Darbo su „Amazon AWS IoT“ir ESP8266 pradžia: 21 veiksmas

2025 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2025-01-23 14:59

Šis projektas parodo, kaip paimti ESP8266 modulį ir prijungti jį tiesiogiai prie AWS IOT naudojant „Mongoose OS“. „Mongoose OS“yra atviro kodo operacinė sistema, skirta mikrovaldikliams, pabrėžianti debesų ryšį. Jį sukūrė Dubline įsikūrusi įterptinės programinės įrangos kompanija „Cesanta“, o projekto pabaigoje turėtumėte turėti galimybę išmatuoti temperatūrą ir drėgmės vertes iš DHT11 temperatūros jutiklio ir paskelbti jį AWS IOT platformoje

Šiam projektui mums reikės:

 ESP8266 pagrindu sukurta „NodeMCU“plokštė

 DHT 11 temperatūros jutiklis

 „Mongoose OS“mirksėjimo įrankis

 USB kabelis, skirtas prijungti „NodeMCU“plokštę prie kompiuterio

 Jumber laidai

 AWS paskyra, kurią ketinate naudoti

1 žingsnis: ESP8266 pagrindu sukurta „NodeMCU“plokštė

ESP8266 yra „Espressif Systems“sukurto mikrovaldiklio pavadinimas. ESP8266 yra savarankiškas „Wi-Fi“tinklo sprendimas, siūlantis tiltą iš esamo mikrovaldiklio į „Wi-Fi“, taip pat gali paleisti savarankiškas programas. Šiame modulyje yra įmontuota USB jungtis ir gausus kaiščių pasirinkimas. Naudodami „micro USB“kabelį, galite prijungti „NodeMCU devkit“prie savo nešiojamojo kompiuterio ir be jokių problemų jį blykstelėti, kaip ir „Arduino“

Specifikacija

• Įtampa: 3.3V.

• „Wi-Fi Direct“(P2P), minkštasis AP.

• Srovės suvartojimas: 10uA ~ 170mA.

• Pridedama „Flash“atmintis: ne daugiau kaip 16 MB (įprasta 512K).

• Integruotas TCP/IP protokolo paketas.

• Procesorius: 32 bitų „Tensilica L106“.

• Procesoriaus greitis: 80 ~ 160MHz.

• RAM: 32K + 80K.

• GPIO: 17 (multipleksuotas su kitomis funkcijomis).

• Analoginis į skaitmeninį: 1 įvestis su 1024 žingsnių raiška.

• +19,5 dBm išėjimo galia 802.11b režimu

• 802.11 palaikymas: b/g/n.

• Didžiausias vienu metu naudojamų TCP ryšių skaičius: 5

2 žingsnis: kaiščio diagrama

3 žingsnis: DHT11 - drėgmės ir temperatūros jutiklis

DHT11 yra paprastas, nebrangus skaitmeninis temperatūros ir drėgmės jutiklis. Jis naudoja talpinį drėgmės jutiklį ir termistorių, kad matuotų aplinkinį orą, ir išspjauna skaitmeninį signalą ant duomenų kaiščio (nereikia analoginių įvesties kaiščių). Tai gana paprasta naudoti, tačiau reikia kruopščiai nustatyti duomenis. Vienintelis tikrasis šio jutiklio trūkumas yra tas, kad naujus duomenis galite gauti tik kartą per 2 sekundes

funkcijos

 Kompensuojama visa diapazono temperatūra

 Santykinės drėgmės ir temperatūros matavimas

 Kalibruotas skaitmeninis signalas

 Puikus ilgalaikis stabilumas

 Nereikia papildomų komponentų

 ilgas perdavimo atstumas

 Mažos energijos sąnaudos

Ryšio procesas (vieno laido dvipusis)

Įdomus dalykas šiame modulyje yra protokolas, naudojamas duomenims perduoti. Visi jutiklių rodmenys siunčiami naudojant vieno laido magistralę, kuri sumažina išlaidas ir padidina atstumą. Norėdami siųsti duomenis per magistralę, turite aprašyti duomenų perdavimo būdą, kad siųstuvas ir imtuvas suprastų, ką sako vienas kitas. Tai daro protokolas. Jame aprašomas duomenų perdavimo būdas. DHT-11 1 laidų duomenų magistralė su rezistoriumi ištraukiama į VCC. Taigi, jei nieko neįvyko, magistralės įtampa yra lygi VCC. Ryšio formatą galima suskirstyti į tris etapus

