoose odaberite izbornik Device Config, zatim odaberite odgovarajuću AWS regiju i AWS pravila za vaše AWS okruženje. Pritisnite gumb Provizija s AWS IOT. Uređaj će biti postavljen s točnim podacima za povezivanje s uslugom AWS. Certifikati će se automatski instalirati.

Bilješka:

Korisnik može odabrati odgovarajuću AWS regiju i AWS politiku. U našem scenariju odabrali smo AWS regiju kao ap-southeast-1 i AWS politiku kao mos-default

Nakon dovršetka uređaja za osiguravanje na AWS IOT -u, sada Wi -Fi modul esp8266 može komunicirati s AWS -IOT -om

Korak 8: Učitavanje uzorka koda na ploču NodeMCU

Nakon što pokrenete čarobnjak za postavljanje Mongoose, ako kliknete izbornik datoteka uređaja, postoji datoteka koja se zove init.js. Unutar te datoteke nalazi se uzorak koda. Ako kliknete gumb Spremi +Ponovo pokreni, uzorkovni kôd će se učitati i izlaz se može vidjeti iz zapisnika uređaja

Korak 9: Započnite s AWS računom

Što je AWS?

Amazon Web Services (AWS) pružatelj je usluga oblaka iz Amazona, koji pruža usluge u obliku gradivnih blokova, ti se građevni blokovi mogu koristiti za stvaranje i implementaciju bilo koje vrste aplikacija u oblaku. Ove usluge ili građevni blokovi dizajnirani su za međusobnu suradnju i rezultiraju sofisticiranim i visoko skalabilnim aplikacijama.

Kako postaviti?

Postoje dva načina za postavljanje AWS usluga

 Korištenje pomoćnog programa naredbenog retka AWS CLI

 Korištenje AWS GUI

Korak 10: AWS CLI uslužni program za naredbeni redak (izborno)

Prvo moramo instalirati AWS CLI. AWS CLI alat je naredbenog retka koji nudi naredbe za interakciju s AWS uslugama. Omogućuje vam korištenje funkcija koje AWS Management Console pruža s terminala. Mongoose koristi ovaj alat za pružanje IOT uređaja na AWS IOT -u. AWS CLI treba vaše vjerodajnice da bi se mogao povezati s AWS. Za postavljanje run aws konfigurirajte iz naredbenog retka i unesite svoje pristupne podatke (svoje vjerodajnice). Jednostavnim riječima, možete pristupiti Amazon Web uslugama i upravljati njima putem jednostavnog i intuitivnog web sučelja. Ako ste zabrinuti zbog pristupa nekim značajkama putem mobilnog telefona, tada vam mobilna aplikacija AWS Console omogućuje brzi pregled resursa u pokretu.

11. korak: Amazon web usluge (GUI)

Nakon pružanja usluge AWS, možemo se prijaviti na upravljačku konzolu AWS, na kartici usluge imamo različite kategorije. Prije nego počnemo istraživati značajke ove konzole, morate stvoriti račun na AWS -u. Za osobe koje nemaju račun mogu posjetiti web stranicu AWS i stvoriti besplatni račun. Morate unijeti podatke o kreditnoj/debitnoj kartici. AWS vam neće naplatiti tijekom besplatne pretplate sve dok koristite usluge prema navedenim ograničenjima.

Korak 12: AWS IOT jezgra

Nakon prijave bit ćete preusmjereni na sljedeću stranicu i ispod Interneta stvari odaberite jezgru IOT -a

Korak 13: AWS IOT - Monitor

Nakon što odaberete jezgru IOT -a, pojavit će se gornja stranica, a zatim odaberite izbornik za testiranje

Korak 14: AWS IOT - Pretplate

Nakon odabira izbornika Test bit ćete preusmjereni na Pretplate. U temi pretplate navedite odgovarajuću temu koju koristite i kliknite gumb Pretplati se na temu

Korak 15: Objavljivanje zadane poruke

Nakon toga bit ćete preusmjereni na gornju stranicu. Ako kliknete Objavi u temi, imat ćemo oglednu poruku koja će se ovdje prikazati prema zadanim postavkama

Napomena: Ako želite napisati novi kôd i učitati ga na ploču NodeMCU (Kod koji pišemo trebao bi se učitati u upravitelj datoteka> datoteka init.js tada u kôd treba uključiti naziv teme. Nakon uključivanja naziva teme, morate koristiti isti naziv teme u odjeljku pretplate da biste objavili izlaz

Korak 16: Objavljivanje informacija pritisnutih tipkama

Korak 17: Objavite vrijednosti temperature i vlažnosti na AWS IOT platformi

Korak 18: Zadatak

Priključite krug kao što je prikazano u nastavku

 Bljeskajte mongoose OS na modulu ESP8266

 Uređaj za opskrbu na AWS IOT -u

 Umetnite programski kod u ploču NodeMCU

 Provjerite izlaz u zapisnicima uređaja (pogledajte sliku 9)

 Prijavite se na AWS račun

 Odaberite osnovni izbornik IOT -a

 Odaberite opciju Test iz odjeljka MQTT klijent

 Odredite odgovarajuću temu u pretplatama

 Pritisnite gumb objavi u temi

 Pobrinite se da svaki put kada pritisnete gumb bljeskalice dobivate temperaturu, vrijednosti vlažnosti kao poruke