Noțiuni introductive despre Amazon AWS IoT și ESP8266: 21 de pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Acest proiect vă arată cum să luați modulul ESP8266 și să îl conectați direct la AWS IOT folosind sistemul de operare Mongoose. Mongoose OS este un sistem de operare open source pentru microcontrolere care pune accent pe conectivitatea în cloud. A fost dezvoltat de Cesanta, o companie de software încorporată din Dublin și la finalul proiectului, ar trebui să puteți măsura temperatura și valorile de umiditate de la senzorul de temperatură DHT11 și să le publicați pe platforma AWS IOT

Pentru acest proiect, vom avea nevoie de:

 O placă NodeMCU bazată pe ESP8266

 Senzor de temperatură DHT 11

 Instrumentul intermitent Mongoose OS

 Un cablu USB pentru a conecta placa NodeMCU la computer

 Jumber fire

 Cont AWS pe care intenționați să îl utilizați

Pasul 1: o placă NodeMCU bazată pe ESP8266

ESP8266 este numele unui microcontroler proiectat de Espressif Systems. ESP8266 în sine este o soluție de rețea Wi Fi autonomă care oferă o punte de la micro-controlerul existent la Wi Fi și este, de asemenea, capabilă să ruleze aplicații independente. Acest modul vine cu un conector USB încorporat și un sortiment bogat de pin-out-uri. Cu un cablu micro USB, puteți conecta devkit-ul NodeMCU la laptop și îl puteți bloca fără probleme, la fel ca Arduino

Specificație

• Tensiune: 3,3V.

• Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP.

• Consum curent: 10uA ~ 170mA.

• Memorie flash atașabilă: 16 MB maxim (512K normal).

• Stivă de protocol integrată TCP / IP.

• Procesor: Tensilica L106 pe 32 de biți.

• Viteza procesorului: 80 ~ 160MHz.

• RAM: 32K + 80K.

• GPIO-uri: 17 (multiplexate cu alte funcții).

• Analogic la digital: 1 intrare cu rezoluție de 1024 pași.

• Putere de ieșire + 19,5dBm în modul 802.11b

• Suport 802.11: b / g / n.

• Conexiuni TCP maxime simultane: 5

Pasul 2: Pin Diagrama

Pasul 3: DHT11 - Senzor de umiditate și temperatură

DHT11 este un senzor digital de temperatură și umiditate de bază, ieftin. Folosește un senzor de umiditate capacitiv și un termistor pentru a măsura aerul înconjurător și scuipă un semnal digital pe pinul de date (nu sunt necesari pinii de intrare analogici). Este destul de simplu de utilizat, dar necesită sincronizare atentă pentru a prelua date. Singurul dezavantaj real al acestui senzor este că puteți obține date noi de la acesta o dată la fiecare 2 secunde

Caracteristici

 Compensat temperatura completă

 Măsurarea umidității relative și a temperaturii

 Semnal digital calibrat

 Stabilitate remarcabilă pe termen lung

 Nu sunt necesare componente suplimentare

 Distanță mare de transmisie

 Consum redus de energie

Proces de comunicare (unidirecțional cu două căi)

Interesantul acestui modul este protocolul care folosește pentru a transfera date. Toate citirile senzorului sunt trimise folosind o singură magistrală de sârmă care reduce costul și extinde distanța. Pentru a trimite date printr-un autobuz, trebuie să descrieți modul în care datele vor fi transferate, astfel încât emițătorul și receptorul să poată înțelege ce se spune reciproc. Așa face un protocol. Descrie modul în care sunt transmise datele. Pe DHT-11 magistrala de date cu 1 fir este trasă cu un rezistor la VCC. Deci, dacă nu se întâmplă nimic, tensiunea pe magistrală este egală cu VCC. Formatul de comunicație poate fi separat în trei etape

1) Cerere

2) Răspuns

3) Citirea datelor

Pasul 4: Introducere în sistemul de operare Mongoose

Mongoose OS este un sistem de operare open-source pentru sisteme încorporate mici. Este conceput pentru a rula pe dispozitive precum microcontrolerele, care sunt deseori limitate cu memorie de ordinul a zeci de kilobyți, expunând în același timp o interfață de programare care oferă acces la API-urile moderne găsite în mod normal pe dispozitive mai puternice. Un dispozitiv care rulează sistemul de operare Mongoose are acces la funcționalități ale sistemului de operare, cum ar fi sisteme de fișiere și rețea, plus software de nivel superior, cum ar fi un motor JavaScript și API-uri de acces în cloud.

Instrument Mongoose OS Flashing

Instrumentul intermitent este folosit pentru a intermitea sistemul de operare Mongoose în ESP8266. Mai întâi, obțineți una dintre plăcile acceptate, cum ar fi ESP8266 NodeMCU, și conectați-o la computer, apoi urmați acești pași:

 Navigați la pagina web de descărcare a sistemului de operare Mongoose și descărcați instrumentul Mos. (Dar în acest proiect, vom folosi versiunea mai veche a sistemului de operare Mongoose)

 Rulați fișierul de configurare Mos (Mongoose OS) și urmați expertul de configurare:

Pasul 5: Expertul de configurare Mongoose

Pasul 6: Starea dispozitivului - Online

După parcurgerea celor trei pași, veți primi mesajul de mai jos și starea dispozitivului devine online. Acum modulul nostru ESP8266 este capabil să comunice cu orice dispozitiv la distanță

Pasul 7: Furnizarea dispozitivului pe AWS IOT

Înainte de a putea trimite evenimente către AWS, trebuie să putem realiza o conexiune sigură la AWS IOT. Pentru a face acest lucru, trebuie să punem la dispoziția ESP certificatele AWS. În expertul de configurare Mongoose OS alegeți meniul Device Config, apoi alegeți regiunea AWS adecvată și politica AWS pentru mediul dvs. AWS. Faceți clic pe butonul Provision with AWS IOT. Dispozitivul va fi configurat cu informațiile corecte pentru conectarea la serviciul AWS. Certificatele vor fi instalate automat.

