UbiDots-ESP32: n yhdistäminen ja useiden anturitietojen julkaiseminen: 6 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

ESP32 ja ESP 8266 ovat hyvin tuttuja SoC IoT -alalla. Nämä ovat eräänlainen siunaus IoT -projekteille. ESP 32 on laite, jossa on integroitu WiFi ja BLE. Anna vain SSID, salasana ja IP -määritykset ja integroi asiat pilveen. Tässä tässä ohjeessa pohdimme joitain IoT: n perusehtoja, kuten IoT -alusta, MQTT, vankeusportaalit jne. Joten käydään se läpi

• IoT -arkkitehtuuri koostuu hyvin yksinkertaisesti sanottuna sulautetusta laitteesta ja IoT -alustasta laitteen asettamiseksi pilveen. Täällä käytämme UbiDots IoT -alustaa visualisoimaan anturitietoja.
• IP -asetusten ja käyttäjätietojen hallinta voi olla päänsärky käyttäjälle. Mitä jos käyttäjä haluaa muuttaa WiFi -tunnistetietoja? Entä jos käyttäjä haluaa vaihtaa DHCP/Staattinen IP -asetuksia? ESP32: n vilkkuminen joka kerta ei ole luotettava eikä edes ratkaisu näihin ongelmiin. Joten käymme läpi vankeusportaalin tallentaaksemme WiFi -tunnistetiedot ja muut kokoonpanot.
• MQTT: stä on tulossa hyvin yleinen termi IoT -maailmassa. se on ohittanut julkaisun ja tilauksen pyynnöt ja vastaukset (HTTP) nopean, vankan ja kevyen arkkitehtuurin vuoksi.

Tässä tässä ohjeessa aiomme osoittaa.

• WiFi- ja MQTT -tunnistetietojen antaminen Captive Portal -palvelun avulla.
• Useiden anturitietojen julkaiseminen ja tilaaminen UbiDotsiin.
• Anturitietojen lukeminen langattomista lämpötila- ja kosteusantureista.
• Verkkolomakkeen ylläpito ESP32: sta.
• Lukeminen ja kirjoittaminen SPIFFS ESP32: sta.

Vaihe 1: Laitteisto- ja ohjelmistomääritykset

• ESP32 WiFi/BLE
• Langaton lämpötila- ja kosteusanturi

Ohjelmiston tiedot

Arduino IDE

Vaihe 2: vangitsevan portaalin luominen

Kytketty portaali on verkkosivu, joka näytetään äskettäin yhdistetyille käyttäjille ennen kuin heille annetaan laajempi pääsy verkkoresursseihin. Tässä palvelemme kolmea verkkosivua, joista voit valita DHCP- tai staattisen IP -asetuksen välillä. voimme määrittää IP -osoitteen ESP: lle kahdella tavalla.

• DHCP IP-osoite- se on tapa määrittää IP-osoite dynaamisesti laitteelle. ESP: n oletus -IP -osoite on 192.168.4.1
• Staattinen IP-osoite- pysyvän IP-osoitteen määrittäminen verkkolaitteellemme. jotta voimme tarjota laitteelle staattisen IP -osoitteen, meidän on määritettävä IP -osoite, yhdyskäytävän osoite ja aliverkon peite.

Ensimmäistä verkkosivua isännöidään osoitteessa 192.168.1.77. Tässä käyttäjä voi valita DHCP- ja Staattinen IP -asetusten välillä. Seuraavalla verkkosivulla meidän on annettava IP -tiedot, jotta voimme jatkaa eteenpäin.

HTML -koodi

Verkkosivujen HTML -koodi löytyy tästä Github -tietovarastosta. Voit käyttää mitä tahansa IDE- tai tekstieditoria, kuten Sublime tai muistilehtiö ++ HTML -verkkosivujen luomiseen.

• Luo ensin HTML -verkkosivu, joka sisältää kaksi valintanappia valitaksesi DHCP- tai Staattiset IP -asetukset.
• Luo nyt painike lähettääksesi vastauksesi
• Anna valintanäppäimille jokin nimi.
• ESP -verkkopalvelinluokka ottaa nämä nimet argumentteiksi ja saa valintanappien vastauksen käyttämällä näitä argumentteja
• Lisää nyt "Lähetä" -painike lähettääksesi vastauksen laitteelle. Muilla verkkosivuilla on tekstiruutuja.
• Anna nimen arvo ja syöttötyyppi tekstikenttään ja lisää Lähetä -painike "Lähetä" vastauksen lähettämiseen.
• Luo RESET -painike nollataksesi tekstikentän sisällön.

