مرکز جمع آوری داده های حسگر IoT با ESP8266 و PubNub: 9 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

اکثر آموزشهای ESP8266 یا در سطح مبتدی (چشمک زدن از راه دور) یا برای کسی که به دنبال چیزی برای بهبود و ارتقاء مهارتهای چشمک زدن رهبری خود است بسیار پیچیده است. این هدف قابل آموزش این است که این شکاف را ایجاد کرده و یک مرکز حسگر ایجاد کند از ESP8266 استفاده کنید و داده های جمع آوری شده را به PubNub ارسال کنید. هدف/هدف اصلی این است که زمان صرف شده برای ساخت سخت افزار را به حداقل برسانیم و در عوض زمان خود را بر تجزیه و تحلیل داده ها و تجسم با داده های جمع آوری شده متمرکز کنیم.

برای افرادی که با ESP8266/NodeMCU آشنایی ندارند ، به شما پیشنهاد می کنیم که از نحوه فلش کردن و برنامه نویسی از طریق ESPLORER آشنایی اولیه داشته باشید. بسیاری از آموزش ها/دستورالعمل ها وجود دارد که این موارد مانند Get-Started-with-ESP8266-Using-AT را ارائه می دهد. -Commands-NodeMCU.

در پایان این دستورالعمل ، شما قادر خواهید بود با کمک PubNub ، مرکز جمع آوری داده های سنسور خود و تجسم گراف اولیه را در زمان واقعی ایجاد کنید.

به درس ESP8266 -NodeMCU - 102 خوش آمدید!

مرحله 1: اجزای مورد استفاده در پروژه

برای تکمیل پروژه اجزای زیر مورد نیاز است

• یک برد ESP8266. برد مورد استفاده در این مورد NodeMCU devKit v1.0 است (پیوند ماژول 143 را اینجا وارد کنید)
• هر سنسوری که داده های آن باید جمع آوری و ثبت شود. در اینجا یک پتانسیومتر ساده به عنوان سنسور آنالوگ استفاده می شود
• سوئیچ کشویی
• کابل میکرو به USB (نوع نر) برای بارگذاری کد در NodeMCU devKit v1.0 و تغذیه دستگاه
• 2 نشانگر led برای حالت
• برخی از کابل های نر به مرد و تخته نان

• یک حساب PubNub با کلید انتشار ، کلید اشتراک و یک کانال

فایل های زیر را بارگیری کنید. اگر نمی خواهید چیزی را تغییر دهید و فقط برای کار به آن نیاز دارید ، نسخه از پیش تنظیم شده را بارگیری کنید (پوشه zip نسخه کامپایل شده را در اینجا وارد کنید). اگر می خواهید نحوه عملکرد آن را بفهمید و می خواهید دستان خود را کثیف کنید سپس می توانید کد منبع اصلی را بارگیری کنید (نسخه کد منبع را در اینجا وارد کنید)

مرحله 2: طراحی مدار

اگر خرید کرده اید (پیوند محصول نهایی را اینجا وارد کنید) می توانید از این مرحله بگذرید

مرحله 3: بارگذاری کد در NodeMCU Kit با استفاده از ESPlorer

هنگامی که برنامه ESPlorer را باز می کنید ، صفحه اولیه مانند اولین تصویر به نظر می رسد. پورت COM را از منوی کشویی بالا انتخاب کنید. اگر درگاه COM حتی زمانی که دستگاه متصل است نمایش داده نشود ، فقط برنامه را باز کنید.

در حال حاضر به دو روش می توانید پیش بروید و این دستورالعمل را تکمیل کنید

قسمت سخت افزاری هاب سنسور را در اسرع وقت به پایان برسانید و به بازی با داده ها ادامه دهید

نحوه عملکرد NodeMCU و lua script را درک کرده و با توجه به نیاز خود سفارشی کنید

if (گزینه == 1)

همه فایلهای از پیش کامپایل شده (فایلهای.lc) را بارگذاری کرده و به مرحله بعدی بروید

else if (گزینه == 2)

فقط فایلهای کد منبع (.lua) را در ESPlorer باز کرده و بازی با کد را شروع کنید. برای توضیح به مرحله 5 بروید

مرحله 4: پیکربندی مرکز سنسور

حالا سوئیچ را به سمت حالت پیکربندی بکشید و ماژول را مجدداً راه اندازی کنید. نشانگر حالت پیکربندی باید روشن شود.

