UbiDots- ESP32- ի միացում և բազմաթիվ սենսորային տվյալների հրապարակում. 6 քայլ

2025 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2025-01-23 14:48

ESP32 ևESP 8266- ը շատ ծանոթ SoC են IoT ոլորտում: Սրանք մի տեսակ բարիք են IoT նախագծերի համար: ESP 32 -ը սարք է `ինտեգրված WiFi- ով և BLE- ով: Պարզապես տվեք ձեր SSID- ի, գաղտնաբառի և IP- ի կազմաձևերը և իրերը միացրեք ամպի մեջ: Այստեղ, այս ուսանելի հատվածում, մենք կմտածենք IoT- ի որոշ հիմնական պայմանների մասին, ինչպիսիք են IoT հարթակը, MQTT, գերված պորտալները և այլն: Այսպիսով, եկեք անցնենք դրա միջով

• IoT Architecture- ը շատ պարզ բառերով բաղկացած է ներդրված սարքից և IoT հարթակից `սարքը ամպի մեջ դնելու համար: Այստեղ մենք օգտագործում ենք UbiDots IoT հարթակը ՝ սենսորային տվյալները պատկերացնելու համար:
• IP կարգավորումների և օգտագործողի հավատարմագրերի կառավարումը կարող է գլխացավանք լինել օգտվողի համար: Ի՞նչ անել, եթե Օգտատերը ցանկանում է փոխել WiFi- ի հավատարմագրերը: Ի՞նչ անել, եթե օգտագործողը ցանկանում է փոխել DHCP/Ստատիկ IP կարգավորումները: ESP32- ը ամեն անգամ թարթելը հուսալի չէ և նույնիսկ այդ խնդիրների լուծումը չէ: Այսպիսով, մենք կանցնենք գերության պորտալի միջոցով ՝ WiFi հավատարմագրերը և այլ կազմաձևերը պահպանելու համար:
• MQTT- ն այժմ դառնում է շատ տարածված տերմին IoT աշխարհում: այն գերազանցել է Հրապարակման և բաժանորդագրվելու խնդրանքը և պատասխանները (HTTP) արագ, ամուր և նիհար ճարտարապետության պատճառով:

Ահա այս ուսանելի, մենք ցույց ենք տալու:

• WiFi- ի և MQTT հավատարմագրերի տրամադրում ՝ գերված պորտալի միջոցով:
• UbiDots- ի բազմաթիվ տվիչների տվյալների հրապարակում և բաժանորդագրում:
• Անլար ջերմաստիճանի և խոնավության սենսորների տվիչների ընթերցում:
• ESP32- ից վեբ ձևի ընդունում:
• SPIFFS ESP32- ից կարդալ և գրել:

Քայլ 1: Սարքավորման և ծրագրակազմի բնութագրում

• ESP32 WiFi/BLE
• Անլար ջերմաստիճանի և խոնավության ցուցիչ

Softwareրագրաշարի բնութագրում

Arduino IDE

Քայլ 2. Ստեղծեք գերված պորտալ

Գերի ընկած պորտալը վեբ էջ է, որը ցուցադրվում է նոր կապակցված օգտվողներին, նախքան ցանցային ռեսուրսներին ավելի լայն հասանելիություն տրամադրելը: Այստեղ մենք ծառայում ենք երեք վեբ էջ ՝ DHCP- ի և Ստատիկ IP կարգավորումների միջև ընտրություն կատարելու համար: մենք կարող ենք ESP- ի IP հասցեն սահմանել երկու եղանակով.

• DHCP IP հասցե- դա սարքին IP հասցեն դինամիկ կերպով նշանակելու միջոց է: ESP- ի կանխադրված IP հասցեն 192.168.4.1 է
• Ստատիկ IP հասցե- մշտական IP հասցե նշանակելը մեր ցանցային սարքին: սարքին ստատիկ IP տրամադրելու համար մենք պետք է սահմանենք IP հասցեն, դարպասի հասցեն և ենթացանցի դիմակը:

Առաջին վեբ էջը տեղակայված է 192.168.1.77 հասցեում: Այստեղ Օգտատիրոջը տրամադրվում են ռադիո կոճակներ ՝ DHCP և Ստատիկ IP կարգավորումների միջև ընտրություն կատարելու համար: Հաջորդ վեբ էջում մենք պետք է տրամադրենք IP- ի հետ կապված տեղեկատվությունը ՝ հետագա հետագա ընթացքի համար:

HTML կոդ

Վեբ էջերի HTML կոդը կարելի է գտնել այս Github պահոցում: HTML վեբ էջեր պատրաստելու համար կարող եք օգտագործել ցանկացած IDE կամ տեքստային խմբագիր, ինչպիսիք են Sublime կամ notepad ++:

