Az Amazon AWS IoT és az ESP8266 első lépései: 21 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Ez a projekt bemutatja, hogyan vegye be az ESP8266 modult, és csatlakoztassa azt közvetlenül az AWS IOT -hoz a Mongoose OS segítségével. A Mongoose OS egy nyílt forráskódú operációs rendszer mikrovezérlők számára, amely kiemeli a felhőalapú kapcsolatot. Ezt a dublini székhelyű Cesanta, beágyazott szoftvercég fejlesztette ki, és a projekt végén képesnek kell lennie a hőmérséklet és a páratartalom mérésére a DHT11 hőmérséklet-érzékelőből, és közzétenni az AWS IOT platformon

Ehhez a projekthez szükségünk lesz:

 ESP8266 alapú NodeMCU kártya

 DHT 11 hőmérséklet -érzékelő

 A Mongoose OS villogó eszköze

 USB -kábel a NodeMCU kártya számítógéphez való csatlakoztatásához

 Jumber vezetékek

 AWS -fiók, amelyet használni kíván

1. lépés: ESP8266 alapú NodeMCU kártya

Az ESP8266 az Espressif Systems által tervezett mikrovezérlő neve. Az ESP8266 maga egy önálló Wi-Fi hálózati megoldás, amely hidat kínál a meglévő mikrovezérlő és a Wi-Fi között, és önálló alkalmazások futtatására is alkalmas. Ez a modul beépített USB csatlakozóval és pin-out kimenetek gazdag választékával rendelkezik. Mikro -USB -kábellel csatlakoztathatja a NodeMCU devkit -et a laptopjához, és gond nélkül felvillanhat, akárcsak az Arduino

Leírás

• Feszültség: 3.3V.

• Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP.

• Áramfelvétel: 10uA ~ 170mA.

• Csatlakoztatható flash memória: max. 16 MB (normál esetben 512 000).

• Integrált TCP/IP protokollköteg.

• Processzor: Tensilica L106 32 bites.

• A processzor sebessége: 80 ~ 160 MHz.

• RAM: 32K + 80K.

• GPIO -k: 17 (multiplexelve más funkciókkal).

• Analóg -digitális: 1 bemenet 1024 lépéses felbontással.

• +19,5 dBm kimeneti teljesítmény 802.11b módban

• 802.11 támogatás: b/g/n.

• Maximális párhuzamos TCP kapcsolatok: 5

2. lépés: Pin diagram

3. lépés: DHT11 - Páratartalom és hőmérséklet érzékelő

A DHT11 egy alapvető, olcsó digitális hőmérséklet- és páratartalom-érzékelő. A kapacitív páratartalom -érzékelőt és a termisztor segítségével méri a környező levegőt, és digitális jelet köp az adattüskére (nincs szükség analóg bemeneti csapokra). Használata meglehetősen egyszerű, de gondos időzítést igényel az adatok lekéréséhez. Ennek az érzékelőnek az egyetlen valódi hátránya, hogy csak 2 másodpercenként kaphat belőle új adatokat

Jellemzők

 Teljes tartományú hőmérséklet kompenzálva

 Relatív páratartalom és hőmérséklet mérése

 Kalibrált digitális jel

 Kiemelkedő hosszú távú stabilitás

 Nincs szükség extra alkatrészekre

 Hosszú átviteli távolság

 Alacsony energiafogyasztás

Kommunikációs folyamat (egyvezetékes kétirányú)

Ebben a modulban az érdekes dolog az adatátvitelhez használt protokoll. Az összes érzékelő leolvasása egyetlen vezetékes busszal történik, ami csökkenti a költségeket és meghosszabbítja a távolságot. Ahhoz, hogy adatokat buszon keresztül küldhessen, le kell írnia az adatok átvitelének módját, hogy az adó és a vevő megértse, mit mondanak egymásnak. Ezt teszi a protokoll. Leírja az adatok továbbításának módját. A DHT-11-en az 1 vezetékes adat buszt ellenállással felhúzzák a VCC-re. Tehát ha semmi sem történik, a buszon lévő feszültség megegyezik a VCC -vel. A kommunikációs formátum három szakaszra osztható