Notă:

Utilizatorul poate selecta regiunea AWS adecvată și politica AWS. În scenariul nostru, am selectat regiunea AWS ca ap-sud-est-1 și politica AWS ca implicită

După finalizarea dispozitivului de furnizare pe AWS IOT, acum modulul Wi-Fi esp8266 poate comunica cu AWS -IOT

Pasul 8: Încărcarea exemplului de cod pe placa NodeMCU

După ce executați asistentul de configurare Mongoose, dacă faceți clic pe meniul fișierelor dispozitivului, există un fișier numit init.js. În interiorul acelui fișier există un exemplu de cod. Dacă faceți clic pe butonul Salvare + Repornire, codul eșantion va fi încărcat și ieșirea poate fi vizualizată din jurnalele dispozitivelor

Pasul 9: Noțiuni introductive despre contul AWS

Ce este AWS?

Amazon Web Services (AWS) este un furnizor de servicii cloud de la Amazon, care oferă servicii sub formă de blocuri de construcții, aceste blocuri de construcții pot fi utilizate pentru a crea și implementa orice tip de aplicație în cloud. Aceste servicii sau blocuri de construcții sunt proiectate să funcționeze între ele și au ca rezultat aplicații sofisticate și extrem de scalabile.

Cum se configurează?

Există două moduri de configurare a serviciilor AWS

 Utilizarea utilitarului de linie de comandă AWS CLI

 Utilizarea AWS GUI

Pasul 10: utilitarul liniei de comandă AWS CLI (opțional)

Mai întâi trebuie să instalăm AWS CLI. AWS CLI este un instrument de linie de comandă care oferă comenzi pentru interacțiunea cu serviciile AWS. Vă permite să utilizați funcționalitatea furnizată de AWS Management Console de la terminal. Mongoose folosește acest instrument pentru a furniza dispozitivul IOT pe AWS IOT. AWS CLI are nevoie de acreditările dvs. pentru a vă putea conecta la AWS. Pentru a configura rulați aws configurați din linia de comandă și introduceți informațiile de acces (acreditările dvs.). Cu cuvinte simple, puteți accesa și gestiona Amazon Web Services printr-o interfață de utilizator simplă și intuitivă bazată pe web. Dacă preocuparea dvs. este să accesați unele dintre funcții utilizând telefonul mobil, atunci aplicația mobilă AWS Console vă permite să vizualizați rapid resursele din mers.

Pasul 11: Amazon Web Services (GUI)

După furnizarea cu AWS, ne putem conecta la consola de administrare AWS, în fila Servicii avem diferite categorii. Înainte de a începe explorarea caracteristicilor acestei console, trebuie să vă creați un cont pe AWS. Pentru persoanele care nu au un cont, pot vizita site-ul AWS și pot crea un cont gratuit. Trebuie să introduceți detaliile cardului de credit / debit. AWS nu vă va taxa în timpul abonamentului gratuit, atâta timp cât utilizați serviciile conform limitelor specificate.

Pasul 12: AWS IOT Core

După conectare, veți fi direcționat la următoarea pagină și sub Internetul obiectelor selectați nucleul IOT

Pasul 13: AWS IOT - Monitor

După ce selectați nucleul IOT, va apărea pagina de mai sus, apoi selectați meniul de testare

Pasul 14: AWS IOT - Abonamente

După selectarea meniului Test, veți fi direcționat către Abonamente. În subiectul abonamentului specificați subiectul adecvat pe care îl utilizați și faceți clic pe butonul Abonare la subiect

Pasul 15: Publicarea mesajului implicit

După aceea, veți fi direcționat către pagina de mai sus. Dacă faceți clic pe Publicați la subiect, vom avea un exemplu de mesaj care va fi afișat aici în mod implicit

Notă: Dacă doriți să scrieți un cod nou și să îl încărcați pe placa NodeMCU (Codul pe care îl scriem ar trebui să fie încărcat în fișierul manager de fișiere dispozitiv> fișier init.js, atunci ar trebui să includeți numele subiectului în cod. După includerea numelui subiectului, trebuie să utilizați același nume de subiect în secțiunea Abonamente pentru a publica publicația

Pasul 16: Publicarea informațiilor apăsate pe buton

Pasul 17: publicați valorile de temperatură și umiditate pe platforma AWS IOT

Pasul 18: Sarcină

 Conectați circuitul așa cum se arată mai jos

 Blițează sistemul de operare mongoose pe modulul ESP8266

 Dispozitiv de furnizare pe AWS IOT

 Încărcați codul de programare pe placa NodeMCU

 Verificați ieșirea în jurnalele dispozitivului (a se vedea figura 9)

 Conectați-vă la contul AWS

 Selectați submeniul de bază IOT

 Selectați opțiunea Test din secțiunea client MQTT

 Specificați subiectul adecvat în abonamente

 Faceți clic pe butonul Publicare subiect

 Asigurați-vă că, de fiecare dată când apăsați butonul bliț, primiți valori de temperatură, umiditate ca mesaje