Vaihe 3: WiFi- ja UbiDots -käyttöoikeustietojen tarjoaminen

Suurin ongelma ilmenee WiFi -tunnistetietojen hallinnassa. Vaikka meillä on WiFiMulti -kirjasto, jossa voimme antaa laitteelle useita SSID -tunnuksia ja salasanoja ja laite muodostaa yhteyden käytettävissä olevaan verkkoon. Mutta entä jos käytettävissä oleva verkko ei ole WiFiMulti -luettelossa. ESP32 -laitteen vilkkuminen jatkuvasti ei ole luotettava ratkaisu.

Tämän ongelman ratkaisemiseksi isännöimme verkkosivua, jossa käyttäjä voi lähettää käytettävissä olevan verkon SSID -tunnuksen ja salasanan. Se toimii seuraavasti.

• Verkkosivua isännöidään staattisella IP- tai DHCP -IP -osoitteella, jonka käyttäjä on valinnut kytkösportaalista
• Tämä verkkosivu sisältää tekstikenttiä SSID: n, salasanan ja UBIDOTS -tunnuksen syöttämiseksi laitteen yhdistämiseksi UbiDots -laitteeseen.
• Kirjoita paikallisen WiFi -verkon SSID ja salasana syöttökenttiin, kirjoita UbiDot -tunnuksen tunnus ja kirjoita LÄHETÄ
• Nämä kirjautumistiedot tallennetaan ESP32: n EEPROM -tiedostoon
• 60 sekunnin kuluttua laite katkaisee yhteyden AP: hen automaattisesti
• Seuraavan kerran, kun käynnistät laitteen, käyttäjän ei tarvitse noudattaa tätä menettelyä. Laite hakee käyttäjän tunnistetiedot automaattisesti EEPROMista ja jatkaa anturien lukemien julkaisemista UbiDots -laitteeseen.

Vaihe 4: Anturilukujen julkaiseminen UbiDotsiin

Täällä käytämme langattomia lämpötila- ja kosteusantureita ESP 32 -laitteen kanssa lämpötila- ja kosteustietojen saamiseksi. Lähetämme tiedot UbiDotsille käyttäen MQTT -protokollaa. MQTT noudattaa julkaisu- ja tilausmekanismia pikemminkin kuin pyyntöä ja vastausta. Se on nopeampi ja luotettavampi kuin HTTP. Tämä toimii seuraavasti.

• Käytämme Tehtävien ajoitus -toimintoa tehtävän ajoittamiseen, kuten tietojen noutamiseen antureista, anturilukemien julkaisemiseen, MQTT -tilaukseen.
• Sisällytä ensin Task Scheduler -otsikkotiedostot, sen ilmentymä ja aikatauluta tehtävät.
• Olemme suunnitelleet kaksi tehtävää, jotka viittaavat kahteen eri ohjaustoimintoon.

#define _TASK_TIMEOUT#include

Ajastin ts;

// --------- Tehtävät ------------ // Tehtävä tSensor (4 * TASK_SECOND, TASK_FOREVER, & taskSensorCallback, & ts, false, NULL ja & taskSensorDisable); Tehtävä tWiFi (10* TASK_SECOND, TASK_FOREVER, & taskWiFiCallback, & ts, false, NULL ja & taskWiFiDisable);

Tehtävä 1 on anturin arvon lukemiseen, tämä tehtävä kestää 1 sekunnin, kunnes se saavuttaa 10 sekunnin aikakatkaisun

• Kun Task1 saavuttaa aikansa, muodostamme yhteyden paikalliseen Wifi- ja MQTT -välittäjään.

• Nyt tehtävä 2 on käytössä ja poistamme tehtävän 1 käytöstä

• Tehtävä 2 on anturitietojen julkaiseminen UbiDots MQTT -välittäjälle, tämä tehtävä kestää 20 sekuntia, kunnes se saavuttaa 20 sekunnin aikakatkaisun
• Kun tehtävä2 saavuttaa aikakatkaisunsa, tehtävä 1 on jälleen käytössä ja tehtävä 2 on poistettu käytöstä. Täällä taas saamme päivitetyn arvon ja prosessi jatkuu.