1) Kérés

2) Válasz

3) Adatolvasás

4. lépés: Bevezetés a Mongoose operációs rendszerbe

A Mongoose OS egy nyílt forráskódú operációs rendszer apró beágyazott rendszerekhez. Úgy tervezték, hogy olyan eszközökön fusson, mint a mikrovezérlők, amelyek gyakran több tíz kilobájt nagyságrendű memóriával vannak korlátozva, miközben olyan programozási felületet tesznek lehetővé, amely hozzáférést biztosít a modern API -khoz, amelyek általában erősebb eszközökön találhatók. A Mongoose operációs rendszert futtató eszköz hozzáfér az operációs rendszer funkcióihoz, például a fájlrendszerekhez és a hálózathoz, valamint magasabb szintű szoftverekhez, például a JavaScript motorhoz és a felhőalapú hozzáférési API-khoz.

Mongoose OS villogó eszköz

Villogó eszközt használnak a Mongoose OS villanására az ESP8266 -ban. Először is szerezze be az egyik támogatott táblát, például az ESP8266 NodeMCU -t, és csatlakoztassa a számítógéphez, majd kövesse az alábbi lépéseket:

 Keresse meg a Mongoose OS letöltési weboldalát, és töltse le a Mos eszközt. (De ebben a projektben a Mongoose OS régebbi verzióját fogjuk használni)

 Futtassa a Mos (Mongoose OS) telepítőfájlt, és kövesse a telepítővarázslót:

5. lépés: A Mongoose Setup Wizard

6. lépés: Eszköz állapota - Online

A három lépés elvégzése után az alábbi üzenetet kapja, és az eszköz állapota online lesz. Most az ESP8266 modulunk képes kommunikálni bármilyen távoli eszközzel

7. lépés: Az eszköz kiépítése az AWS IOT rendszeren

Mielőtt eseményeket küldhetnénk az AWS -nek, képesnek kell lennünk biztonságos kapcsolat létrehozására az AWS IOT -val. Ehhez el kell látnunk az ESP -t az AWS tanúsítványokkal. A Mongoose OS telepítővarázslójában válassza az Eszközkonfiguráció menüt, majd válassza ki a megfelelő AWS -régiót és az AWS -környezethez tartozó AWS -házirendet. Kattintson a Provision with AWS IOT gombra. Az eszköz a megfelelő információkkal lesz beállítva az AWS szolgáltatáshoz való csatlakozáshoz. A tanúsítványok automatikusan telepítésre kerülnek.

Jegyzet:

A felhasználó kiválaszthatja a megfelelő AWS-régiót és AWS-házirendet. Forgatókönyvünk szerint az AWS-régiót választottuk ap-délkelet-1-nek, és az AWS-házirendet mos-alapértelmezettként

Az előkészítő eszköz befejezése után az AWS IOT -on most az esp8266 Wi -Fi modul képes kommunikálni az AWS -IOT -val

8. lépés: A mintakód betöltése a NodeMCU táblába

A Mongoose telepítővarázsló futtatása után, ha az eszközfájlok menüre kattint, megjelenik egy init.js nevű fájl. A fájlon belül mintakód található. Ha a Mentés +Újraindítás gombra kattint, a mintakód betöltődik, és kimenet az eszköznaplókból tekinthető meg

9. lépés: Első lépések az AWS -fiókkal

Mi az AWS?

Az Amazon Web Services (AWS) az Amazon felhőszolgáltatója, amely építőelemek formájában nyújt szolgáltatásokat, ezek az építőelemek bármilyen típusú alkalmazás létrehozására és telepítésére használhatók a felhőben. Ezeket a szolgáltatásokat vagy építőelemeket úgy tervezték, hogy együttműködjenek egymással, és kifinomult és nagymértékben skálázható alkalmazásokat eredményeznek.

Hogyan kell beállítani?