1) Prašymas

2) Atsakymas

3) Duomenų skaitymas

4 žingsnis: Įvadas į „Mongoose OS“

„Mongoose OS“yra atviro kodo operacinė sistema, skirta mažoms įterptoms sistemoms. Jis skirtas veikti tokiuose įrenginiuose kaip mikrovaldikliai, kurių atmintis dažnai ribojama dešimtis kilobaitų, tuo pačiu atskleidžiant programavimo sąsają, kuri suteikia prieigą prie šiuolaikinių API, paprastai randamų galingesniuose įrenginiuose. Įrenginys, kuriame veikia „Mongoose OS“, turi prieigą prie operacinės sistemos funkcijų, tokių kaip failų sistemos ir tinklai, taip pat aukštesnio lygio programinę įrangą, pvz., „JavaScript“variklį ir prieigos prie debesies API.

„Mongoose OS“mirksėjimo įrankis

Mirksintis įrankis naudojamas „Mongoose“OS mirksėjimui ESP8266. Pirmiausia įsigykite vieną iš palaikomų plokščių, pvz., „ESP8266 NodeMCU“, ir prijunkite ją prie kompiuterio, tada atlikite šiuos veiksmus:

 Eikite į „Mongoose OS“atsisiuntimo tinklalapį ir atsisiųskite „Mos“įrankį. (Tačiau šiame projekte naudosime senesnę „Mongoose OS“versiją)

 Paleiskite „Mos“(„Mongoose OS“) sąrankos failą ir vykdykite sąrankos vedlį:

5 veiksmas: „Mongoose“sąrankos vedlys

6 veiksmas: įrenginio būsena - prisijungę

Atlikę tris veiksmus, gausite žemiau pateiktą pranešimą ir įrenginio būsena taps prisijungusi. Dabar mūsų ESP8266 modulis gali bendrauti su bet kokiais nuotoliniais įrenginiais

7 veiksmas: aprūpinkite įrenginį AWS IOT

Kad galėtume siųsti įvykius į AWS, turime turėti galimybę sukurti saugų ryšį su AWS IOT. Norėdami tai padaryti, turime pateikti ESP AWS sertifikatus. „Mongoose OS“sąrankos vedlyje pasirinkite meniu Įrenginio konfigūracija, tada pasirinkite tinkamą AWS regioną ir AWS aplinkos AWS politiką. Spustelėkite mygtuką Aprūpinti AWS IOT. Įrenginyje bus nustatyta teisinga informacija, kad būtų galima prisijungti prie AWS paslaugos. Sertifikatai bus įdiegti automatiškai.

Pastaba:

Vartotojas gali pasirinkti tinkamą AWS regioną ir AWS politiką. Pagal mūsų scenarijų AWS regioną pasirinkome kaip ap-pietryčių-1, o AWS politiką kaip numatytąją

Užbaigus aprūpinimo įrenginį naudojant AWS IOT, dabar esp8266 „Wi -Fi“modulis gali palaikyti ryšį su AWS -IOT

8 veiksmas: mėginio kodo įkėlimas į „NodeMCU“plokštę

Paleidus „Mongoose“sąrankos vedlį, jei spustelėsite įrenginio failų meniu, yra failas, vadinamas init.js. To failo viduje yra pavyzdinis kodas. Jei spustelėsite mygtuką Išsaugoti +Perkraukite, pavyzdžio kodas bus įkeltas ir išvestį galima peržiūrėti iš įrenginių žurnalų

9 žingsnis: Darbo su AWS paskyra pradžia

Kas yra AWS?

„Amazon Web Services“(AWS) yra „Amazon“debesų paslaugų teikėjas, teikiantis paslaugas kaip blokus, šie blokai gali būti naudojami kuriant ir diegiant bet kokio tipo programas debesyje. Šios paslaugos ar statybiniai blokai yra sukurti taip, kad veiktų tarpusavyje, todėl jų taikymas yra sudėtingas ir labai keičiamas.