I2C -anturitietojen lukeminen

Saamme 29 tavun kehyksen langattomista lämpötila- ja kosteusantureista. Tätä kehystä käsitellään todellisten lämpötila- ja kosteustietojen saamiseksi

uint8_t -tiedot [29];

data [0] = Sarja1.luku (); viive (k); // chck for start byte if (data [0] == 0x7E) {while (! Serial1.available ()); for (i = 1; i <29; i ++) {data = Serial1.read (); viive (1); } if (data [15] == 0x7F) /////// tarkistaaksesi, että recive -tiedot ovat oikein {if (data [22] == 1) //////// varmista, että anturin tyyppi on oikein {

kosteus = (((((tiedot [24]) * 256) + tiedot [25]) /100,0); kosteus /=10,0; cTempint = (((uint16_t) (data [26]) << 8) | data [27]); cTemp = (kelluva) cTempint /100,0; cTemp /= 10,0; fTemp = cTemp * 1,8 + 32; fTemp /= 10,0; akku = satunnainen (100, 327); jännite = akku/100; nodeId = data [16];}

Yhdistetään UbiDots MQTT -sovellusliittymään

Sisällytä MQTT -prosessin otsikkotiedosto

#sisältää

määritä muut muuttujat MQTT: lle, kuten asiakkaan nimi, välittäjän osoite, tunnuksen tunnus (haemme tunnuksen tunnusta EEPROMista)

#define MQTT_CLIENT_NAME "ClientVBShightime123"

char mqttBroker = "things.ubidots.com";

char -hyötykuorma [100]; char -aihe [150];

// luo muuttuja tunnuksen tunnisteen tallentamiseen

Merkkijono tokenId;

Luo muuttujia eri anturitietojen tallentamiseen ja luo char -muuttuja aiheen tallentamiseen

#define VARIABLE_LABEL_TEMPF "tempF" // Muuttujan tunnisteen määrittäminen #define VARIABLE_LABEL_TEMPC "tempC" // Muuttujan tunnisteen määrittäminen #define VARIABLE_LABEL_BAT "bat" #define VARIABLE_LABEL_HUMID "kostea muuttuja" // Assing

char topic1 [100]; char topic2 [100]; char topic3 [100];

julkaise tiedot mainitussa MQTT -aiheessa, hyötykuorma näyttää tältä: {"tempc": {value: "tempData"}}

sprintf (aihe1, "%s", ""); sprintf (topic1, "%s%s", "/v1.6/devices/", DEVICE_LABEL); sprintf (hyötykuorma, "%s", ""); // Puhdistaa hyötykuorman sprintf (hyötykuorma, "{"%s / ":", VARIABLE_LABEL_TEMPC); // Lisää arvon sprintf (hyötykuorma, "%s {" arvo / ":%s}", hyötykuorma, str_cTemp); // Lisää arvon sprintf (hyötykuorma, "%s}", hyötykuorma); // Sulkee sanaston hakasulkeet Serial.println (hyötykuorma); Serial.println (client.publish (aihe1, hyötykuorma)? "Published": "notpublished");

// Tee sama myös muille aiheille

client.publish () julkaisee tiedot UbiDotsissa

Vaihe 5: Tietojen visualisointi

• Siirry Ubidotsiin ja kirjaudu tiliisi.
• Siirry hallintapaneeliin ylhäällä olevasta Tiedot -välilehdestä.
• Napsauta nyt "+" -kuvaketta lisätäksesi uudet widgetit.
• Valitse widget luettelosta ja lisää muuttuja ja laitteet.
• Anturitiedot voidaan visualisoida kojelaudalla eri widgetien avulla.

Vaihe 6: Yleinen koodi

HTML- ja ESP32 -tiedostojen ylikoodi löytyy tästä GitHub -arkistosta.

Laajuus

• ncd ESP32 katkaisulauta.
• ncd Langattomat lämpötila- ja kosteusanturit.
• pubiasiakas
• UbiDots
• Tehtävien ajoitus