Prvi koraci s Amazon AWS IoT i ESP8266: 21 korak

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

Ovaj projekt vam pokazuje kako uzeti modul ESP8266 i spojiti ga direktno na AWS IOT koristeći Mongoose OS. Mongoose OS je otvoreni operativni sistem za mikrokontrolere koji naglašava povezivanje u oblaku. Razvila ga je Cesanta, kompanija za ugrađeni softver sa sjedištem u Dublinu, a na kraju projekta trebali biste biti u mogućnosti izmjeriti temperaturu i vrijednosti vlažnosti sa senzora temperature DHT11 i objaviti ih na AWS IOT platformi

Za ovaj projekat trebat će nam:

 NodeMCU ploča zasnovana na ESP8266

 Senzor temperature DHT 11

 Alat za treperenje Mongoose OS

 USB kabl za povezivanje NodeMCU ploče sa računarom

 Žice za spajanje

 AWS račun koji namjeravate koristiti

Korak 1: NodeMCU ploča zasnovana na ESP8266

ESP8266 je naziv 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, 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 fleš memorije: 16 MB max (512K normalno).

• Integrisani TCP/IP protokol.

• Procesor: 32-bitni Tensilica L106.

• Brzina procesora: 80 ~ 160MHz.

• RAM: 32K + 80K.

• GPIO -ovi: 17 (multipleksirani s drugim funkcijama).

• Analogno u digitalno: 1 ulaz sa rezolucijom od 1024 koraka.

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

• Podrška 802.11: b/g/n.

• Maksimalni broj istovremenih TCP veza: 5

Korak 2: Pin dijagram

Korak 3: DHT11 - Senzor vlažnosti i temperature

DHT11 je osnovni, jeftin digitalni senzor temperature i vlažnosti. Koristi kapacitivni senzor vlažnosti i termistor za mjerenje okolnog zraka i izbacuje digitalni signal na podatkovni pin (nisu potrebni analogni ulazni pinovi). Prilično je jednostavan za upotrebu, ali zahtijeva pažljivo određivanje vremena za prikupljanje podataka. Jedina stvarna mana ovog senzora je to što iz njega možete dobiti nove podatke samo svake 2 sekunde

Karakteristike

 Temperaturno kompenziran u cijelom rasponu

 Mjerenje relativne vlažnosti i temperature

 Kalibrirani digitalni signal

 Izvanredna dugoročna stabilnost

 Dodatne komponente nisu potrebne

 Velika udaljenost prenosa

 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 prijemnik mogu razumjeti šta se govori. Ovo protokol radi. Opisuje način prijenosa podataka. Na DHT-11 1-žična sabirnica podataka se povlači otpornikom na VCC. Dakle, ako se ništa nije dogodilo, napon na sabirnici je jednak VCC. Komunikacijski format može se podijeliti u tri faze

1) Zahtjev

2) Odgovor

3) Očitavanje podataka

Korak 4: Uvod u Mongoose OS

Mongoose OS je otvoreni operativni sistem za male ugrađene sisteme. Dizajniran je za rad na uređajima kao što su mikro kontroleri, koji su često ograničeni memorijom reda veličine desetina kilobajta, dok izlaže programsko sučelje koje omogućava pristup modernim API -jevima koji se obično nalaze na moćnijim uređajima. Uređaj sa operativnim sistemom Mongoose OS ima pristup funkcijama operativnog sistema kao što su sistemi datoteka i umrežavanje, plus softver više razine, poput JavaScript stroja i API-ja za pristup oblaku.

Mongoose OS Alat za treperenje

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 Mongoose OS i preuzmite Mos alat. (Ali u ovom Projektu ćemo koristiti stariju verziju Mongoose OS -a)

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

Korak 5: Mongoose čarobnjak za postavljanje

Korak 6: Status uređaja - na mreži

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

Korak 7: Nabavite uređaj 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 dostaviti ESP -u certifikate AWS. U čarobnjaku za postavljanje Mongoose OS odaberite izbornik Device Config, zatim odaberite odgovarajuću AWS regiju i AWS politiku za vaše AWS okruženje. Pritisnite dugme Provision with AWS IOT. Uređaj će biti postavljen s ispravnim podacima za povezivanje s AWS uslugom. 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 što je uređaj za opskrbu dovršen 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 Mongoose čarobnjak za postavljanje, 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, primjer koda će se učitati i izlaz se može vidjeti iz evidencije uređaja

Korak 9: Započnite s AWS računom

Šta je AWS?

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

Kako postaviti?

Postoje dva načina za postavljanje AWS usluga

 Korištenje pomoćnog programa AWS CLI naredbenog retka

 Korištenje AWS GUI

Korak 10: AWS CLI uslužni program komandne linije (opcionalno)

Prvo moramo instalirati AWS CLI. AWS CLI je alat komandne linije koji pruža komande za interakciju sa AWS uslugama. Omogućuje vam korištenje funkcionalnosti koje AWS Management Console pruža s terminala. Mongoose koristi ovaj alat za pružanje IOT uređaja na AWS IOT -u. AWS CLI trebaju 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 servisima i upravljati njima putem jednostavnog i intuitivnog web sučelja. Ako ste zabrinuti zbog pristupa nekim funkcijama putem mobilnog telefona, tada vam mobilna aplikacija AWS Console omogućuje brzi pregled resursa u pokretu.

Korak 11: 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 AWS web stranicu 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 jezgro

Nakon prijave, bit ćete preusmjereni na sljedeću stranicu i pod Internet 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 pritisnete Objavi u temi, imat ćemo oglednu poruku koja će se ovdje zadano prikazivati

Napomena: Ako želite napisati novi kôd i učitati ga na NodeMCU ploču (kôd koji pišemo trebao bi se učitati u upravitelju datoteka uređaja> datoteku 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

 Fleširajte mongoose OS na modulu ESP8266

 Uređaj za opskrbu na AWS IOT

 Učitajte programski kod na NodeMCU ploču

 Provjerite izlaz u evidencijama uređaja (pogledajte sliku 9)

 Prijavite se na AWS račun

 Odaberite osnovni izbornik IOT -a

 Odaberite opciju Test iz odjeljka MQTT klijent

 Navedite odgovarajuću temu u pretplatama

 Pritisnite dugme objavi u temi

 Uvjerite se da kad god pritisnete gumb bljeskalice dobivate temperaturu, vrijednosti vlažnosti kao poruke