Kom godt i gang med Amazon AWS IoT og ESP8266: 21 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Dette projekt viser dig, hvordan du tager ESP8266 -modulet og forbinder det direkte til AWS IOT ved hjælp af Mongoose OS. Mongoose OS er et open source -operativsystem til mikrokontrollere, der understreger cloud -forbindelse. Det blev udviklet af Cesanta, et Dublin-baseret embedded softwarefirma, og i slutningen af projektet skulle du være i stand til at måle temperaturen og fugtighedsværdierne fra DHT11-temperatursensoren og offentliggøre det på AWS IOT-platformen

Til dette projekt har vi brug for:

 Et ESP8266-baseret NodeMCU-kort

 DHT 11 temperatursensor

 Mongoose OS blinkende værktøj

 Et USB -kabel til tilslutning af NodeMCU -kortet til computeren

 Tømmerledninger

 AWS -konto, som du har til hensigt at bruge

Trin 1: Et ESP8266-baseret NodeMCU-kort

ESP8266 er navnet på en mikrocontroller designet af Espressif Systems. Selve ESP8266 er en selvstændig Wi Fi-netværksløsning, der tilbyder som en bro fra eksisterende mikrocontroller til Wi Fi og er også i stand til at køre selvstændige applikationer. Dette modul leveres med et indbygget USB-stik og et stort udvalg af pin-outs. Med et mikro -USB -kabel kan du slutte NodeMCU devkit til din bærbare computer og blinke det uden problemer, ligesom Arduino

Specifikation

• Spænding: 3,3V.

• Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP.

• Nuværende forbrug: 10uA ~ 170mA.

• Flash -hukommelse kan tilsluttes: maks. 16 MB (512K normalt).

• Integreret TCP/IP -protokolstak.

• Processor: Tensilica L106 32-bit.

• Processorhastighed: 80 ~ 160MHz.

• RAM: 32K + 80K.

• GPIO'er: 17 (multiplekset med andre funktioner).

• Analog til Digital: 1 input med 1024 trin opløsning.

• +19,5 dBm udgangseffekt i 802.11b -tilstand

• 802.11 support: b/g/n.

• Maksimal samtidige TCP -forbindelser: 5

Trin 2: Pin -diagram

Trin 3: DHT11 - Fugtigheds- og temperatursensor

DHT11 er en grundlæggende, billig digital temperatur- og fugtighedsføler. Den bruger en kapacitiv fugtighedsføler og en termistor til at måle den omgivende luft og spytter et digitalt signal ud på datapinden (ingen analoge indgangsstifter er nødvendige). Det er ret enkelt at bruge, men kræver omhyggelig timing for at få fat i data. Den eneste virkelige ulempe ved denne sensor er, at du kun kan få nye data fra den en gang hvert 2. sekund

Funktioner

 Temperaturkompensation i fuldt område

 Relativ luftfugtigheds- og temperaturmåling

 Kalibreret digitalt signal

 Fremragende langsigtet stabilitet

 Ekstra komponenter er ikke nødvendige

 Lang transmissionsafstand

 Lavt strømforbrug

Kommunikationsproces (Single-Wire Two-Way)

Det interessante i dette modul er den protokol, der bruges til at overføre data. Alle sensoraflæsninger sendes ved hjælp af en enkelt trådbus, hvilket reducerer omkostningerne og forlænger afstanden. For at sende data over en bus skal du beskrive den måde, dataene overføres på, så sender og modtager kan forstå, hvad der siger hinanden. Dette er, hvad en protokol gør. Det beskriver den måde, dataene overføres på. På DHT-11 trækkes 1-wire databussen op med en modstand til VCC. Så hvis der ikke sker noget, er spændingen på bussen lig VCC. Kommunikationsformat kan adskilles i tre trin

1) Anmodning

2) Svar

3) Datalæsning

Trin 4: Introduktion til Mongoose OS

Mongoose OS er et open-source operativsystem til små indlejrede systemer. Det er designet til at køre på enheder som f.eks. Mikrocontrollere, som ofte er begrænset med hukommelse i størrelsesordenen ti kilobyte, samtidig med at det afslører en programmeringsgrænseflade, der giver adgang til moderne API'er, der normalt findes på mere kraftfulde enheder. En enhed, der kører Mongoose OS, har adgang til operativsystemets funktionalitet, såsom filsystemer og netværk, plus software på højere niveau, f.eks. En JavaScript-motor og API'er til skyadgang.

Mongoose OS blinkende værktøj

Blinkende værktøj bruges til at blinke Mongoose OS i ESP8266. Få først et af de understøttede kort, som ESP8266 NodeMCU, og slut det til din computer, følg derefter disse trin:

 Naviger til downloadsiden til Mongoose OS, og download Mos -værktøjet. (Men i dette projekt kommer vi til at bruge den ældre version af Mongoose OS)

 Kør konfigurationsfilen Mos (Mongoose OS), og følg installationsguiden:

Trin 5: Installationsguiden til Mongoose

Trin 6: Enhedsstatus - Online

Når du har gennemført de tre trin, får du beskeden nedenfor, og enhedsstatus bliver online. Nu er vores ESP8266 -modul i stand til at kommunikere med alle eksterne enheder

Trin 7: Tilvejebringelse af enhed på AWS IOT

Inden vi kan sende begivenheder til AWS, skal vi kunne oprette en sikker forbindelse til AWS IOT. For at gøre det skal vi tildele ESP AWS -certifikaterne. I installationsguiden til Mongoose OS skal du vælge menuen Enhedskonfiguration og derefter vælge den relevante AWS -region og AWS -politikken for dit AWS -miljø. Klik på knappen Provision with AWS IOT. Enheden konfigureres med de korrekte oplysninger for at oprette forbindelse til AWS-tjenesten. Certifikaterne installeres automatisk.

