Bermula dengan Amazon AWS IoT dan ESP8266: 21 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Projek ini menunjukkan cara mengambil modul ESP8266 dan menghubungkannya terus ke AWS IOT menggunakan Mongoose OS. Mongoose OS adalah sistem operasi sumber terbuka untuk pengawal mikro yang menekankan penyambungan awan. Ia dikembangkan oleh Cesanta, sebuah syarikat perisian tertanam yang berpusat di Dublin dan pada akhir projek, anda seharusnya dapat mengukur suhu dan nilai kelembapan dari sensor suhu DHT11 dan menerbitkannya di platform AWS IOT

Untuk projek ini, kami memerlukan:

 Papan NodeMCU berasaskan ESP8266

 Sensor suhu DHT 11

 Alat berkelip OS Mongoose

 Kabel USB untuk menyambungkan papan NodeMCU ke komputer

 Wayar jumber

 Akaun AWS yang ingin anda gunakan

Langkah 1: Papan NodeMCU berasaskan ESP8266

ESP8266 adalah nama pengawal mikro yang direka oleh Espressif Systems. ESP8266 itu sendiri adalah penyelesaian rangkaian Wi-Fi mandiri yang menawarkan jambatan dari pengawal mikro yang ada ke Wi Fi dan juga mampu menjalankan aplikasi mandiri. Modul ini dilengkapi dengan penyambung USB terpasang dan pelbagai pin-out. Dengan kabel USB mikro, anda boleh menyambungkan NodeMCU devkit ke komputer riba anda dan menyalakannya tanpa masalah, seperti Arduino

Spesifikasi

• Voltan: 3.3V.

• Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP.

• Penggunaan semasa: 10uA ~ 170mA.

• Memori kilat yang dapat dilampirkan: maksimum 16MB (512K normal).

• Tumpukan protokol TCP / IP bersepadu.

• Pemproses: Tensilica L106 32-bit.

• Kelajuan pemproses: 80 ~ 160MHz.

• RAM: 32K + 80K.

• GPIO: 17 (multiplexed dengan fungsi lain).

• Analog ke Digital: 1 input dengan resolusi 1024 langkah.

• Kekuatan output + 19.5dBm dalam mod 802.11b

• Sokongan 802.11: b / g / n.

• Sambungan TCP serentak maksimum: 5

Langkah 2: Rajah Pin

Langkah 3: DHT11 - Sensor Kelembapan dan Suhu

DHT11 adalah sensor suhu dan kelembapan digital asas dan kos rendah. Ia menggunakan sensor kelembapan kapasitif dan termistor untuk mengukur udara di sekitarnya, dan mengeluarkan isyarat digital pada pin data (tidak diperlukan pin input analog). Cukup mudah digunakan, tetapi memerlukan masa yang berhati-hati untuk mengambil data. Satu-satunya kelemahan sebenar sensor ini ialah anda hanya dapat memperoleh data baru daripadanya setiap 2 saat

ciri-ciri

 Julat suhu penuh dikompensasi

 Pengukuran kelembapan dan suhu relatif

 Isyarat digital yang dikalibrasi

 Kestabilan jangka panjang yang luar biasa

 Komponen tambahan tidak diperlukan

 Jarak penghantaran yang panjang

 Penggunaan kuasa yang rendah

Proses Komunikasi (Dua-wayar Dua Hala)

Perkara yang menarik dalam modul ini adalah protokol yang digunakan untuk memindahkan data. Semua bacaan sensor dihantar menggunakan bus wayar tunggal yang mengurangkan kos dan memperpanjang jarak. Untuk menghantar data melalui bas, anda harus menerangkan cara data tersebut akan dipindahkan, sehingga pemancar dan penerima dapat memahami apa yang dikatakan antara satu sama lain. Inilah yang dilakukan oleh protokol. Ia menerangkan cara data dihantar. Pada DHT-11 bas data 1 wayar ditarik dengan perintang ke VCC. Oleh itu, jika tidak berlaku voltan pada bas sama dengan VCC. Format Komunikasi dapat dipisahkan menjadi tiga tahap