Az AWS -szolgáltatások beállításának két módja van

 Az AWS CLI parancssori segédprogram használatával

 Az AWS GUI használata

10. lépés: AWS CLI parancssori segédprogram (opcionális)

Először telepítenünk kell az AWS CLI -t. Az AWS CLI egy parancssori eszköz, amely parancsokat ad az AWS szolgáltatásokkal való interakcióhoz. Lehetővé teszi az AWS Management Console által biztosított funkciók használatát a terminálról. A Mongoose ezzel az eszközzel biztosítja az IOT -eszközt az AWS IOT -on. Az AWS CLI -nek szüksége van az Ön hitelesítő adataira, hogy csatlakozni tudjon az AWS -hez. A beállítás futtatásához futtassa az aws configure parancsot a parancssorból, és adja meg a hozzáférési információkat (hitelesítő adatait). Egyszerű szavakkal, az Amazon webszolgáltatásokat egy egyszerű és intuitív webes felhasználói felületen keresztül érheti el és kezelheti. Ha aggodalmát fejezi ki egyes funkciók mobiltelefonon keresztüli elérésével, akkor az AWS Console mobilalkalmazás segítségével gyorsan megtekintheti az erőforrásokat útközben.

11. lépés: Amazon Web Services (GUI)

Az AWS szolgáltatást követően bejelentkezhetünk az AWS felügyeleti konzolba, a szolgáltatások fül alatt különböző kategóriák vannak. Mielőtt elkezdenénk felfedezni a konzol funkcióit, létre kell hoznia egy fiókot az AWS -en. Azok, akik nem rendelkeznek fiókkal, felkereshetik az AWS webhelyét, és létrehozhatnak egy ingyenes fiókot. Meg kell adnia hitel-/betéti kártyájának adatait. Az AWS nem számít fel díjat az ingyenes előfizetés ideje alatt, amíg a szolgáltatásokat a megadott korlátok szerint használja.

12. lépés: AWS IOT Core

A bejelentkezés után a következő oldalra irányít, és a dolgok internete alatt válassza ki az IOT magját

13. lépés: AWS IOT - Monitor

Miután kiválasztotta az IOT magot, megjelenik a fenti oldal, majd válassza ki a teszt menüt

14. lépés: AWS IOT - Előfizetések

A Teszt menü kiválasztása után az Előfizetések oldalra kerül. Az előfizetés témakörében adja meg a használt témát, majd kattintson a Feliratkozás a témára gombra

15. lépés: Az alapértelmezett üzenet közzététele

Ezt követően a fenti oldalra kerül. Ha a Közzététel témakörre kattint, akkor megjelenik a mintaüzenet, amely alapértelmezés szerint itt jelenik meg

Megjegyzés: Ha új kódot szeretne írni és betölteni a NodeMCU fórumra (Az általunk írt kódot be kell tölteni az eszközfájl -kezelő> init.js fájlba, akkor a téma nevét is be kell írnia a kódba., ugyanazt a témanevet kell használnia az előfizetések részben, hogy közzétegye a kimenetet

16. lépés: A gomb megnyomásával kapcsolatos információk közzététele

17. lépés: Tegye közzé a hőmérséklet és páratartalom értékeket az AWS IOT platformon

18. lépés: Feladat

 Csatlakoztassa az áramkört az alábbiak szerint

 Villantsa fel a mongúz operációs rendszert az ESP8266 modulon

 Üzemeltető eszköz az AWS IOT rendszeren

 Töltse be a programozási kódot a NodeMCU kártyára

 Ellenőrizze a kimenetet az eszköznaplókban (lásd a 9. ábrát)

 Jelentkezzen be az AWS -fiókba

 Válassza ki az IOT mag almenüjét

 Válassza ki a Teszt lehetőséget az MQTT kliens szakaszból

 Adja meg a megfelelő témát az előfizetésekben

 Kattintson a közzététel témához gombra

 Győződjön meg arról, hogy amikor megnyomja a vaku gombot, a hőmérséklet, a páratartalom értéke üzenetként jelenik meg