Bemærk:

Bruger kan vælge den relevante AWS-region og AWS-politik. I vores scenario valgte vi AWS-regionen som ap-sydøst-1 og AWS-politik som mos-standard

Efter afslutningen af klargøringsenheden på AWS IOT kan nu esp8266 Wi -Fi -modulet kommunikere med AWS -IOT

Trin 8: Indlæsning af prøvekoden i NodeMCU -kortet

Når du har kørt installationsguiden til Mongoose, er der en fil, der hedder init.js. Inden for den fil er der en prøvekode, hvis du klikker på knappen Gem +Genstart, vil prøvekoden blive indlæst, og output kan ses fra Device Logs

Trin 9: Kom godt i gang med AWS -konto

Hvad er AWS?

Amazon Web Services (AWS) er en cloud -tjenesteudbyder fra Amazon, der leverer tjenester i form af byggesten, disse byggesten kan bruges til at oprette og implementere enhver form for applikation i skyen. Disse tjenester eller byggesten er designet til at arbejde med hinanden og resulterer i applikationer, der er sofistikerede og meget skalerbare.

Hvordan opsættes?

Der er to måder at oprette AWS -tjenester på

 Brug af AWS CLI kommandolinjeværktøj

 Brug af AWS GUI

Trin 10: AWS CLI Command Line Utility (valgfrit)

Først skal vi installere AWS CLI. AWS CLI er et kommandolinjeværktøj, der giver kommandoer til interaktion med AWS -tjenester. Det giver dig mulighed for at bruge funktionaliteten fra AWS Management Console fra terminalen. Mongoose bruger dette værktøj til at levere IOT -enheden på AWS IOT. AWS CLI har brug for dine legitimationsoplysninger for at kunne oprette forbindelse til AWS. For at konfigurere run aws konfigureres fra kommandolinjen og indtast dine adgangsoplysninger (dine legitimationsoplysninger). Med enkle ord kan du få adgang til og administrere Amazon Web Services via en enkel og intuitiv webbaseret brugergrænseflade. Hvis din bekymring er adgang til nogle af funktionerne ved hjælp af mobiltelefon, kan du med AWS Console -mobilappen hurtigt se ressourcer, mens du er på farten.

Trin 11: Amazon Web Services (GUI)

Efter levering med AWS kan vi logge ind på AWS -administrationskonsollen, under fanen Services har vi forskellige kategorier. Inden vi begynder at undersøge funktionerne i denne konsol, skal du oprette en konto på AWS. For folk, der ikke har en konto, kan du besøge AWS -webstedet og oprette en gratis konto. Du skal indtaste dine kredit-/betalingskortoplysninger. AWS vil ikke opkræve dig under dit gratis abonnement, så længe du bruger tjenesterne i henhold til de angivne grænser.

Trin 12: AWS IOT Core

Efter loggen bliver du dirigeret til den følgende side og under tingenes internet vælger IOT -kernen

Trin 13: AWS IOT - Skærm

Når du har valgt IOT -kernen, vil ovenstående side blive vist, og derefter vælge testmenuen

Trin 14: AWS IOT - Abonnementer

Efter at have valgt Test -menuen bliver du dirigeret til Abonnementer. I abonnementsemnet skal du angive det relevante emne, du bruger, og klikke på knappen Abonner på emne

Trin 15: Offentliggørelse af standardmeddelelsen

Herefter vil du blive ledt til ovenstående side. Hvis du klikker på Publicer til emne, har vi eksemplet på meddelelsen, der som standard vises her

Bemærk: Hvis du vil skrive en ny kode og indlæse i NodeMCU -kortet (Koden, som vi skriver, skal indlæses i enhedsfilhåndteringen> init.js -filen, skal du inkludere emnetavnet i koden. Efter at have inkluderet emnetavnet, skal du bruge det samme emne navn i abonnementsafsnittet for at kunne offentliggøre outputtet

Trin 16: Offentliggørelse af knappen pressede oplysninger

Trin 17: Publicer temperatur- og fugtighedsværdierne til AWS IOT -platformen

Trin 18: Opgave

 Tilslut kredsløbet som vist herunder

 Flash mangoose -operativsystemet på ESP8266 -modulet

 Leveringsenhed på AWS IOT

 Indlæs programmeringskoden i NodeMCU -kortet

 Kontroller output i enhedslogfiler (se figur 9)

 Log ind på AWS -kontoen

 Vælg undermenuen IOT -kerne

 Vælg indstillingen Test fra MQTT -klientafsnittet

 Angiv det relevante emne i abonnementerne

 Klik på knappen Publicer til emne

 Sørg for, at når du trykker på flash -knappen, får du temperaturen, fugtighedsværdierne som meddelelser