همانطور که در تصویر اول نشان داده شده است و شبکه بی سیم با نام "configMode" ایجاد و قابل مشاهده می شود. از هر رایانه ، لپ تاپ یا تلفن همراه با رمز عبور "password1234" به آن شبکه وصل شوید.

هر مرور را باز کنید و آدرس اینترنتی زیر را وارد کنید

192.168.4.1/؟username='wifi_network_name'&pwd='password'&apipubkey='publish_key'&apisubkey='subscribe_key'&channel='Channel_name'&sensorOneName='Sensor_1_name'&check=1

پارامترهای موجود در نقل قول ها را با wifi (با دسترسی به اینترنت) مقادیر رمز عبور نام کاربری و کلیدهای PubNub جایگزین کنید. آدرس url نهایی باید چیزی شبیه به زیر باشد

192.168.4.1/؟username=MyWiFi&pwd=123456&apipubkey=pub_kjabdc_56513akhbcqio3_ad&apisubkey=sub_ajkd23d_sf23_24'&channel=channel1&sensorOneName=sensor1&&

اگر مرکز سنسور به درستی پیکربندی شده باشد ، حالت پیکربندی led خاموش می شود و LED حالت حالت روشن می شود و شبکه بی سیم "configMode" ناپدید می شود. اگر می خواهید نحوه عملکرد این دستگاه را بفهمید یا می خواهید برخی از پارامترها را تغییر دهید ، مرحله بعدی را بررسی کنید و به مرحله 8 بروید

مرحله 5: سفارشی سازی پیکربندی

بنابراین آنچه اتفاق می افتد این است که ESP8266 به عنوان یک روتر عمل می کند و یک شبکه بی سیم با ssid ، نام کاربری و آدرس IP مشخص شده ایجاد می کند که می توانید به آنها متصل شوید. پیکربندی با وارد کردن پارامترها در قالب زیر و ضربه زدن به آدرس اینترنتی زیر از هر مرورگری انجام می شود. هر دستگاه متصل به شبکه بی سیم پیکربندی شده

192.168.4.1/؟username='wifi_network_name'&pwd='password'&apipubkey='publish_key'&apisubkey='subscribe_key'&channel='Channel_name'&sensorOneName='Sensor_1_name'&check=1

فایل ap.lua را در ESPlorer باز کنید. این اسکریپت مسئول پیکربندی اولیه مرکز سنسور است. بر اساس داده های داده شده توسط کاربر ، دو فایل ایجاد می کند

• station.lua (شامل ssid و رمز عبور شبکه است که برای ارسال اطلاعات به اینترنت دسترسی دارد)
• api_file.lua (شامل کلیدهای PubNub ، نام کانال با نام سنسور)

برای سفارشی کردن آدرس IP:

IP را می توان روی هر آدرس vaild تنظیم کرد که باید در url تغییر کند. آدرس پیش فرض "192.168.4.1" خواهد بود. همانطور که در تصویر اول مشاهده می شود ، 3 خط اول مسئول تنظیم آدرس IP و دروازه هستند. شما می توانید بررسی کنید اگر آدرس با ارسال "= wifi.sta.getip ()" مناسب است

برای سفارشی کردن نام ssid

مجموعه بعدی کد در همان تصویر مسئول تنظیم ssid و رمز عبور برای شبکه بی سیم است.