Kaip nustatyti?

Yra du būdai, kaip nustatyti AWS paslaugas

 Naudojant AWS CLI komandų eilutės įrankį

 Naudojant AWS GUI

10 veiksmas: „AWS CLI Command Line Utility“(pasirenkama)

Pirmiausia turime įdiegti AWS CLI. „AWS CLI“yra komandų eilutės įrankis, suteikiantis komandas sąveikai su AWS paslaugomis. Tai leidžia iš terminalo naudotis AWS valdymo pulto teikiamomis funkcijomis. „Mongoose“naudoja šį įrankį teikdamas IOT įrenginį AWS IOT. Norint prisijungti prie AWS, AWS CLI reikia jūsų prisijungimo duomenų. Norėdami atlikti sąranką, paleiskite aws konfigūruoti iš komandinės eilutės ir įveskite savo prieigos informaciją (savo kredencialus). Paprastais žodžiais tariant, galite pasiekti ir valdyti „Amazon Web Services“naudodami paprastą ir intuityvią žiniatinklio vartotojo sąsają. Jei nerimaujate dėl kai kurių funkcijų pasiekimo naudojant mobilųjį telefoną, „AWS Console“programa mobiliesiems leidžia greitai peržiūrėti išteklius kelyje.

11 veiksmas: „Amazon Web Services“(GUI)

Pasibaigus AWS, galime prisijungti prie AWS valdymo pulto, skirtuke „Paslaugos“turime skirtingas kategorijas. Prieš pradėdami tyrinėti šios konsolės funkcijas, turite sukurti paskyrą AWS. Žmonės, kurie neturi paskyros, gali apsilankyti AWS svetainėje ir sukurti nemokamą paskyrą. Turite įvesti savo kredito/debeto kortelės duomenis. AWS neapmokestins jūsų nemokamos prenumeratos metu, kol naudositės paslaugomis pagal nurodytas ribas.

12 žingsnis: „AWS IOT Core“

Prisijungę būsite nukreipti į kitą puslapį ir daiktų internete pasirinkite IOT branduolį

13 žingsnis: AWS IOT - monitorius

Kai pasirinksite IOT branduolį, pasirodys aukščiau pateiktas puslapis, tada pasirinkite bandymo meniu

14 žingsnis: AWS IOT - prenumeratos

Pasirinkę meniu Bandymas būsite nukreipti į Prenumeratos. Prenumeratos temoje nurodykite tinkamą temą, kurią naudojate, ir spustelėkite mygtuką Prenumeruoti temą

15 veiksmas: paskelbkite numatytąjį pranešimą

Po to būsite nukreipti į aukščiau esantį puslapį. Jei spustelėsite Skelbti temą, gausime pavyzdinį pranešimą, kuris čia bus rodomas pagal numatytuosius nustatymus

Pastaba: Jei norite parašyti naują kodą ir įkelti jį į „NodeMCU“plokštę (mūsų parašytas kodas turėtų būti įkeltas į įrenginio failų tvarkyklę> init.js failą, į kodą turėtumėte įtraukti temos pavadinimą. Įtraukę temos pavadinimą, norėdami paskelbti išvestį, prenumeratų skiltyje turite naudoti tą patį temos pavadinimą

16 veiksmas: mygtuko paspaudimo informacijos paskelbimas

17 veiksmas: paskelbkite temperatūros ir drėgmės vertes AWS IOT platformoje

18 žingsnis: Užduotis

 Prijunkite grandinę, kaip parodyta žemiau

 Įjunkite manguso OS ESP8266 modulyje

 Įrenginys AWS IOT

 Įkelkite programavimo kodą į „NodeMCU“plokštę

 Patikrinkite išvestį įrenginio žurnaluose (žr. 9 pav.)

 Prisijunkite prie AWS paskyros

 Pasirinkite IOT pagrindinį antrinį meniu

 MQTT kliento skiltyje pasirinkite parinktį Bandymas

 Prenumeratose nurodykite tinkamą temą

 Spustelėkite mygtuką Skelbti į temą

 Įsitikinkite, kad kiekvieną kartą, kai paspausite blykstės mygtuką, gausite temperatūros, drėgmės vertes kaip pranešimus