• Նախ ստեղծեք HTML վեբ էջ, որը պարունակում է երկու ռադիո կոճակ ՝ DHCP- ի և Ստատիկ IP կարգավորումների միջև ընտրություն կատարելու համար:
• Այժմ ստեղծեք ձեր պատասխանը ներկայացնելու կոճակը
• Որոշ անուն տվեք ռադիո կոճակներին:
• ESP վեբ սերվերի դասը կընդունի այս անունները որպես փաստարկներ և կստանա ռադիո կոճակների պատասխանը `օգտագործելով այս փաստարկները
• Այժմ տեղադրեք «ՈUBԱՐԿԵԼ» կոճակը ՝ պատասխանը սարքին ուղարկելու համար: Մյուս վեբ էջերում մենք ունենք տեքստային տուփեր:
• Տեքստային տուփին տվեք անվան արժեքը և Մուտքի տեսակը և «Ներկայացնել» պատասխանին ներկայացնելու կոճակ ավելացրեք:
• Ստեղծեք «RESET» կոճակը ՝ տեքստային դաշտի բովանդակությունը վերականգնելու համար:

Քայլ 3. WiFi և UbiDots հավատարմագրերի տրամադրում

Հիմնական խնդիրը հայտնվում է WiFi հավատարմագրերը կառավարելիս: Չնայած դրա համար մենք ունենք WiFiMulti գրադարան, որտեղ մենք կարող ենք սարքին տալ բազմաթիվ SSID և գաղտնաբառեր, և սարքը միանա հասանելի ցանցին: Բայց ինչ կլինի, եթե առկա ցանցը WiFiMulti ցուցակում չէ: ESP32 սարքը անընդհատ թարթելը հուսալի լուծում չէ:

Այս խնդիրը լուծելու համար մենք հյուրընկալում ենք մի վեբ էջ, որտեղ օգտվողը կարող է ներկայացնել առկա ցանցի SSID- ը և գաղտնաբառը: Այն աշխատում է հետեւյալ կերպ.

• Վեբ էջը տեղակայված է ստատիկ IP- ով կամ DHCP IP- ով, ինչպես ընտրված է օգտվողի կողմից գերված պորտալից
• Այս վեբ էջը պարունակում է տեքստային դաշտեր ՝ SSID, գաղտնաբառ և UBIDOTS նշան ID մուտքագրելու համար ՝ սարքը UbiDots- ին միացնելու համար:
• Մուտքագրման դաշտերում մուտքագրեք ձեր տեղական WiFi- ի SSID- ը և գաղտնաբառը, մուտքագրեք UbiDot- ի նշանի ID- ն և մուտքագրեք SUBMIT
• Այս հավատարմագրերը պահվում են ESP32- ի EEPROM- ում
• 60 վայրկյան անց Սարքն ինքնաբերաբար կհեռացվի AP- ից
• Հաջորդ անգամ, երբ սարքը միացնեք, օգտագործողը չպետք է հետևի այս ընթացակարգին: Սարքն ինքնաբերաբար կվերցնի օգտվողի հավատարմագրերը EEPROM- ից և կշարունակի հրապարակել սենսորների ընթերցումները UbiDots- ում:

Քայլ 4. Հրատարակեք սենսորային ընթերցումներ UbiDots- ին

Այստեղ մենք օգտագործում ենք անլար ջերմաստիճանի և խոնավության տվիչներ ESP 32 սարքով `ջերմաստիճանի և խոնավության տվյալները ստանալու համար: Մենք տվյալները ուղարկում ենք UbiDots ՝ օգտագործելով MQTT արձանագրությունը: MQTT- ն հետևում է հրապարակման և բաժանորդագրման մեխանիզմին, այլ ոչ թե այդ խնդրանքին և պատասխանին: Այն ավելի արագ և հուսալի է, քան HTTP- ը: Սա աշխատում է հետևյալ կերպ.

• Մենք օգտագործում ենք Task Scheduler- ը ՝ առաջադրանքը պլանավորելու համար, ինչպիսիք են տվիչներից տվյալների բերումը, սենսորների ընթերցումների հրատարակումը, MQTT թեմային բաժանորդագրվելը:
• Նախ, ներառեք Task Scheduler- ի վերնագրի ֆայլերը, դա օրինակ է և ժամանակացույց է ներկայացնում առաջադրանքներին:
• Մենք նախատեսել ենք երկու առաջադրանք, որոնք վերաբերում են երկու տարբեր վերահսկողության գործողություններին:

#սահմանել_ԱՌԱՎՈՐՈԹՅՈՆ_ՏԱՅՈOUԹՅՈՆ#ներառել

Ժամանակացույց ts;

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

Առաջադրանք 1 -ը սենսորի արժեքի ընթերցման համար է: Այս առաջադրանքը կատարվում է 1 վայրկյան, մինչև այն հասնում է 10 վրկ:

• Երբ Task1- ը լրանում է իր ժամանակը, մենք միանում ենք տեղական Wifi և MQTT բրոքերին:

