Πώς να στείλετε δεδομένα στο cloud με Arduino Ethernet: 8 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Αυτό το διδακτικό σας δείχνει πώς μπορείτε να δημοσιεύσετε τα δεδομένα σας στην AskSensors IoT Platform χρησιμοποιώντας το Arduino Ethernet Shield. Το Ethernet Shield επιτρέπει στο Arduino σας να συνδέεται εύκολα στο cloud, να στέλνει και να λαμβάνει δεδομένα με σύνδεση στο Διαδίκτυο.

Τι θα μάθουμε:

Θα μάθουμε τα βασικά για τη σύνδεση ασπίδας Arduino Ethernet με τον διακομιστή Ιστού AskSensors και την αποστολή εικονικών δεδομένων μέσω αιτημάτων HTTP. Στο τέλος, θα απεικονίσει ζωντανές ροές δεδομένων στο σύννεφο AskSensors.

Γιατί HTTP και όχι

Το AskSensors υποστηρίζει HTTPS, ωστόσο, τα MCU που είναι τοποθετημένα στο Arduinos δεν χειρίζονται συνδέσεις HTTPS. Για το λόγο αυτό θα χρησιμοποιούμε HTTP αντί για

Σημείωση: Εάν προτιμάτε το πρωτόκολλο MQTT, επισκεφτείτε αυτήν τη σελίδα: Συνδέστε το Arduino Ethernet στο AskSensors Over MQTT

Βήμα 1: Arduino Ethernet Shield

Χαρακτηριστικά υλικού:

• Απαιτείται πίνακας Arduino.
• Τάση λειτουργίας 5V, παρέχεται από τον πίνακα Arduino.
• Ελεγκτής Ethernet: Ελεγκτής Wiznet Ethernet W5100 με εσωτερικό buffer 16K
• Το Wiznet W5100 παρέχει μια στοίβα δικτύου (IP) ικανή τόσο για TCP όσο και για UDP.

• Ταχύτητα σύνδεσης: έως 10/100Mb

• Σύνδεση με Arduino στη θύρα SPI: Χρησιμοποιεί τις ακίδες κεφαλίδας ICSP και τον πείρο 10 ως επιλογή τσιπ για τη σύνδεση SPI στο τσιπ ελεγκτή Ethernet.
• Η τελευταία αναθεώρηση του Ethernet Shield περιλαμβάνει μια υποδοχή κάρτας micro-SD επί του σκάφους, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση αρχείων για εξυπηρέτηση μέσω του δικτύου.
• Η μονάδα Ethernet διαθέτει τυπική σύνδεση RJ45, με ενσωματωμένο μετασχηματιστή γραμμής.
• Η σύνδεση σε δίκτυο πραγματοποιείται με καλώδιο Ethernet RJ45.

Βιβλιοθήκη λογισμικού:

Η ασπίδα Ethernet βασίζεται στη βιβλιοθήκη Arduino Ethernet

Η βιβλιοθήκη συνοδεύεται από το Arduino IDE

Θα χρειαστεί να αλλάξουμε ορισμένες ρυθμίσεις δικτύου στο πρόγραμμα ώστε να αντιστοιχούν στο δίκτυό μας.

Πληροφοριακές λυχνίες LED:

Αργότερα, μπορεί να χρειαστεί να επαληθεύσετε την κατάσταση Ethernet χρησιμοποιώντας τα ενημερωτικά LED:

• PWR: υποδεικνύει ότι ο πίνακας και η ασπίδα τροφοδοτούνται
• LINK: υποδεικνύει την παρουσία ενός συνδέσμου δικτύου και αναβοσβήνει όταν η ασπίδα μεταδίδει ή λαμβάνει δεδομένα
• FULLD: υποδεικνύει ότι η σύνδεση δικτύου είναι πλήρως διπλή
• 100M: υποδεικνύει την παρουσία σύνδεσης δικτύου 100 Mb/s (σε αντίθεση με τα 10 Mb/s)
• RX: αναβοσβήνει όταν η ασπίδα λαμβάνει δεδομένα
• TX: αναβοσβήνει όταν η ασπίδα στέλνει δεδομένα
• COLL: αναβοσβήνει όταν εντοπιστούν συγκρούσεις δικτύου

Βήμα 2: Υλικά που χρειαζόμαστε

Το υλικό που απαιτείται για αυτά τα μαθήματα είναι:

1. Ένας υπολογιστής που εκτελεί λογισμικό Arduino IDE.
2. Ένας πίνακας Arduino όπως ο Arduino Uno.
3. Μια ασπίδα Arduino Ethernet.
4. Καλώδιο USB για τροφοδοσία και προγραμματισμό του Arduino.
5. Ένα καλώδιο Ethernet, για σύνδεση στο δρομολογητή δικτύου σας.

Βήμα 3: Ρύθμιση AskSensors

Το AskSensors απαιτεί τα εξής:

• Δημιουργία λογαριασμού χρήστη: Μπορείτε να αποκτήσετε έναν δωρεάν (https://asksensors.com)
• Δημιουργία αισθητήρα: Ο αισθητήρας είναι ένα κανάλι επικοινωνίας με ένα μοναδικό κλειδί Api όπου το AskSensors συλλέγει και αποθηκεύει τα δεδομένα του χρήστη.