1) Permintaan

2) Respons

3) Pembacaan Data

Langkah 4: Pengenalan OS Mongoose

Mongoose OS adalah sistem operasi sumber terbuka untuk sistem tertanam kecil. Ia dirancang untuk berjalan pada perangkat seperti pengawal mikro, yang sering dikekang dengan memori mengikut puluhan kilobyte, sambil memperlihatkan antara muka pengaturcaraan yang menyediakan akses ke API moden yang biasanya terdapat pada peranti yang lebih kuat. Peranti yang menjalankan Mongoose OS mempunyai akses ke fungsi sistem operasi seperti sistem fail dan rangkaian, serta perisian peringkat lebih tinggi seperti mesin JavaScript dan API akses awan.

Alat Flashing OS Mongoose

Alat berkelip digunakan untuk mem-flash OS Mongoose di ESP8266. Pertama, dapatkan salah satu papan yang disokong, seperti ESP8266 NodeMCU, dan sambungkan ke komputer anda, kemudian ikuti langkah-langkah berikut:

 Navigasi ke laman web muat turun Mongoose OS dan muat turun alat Mos. (Tetapi dalam Projek ini, kita akan menggunakan versi Mongoose OS yang lebih lama)

 Jalankan fail persediaan Mos (Mongoose OS) dan ikuti wizard persediaan:

Langkah 5: Wizard Penyediaan Mongoose

Langkah 6: Status Peranti - Dalam Talian

Setelah menyelesaikan tiga langkah tersebut, anda akan mendapat mesej seperti di bawah dan status Peranti menjadi dalam talian. Kini Modul ESP8266 kami dapat berkomunikasi dengan mana-mana peranti jauh

Langkah 7: Peranti Penyediaan pada AWS IOT

Sebelum kita dapat menghantar acara ke AWS, kita mesti dapat membuat sambungan yang selamat ke AWS IOT. Untuk melakukannya, kita perlu menyediakan ESP dengan sijil AWS. Di wizard persediaan OS Mongoose pilih menu Config Device kemudian Pilih wilayah AWS yang sesuai dan dasar AWS untuk persekitaran AWS anda. Klik butang Penyediaan dengan AWS IOT. Peranti akan disiapkan dengan maklumat yang betul untuk menyambung ke perkhidmatan AWS. Sijil akan dipasang secara automatik.

Catatan:

Pengguna boleh memilih wilayah AWS dan dasar AWS yang sesuai. Dalam senario kami, kami memilih wilayah AWS sebagai ap-tenggara-1 dan dasar AWS sebagai default-mos

Setelah selesai penyediaan peranti di AWS IOT, kini modul Wi-Fi esp8266 dapat berkomunikasi dengan AWS -IOT

Langkah 8: Memuatkan Contoh Kod Ke Papan NodeMCU

Setelah anda menjalankan wizard penyediaan Mongoose, jika anda mengklik menu fail peranti, ada fail bernama init.js. Di dalam fail itu terdapat contoh kod. Sekiranya anda mengklik butang Simpan + Reboot, contoh kod akan dimuat dan output dapat dilihat dari Log Peranti

Langkah 9: Bermula dengan Akaun AWS

Apa itu AWS?

Amazon Web Services (AWS) adalah penyedia perkhidmatan cloud dari Amazon, yang menyediakan perkhidmatan dalam bentuk blok bangunan, blok bangunan ini dapat digunakan untuk membuat dan menyebarkan semua jenis aplikasi di cloud. Perkhidmatan atau blok bangunan ini dirancang untuk saling bekerjasama, dan menghasilkan aplikasi yang canggih dan sangat sesuai.

Bagaimana persediaan?