• Այժմ Առաջադրանք 2 -ը միացված է, և մենք անջատում ենք Առաջադրանք 1 -ը
• Առաջադրանք 2 -ը սենսորային տվյալները UbiDots MQTT բրոքերին հրապարակելու համար է: Այս առաջադրանքը տևում է 20 վայրկյան, մինչև այն հասնի մինչև 20 վրկ:
• Երբ Task2- ը հասնում է իր ժամկետի ավարտին, Առաջադրանք 1 -ը կրկին միացված է, և Task2- ը անջատված է: Այստեղ կրկին մենք ստանում ենք թարմացված արժեքը, և գործընթացը շարունակվում է:

I2C սենսորային տվյալների ընթերցում

Մենք ստանում ենք 29 բայթ շրջանակ անլար ջերմաստիճանի և խոնավության տվիչներից: Այս շրջանակը շահարկված է իրական ջերմաստիճանի և խոնավության տվյալներ ստանալու համար:

uint8_t տվյալներ [29];

տվյալներ [0] = Serial1.read (); ուշացում (k); // ստուգել սկզբնական բայթ if (տվյալները [0] == 0x7E) {while (! Serial1.available ()); համար (i = 1; i <29; i ++) {data = Serial1.read (); ուշացում (1); } if (տվյալներ [15] == 0x7F) /////// ստուգելու համար, թե արդյոք ստացվող տվյալները ճիշտ են {if (տվյալները [22] == 1) //////// համոզվեք, որ սենսորի տեսակը ճիշտ է {

խոնավություն = ((((տվյալներ [24]) * 256) + տվյալներ [25]) /100.0); խոնավություն /=10.0; cTempint = ((((uint16_t) (տվյալներ [26]) << 8) | տվյալներ [27]); cTemp = (բոց) cTempint /100.0; cTemp /= 10.0; fTemp = cTemp * 1.8 + 32; fTemp /= 10.0; մարտկոց = պատահական (100, 327); լարման = մարտկոց/100; nodeId = տվյալներ [16];}

Միացում UbiDots MQTT API- ին

Ներառեք MQTT գործընթացի վերնագրի ֆայլը:

#ներառում

սահմանել այլ փոփոխականներ MQTT- ի համար, ինչպիսիք են հաճախորդի անունը, միջնորդի հասցեն, նշանի ID (մենք վերցնում ենք նշանի ID- ն EEPROM- ից)

#սահմանեք MQTT_CLIENT_NAME "ClientVBShightime123"

char mqttBroker = "things.ubidots.com";

char բեռնվածություն [100]; char թեմա [150];

// ստեղծել փոփոխական ՝ նշան ID- ն պահելու համար

Լարային նշան ID;

Ստեղծեք փոփոխականներ ՝ տարբեր սենսորային տվյալներ պահելու համար և ստեղծեք char փոփոխական ՝ թեման պահելու համար

#սահմանել VARIABLE_LABEL_TEMPF "tempF" // Հաշվի առնելով փոփոխական պիտակը #define VARIABLE_LABEL_TEMPC "tempC" // Assab the variable label #define VARIABLE_LABEL_BAT "bat" #define VARIABLE_LABEL_HUMID "humid label" // Assing

char թեմա 1 [100]; char թեմա 2 [100]; char թեմա 3 [100];

հրապարակել տվյալ MQTT թեմայի տվյալները, բեռնվածությունը նման կլինի {"tempc": {value: "tempData"}}

sprintf (թեմա 1, "%s", ""); sprintf (թեմա 1, "%s%s", "/v1.6/devices/", DEVICE_LABEL); sprintf (բեռնվածություն, "%s", ""); // Մաքրում է բեռնվածքի սպրինտֆը (բեռնվածություն, "{"%s / ":", VARIABLE_LABEL_TEMPC); // Ավելացնում է sprintf արժեքը (բեռնվածություն, "%s {" արժեք / ":%s}", բեռնվածություն, str_cTemp); // Ավելացնում է sprintf արժեքը (բեռնվածություն, «%s}», բեռնվածություն); // Փակում է Serial.println բառարանի փակագծերը (բեռնվածություն); Serial.println (client.publish (topic1, payload)? "Published": "notpublished");

// Նույնը արեք նաև այլ թեմայի համար

client.publish () տվյալները հրապարակում է UbiDots- ում:

Քայլ 5: Տվյալների պատկերացում

• Գնացեք Ubidots և մուտք գործեք ձեր հաշիվ:
• Գնացեք Գործիքային վահանակ ՝ վերևում նշված Տվյալների ներդիրից:
• Այժմ կտտացրեք «+» պատկերակին ՝ նոր վիջեթներ ավելացնելու համար:
• Selectանկից ընտրեք վիջեթ և ավելացրեք փոփոխական և սարքեր:
• Սենսորների տվյալները կարող են արտացոլվել վահանակի վրա ՝ օգտագործելով տարբեր վիջեթներ:

Քայլ 6: Ընդհանուր ծածկագիր

HTML- ի և ESP32- ի Over կոդը կարելի է գտնել այս GitHub շտեմարանում:

Վարկեր

• ncd ESP32 բեկման տախտակ:
• ncd Անլար ջերմաստիճանի և խոնավության տվիչներ:
• pubsubclient
• UbiDots
• Առաջադրանքների ժամանակացույց