به یاد داشته باشید که اگر تغییری در فایل.lua انجام داده اید ، باید آنها را کامپایل کنید تا تغییرات پس از راه اندازی مجدد منعکس شوند

1. فایل.lua اصلاح شده را بارگذاری کنید.. برای مثال فایل ap.lua
2. با کلیک بر روی دکمه ارسال در پایین ESPlorer ، دستور "node.compile (ap.lua)" را ارسال کنید
3. اکنون فایل های lua شما کامپایل شده و فایل های جدید.lc تولید می شود

مرحله 6: افزودن حسگرها به Hub و PubNub

برای افزودن سنسور بیشتر

به طور پیش فرض کد فقط یک اطلاعات حسگر را که به پین آنالوگ 0 متصل است ارسال می کند. برای ارسال همزمان داده ها می توانید سنسورهای بیشتری اضافه کنید. مراحل زیر را دنبال کنید

1. نام حسگر را در نشانی اینترنتی آدرس مورد نظر اضافه کنید. Channel_name '& sensorOneName =' Sensor_1_name '& sensorTwoName =' Sensor_2_name '& check = 1
2. نام مربوطه باید به فایل ap.lua اضافه شود همانطور که در تصویر نشان داده شده است 1sensorTwo = _GET.sensorTwoName print (sensorTwo). (این فقط برای مشاهده و بررسی داده ها است)
3. آخرین مرحله این است که آن را در قسمت تولید api_file در پایان اضافه کنید همانطور که در تصویر 2 نشان داده شده است {"eon": {"'..sensorOne..'": / '.. adc.read (0).. \' ، "'..sensorTwo..'": / '.. gpio.read (2).. \'}} همین مرحله را برای هر افزودن سنسور تکرار کنید. به یاد داشته باشید که از gpio.read (پین#) برای دیجیتال و adc.read (پین#) برای سیگنال های آنالوگ به دیجیتال استفاده کنید.

به یاد داشته باشید که اگر تغییری در فایل.lua انجام داده اید ، باید آنها را کامپایل کنید تا تغییرات پس از راه اندازی مجدد منعکس شوند

1. فایل.lua اصلاح شده را بارگذاری کنید.. برای مثال فایل ap.lua
2. با کلیک بر روی دکمه ارسال در پایین ESPlorer ، دستور "node.compile (ap.lua)" را ارسال کنید
3. اکنون فایل های lua شما کامپایل شده و فایل های جدید.lc تولید می شود

مرحله 7: شروع جمع آوری داده ها و ارسال به PubNub

هنگامی که پیکربندی به درستی انجام شد ، led mode mode روشن می شود.

اساساً این بدان معناست که داده های حسگر بر اساس تنظیمات پیکربندی که در مراحل قبل ارائه کرده اید به PubNub ارسال می شود.

به طور پیش فرض هاب داده ها را هر 5 ثانیه به PubNub ارسال می کند. اگر می خواهید پیکربندی کنید مراحل زیر را دنبال کنید

برای سفارشی کردن فرکانس جمع آوری داده ها:

• main.lua را در ESPlorer باز کنید
• به خط مشخص شده در تصویر بروید
• مقدار ذکر شده باید در میلی ثانیه باشد. توصیه می شود حداقل فاصله 2 ثانیه داشته باشید تا از دست دادن اطلاعات جلوگیری شود.
• فایل main.lua را برای esp بارگذاری کنید و فایل را برای تولید فایل.lc کامپایل کنید
• ماژول را راه اندازی مجدد کرده و تأیید کنید

مرحله 8: صفحه Html ساده برای نمایش همزمان داده ها از PubNub

فایل Sample.html را از فایل های بارگیری شده باز کنید. این فقط یک صفحه HTML ساده برای مشاهده نمودار زمان واقعی داده های جمع آوری شده است.

همانطور که در تصویر 1 مشاهده می شود ، فقط باید آن را با کلیدهای PubNub و نام کانال خود پیکربندی کنید.

همچنین می توانید این را به هر وب سایتی که توسعه می دهید اضافه کنید و تجسم بسیار خیره کننده تری ایجاد کنید. برای اطلاعات بیشتر به PunNub EON مراجعه کنید.

مرحله 9: عیب یابی و سوالات متداول

به زودی به روز می شود