Terdapat dua cara untuk menyediakan perkhidmatan AWS

 Menggunakan utiliti baris arahan AWS CLI

 Menggunakan GUI AWS

Langkah 10: Utiliti Baris Perintah AWS CLI (Pilihan)

Mula-mula kita perlu memasang AWS CLI. AWS CLI adalah alat baris perintah yang memberikan arahan untuk berinteraksi dengan perkhidmatan AWS. Ia membolehkan anda menggunakan fungsi yang disediakan oleh AWS Management Console dari terminal. Mongoose menggunakan alat ini untuk Menyediakan peranti IOT pada AWS IOT. AWS CLI memerlukan kelayakan anda untuk dapat menyambung ke AWS. Untuk persediaan menjalankan aws konfigurasikan dari baris perintah dan masukkan maklumat akses anda (bukti kelayakan anda). Dengan kata mudah, anda boleh mengakses dan mengurus Perkhidmatan Web Amazon melalui antara muka pengguna berasaskan web yang ringkas dan intuitif. Sekiranya keprihatinan anda mengakses beberapa ciri menggunakan telefon bimbit, maka aplikasi mudah alih AWS Console membolehkan anda melihat sumber dalam perjalanan dengan cepat.

Langkah 11: Perkhidmatan Web Amazon (GUI)

Setelah menyediakan dengan AWS, kami dapat masuk ke konsol pengurusan AWS, di bawah tab perkhidmatan kami mempunyai kategori yang berbeza. Sebelum kita mula meneroka ciri-ciri konsol ini, anda perlu membuat akaun di AWS. Bagi orang yang tidak mempunyai akaun boleh melayari laman web AWS dan membuat akaun percuma. Anda mesti memasukkan butiran kad kredit / debit anda. AWS tidak akan mengenakan caj kepada anda semasa langganan percuma selama anda menggunakan perkhidmatan mengikut had yang ditentukan.

Langkah 12: Teras AWS IOT

Selepas log masuk, anda akan diarahkan ke halaman berikut dan di bawah Internet perkara pilih inti IOT

Langkah 13: AWS IOT - Monitor

Setelah anda memilih inti IOT, halaman di atas akan muncul kemudian pilih menu ujian

Langkah 14: AWS IOT - Langganan

Setelah memilih menu Uji, anda akan diarahkan ke Langganan. Dalam topik langganan tentukan topik yang sesuai yang anda gunakan dan klik butang Langgan topik

Langkah 15: Menerbitkan Mesej Lalai

Selepas itu anda akan diarahkan ke halaman di atas. Sekiranya anda mengklik Terbitkan ke topik, kami akan mempunyai contoh pesanan yang akan dipaparkan di sini secara lalai

Catatan: Sekiranya anda ingin menulis kod baru dan memuatkan ke papan NodeMCU (Kod yang kita tulis harus dimuatkan dalam pengurus fail peranti> fail init.js maka anda harus memasukkan nama topik dalam kod. Setelah memasukkan nama topik, anda mesti menggunakan nama topik yang sama di bahagian langganan untuk menerbitkan hasilnya

Langkah 16: Menerbitkan Maklumat yang Ditekan Butang

Langkah 17: Terbitkan Nilai Suhu dan Kelembapan ke Platform AWS IOT

Langkah 18: Tugas

 Sambungkan litar seperti gambar di bawah

 Flash OS mongoose pada modul ESP8266

 Peranti penyediaan pada AWS IOT

 Masukkan kod pengaturcaraan ke papan NodeMCU

 Periksa output dalam log peranti (lihat gambar 9)

 Log masuk ke akaun AWS

 Pilih sub menu teras IOT

 Pilih pilihan Uji dari bahagian klien MQTT

 Tentukan topik yang sesuai dalam langganan

 Klik butang terbitkan ke topik

 Pastikan bahawa setiap kali anda menekan butang kilat, anda akan mendapat suhu, kelembapan sebagai mesej