Κάθε Αισθητήρας παρέχει πολλές Ενότητες που ο χρήστης μπορεί να τους στείλει δεδομένα ξεχωριστά. Ο χρήστης μπορεί επίσης να απεικονίσει τα συλλεγμένα δεδομένα κάθε ενότητας σε ένα γράφημα. Το AskSensors παρέχει πολλαπλές επιλογές γραφημάτων, όπως Γραμμή, Γραμμή, Διασκορπισμός και μετρητής.

Βήμα 4: Κωδικοποίηση

Αυτή τη στιγμή, καταφέραμε να καταχωρήσουμε έναν νέο αισθητήρα στην πλατφόρμα AskSensors, τώρα θα γράψουμε κάποιο κώδικα στο Arduino για τη σύνδεσή του με την πλατφόρμα. Υπάρχουν εκατοντάδες μαθήματα σχετικά με τη σύνδεση του Arduino στο διαδίκτυο μέσω των Ethernet Shields, οπότε δεν πρόκειται να εξηγήσω αυτό το μέρος.

Κατεβάστε αυτό το παράδειγμα σκίτσου Arduino από το github. Ο κώδικας χρησιμοποιεί DHCP και DNS για τον διακομιστή και υποτίθεται ότι λειτουργεί αμέσως με λίγες αλλαγές:

1. Εάν χρησιμοποιείτε περισσότερες από μία ασπίδες Ethernet σε ένα δίκτυο, βεβαιωθείτε ότι κάθε ασπίδα Ethernet στο δίκτυο πρέπει να έχει μια μοναδική διεύθυνση mac.
2. Αλλάξτε τη διεύθυνση IP στο σκίτσο ώστε να ταιριάζει με το εύρος διευθύνσεων IP του δικτύου σας.
3. Ρυθμίστε το Api Key του αισθητήρα σας (που δόθηκε από το AskSensors στο προηγούμενο βήμα)
4. Ορίστε τα εικονικά δεδομένα σας.

// ΜΑΚ

byte mac = {0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED}; // Ρυθμίστε τη στατική διεύθυνση IP για χρήση εάν το DHCP αποτύχει να εκχωρήσει IPAddress ip (192, 168, 1, 177). // ASKSENSORS διαμόρφωση. const char* apiKeyIn = "MTWN7AQOLWJNEIF8RGMAW5EGKQFAHN2K"; // Αλλάξτε το με το API KEY IN // dummy data int dumData = 100; // ρυθμίστε τα δεδομένα σας

Βήμα 5: Προγραμματισμός

1. Συνδέστε την ασπίδα Ethernet στην πλακέτα Arduino Uno.
2. Συνδέστε την ασπίδα Ethernet στο δρομολογητή/δίκτυό σας μέσω του καλωδίου Ethernet.
3. Συνδέστε το Arduino στον υπολογιστή μέσω καλωδίου USB. Η τροφοδοσία θα παρέχεται στους δύο πίνακες μέσω του καλωδίου USB.
4. Ανοίξτε τον κωδικό σας στο Arduino IDE, επιλέξτε τη σωστή πλακέτα Arduino και τη θύρα COM. Στη συνέχεια, ανεβάστε τον κωδικό στον πίνακα Arduino. βεβαιωθείτε ότι ο κωδικός μεταφορτώθηκε με επιτυχία.

Βήμα 6: Εκτέλεση του κώδικα

• Επαναφορά: Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το κουμπί επαναφοράς στην ασπίδα για να επαναφέρετε τον ελεγκτή Ethernet και την πλακέτα Arduino.
• Εκτέλεση του κώδικα: Μετά την επαναφορά/ενεργοποίηση, ανοίξτε ένα σειριακό τερματικό, θα δείτε το Arduino να εκτυπώνει την κατάσταση του προγράμματος: το arduino συνδέεται στο δίκτυο (διαρκεί λίγα δευτερόλεπτα) και στη συνέχεια στέλνει τα εικονικά δεδομένα στο AskSensors μέσω HTTP λήψης αιτημάτων.
• Απόκριση διακομιστή: Αφού λάβετε το αίτημα για την εξαγωγή δεδομένων στον συγκεκριμένο αισθητήρα από τον υπολογιστή -πελάτη, ο διακομιστής στέλνει πρώτα μια απάντηση HTTP που λέει τον αριθμό των ενοτήτων που ενημερώθηκαν επιτυχώς ('1' στην περίπτωσή μας).

Βήμα 7: Οπτικοποιήστε τα δεδομένα

Τώρα που τα δεδομένα σας δημοσιεύονται καλά στο σύννεφο AskSensors. Μπορείτε να δείτε αυτά τα δεδομένα στο γράφημα ή να τα εξαγάγετε σε αρχείο CSV.

Κάθε αισθητήρας έχει το δικό του ταμπλό που επιτρέπει την παρακολούθηση της κατάστασής του σε πραγματικό χρόνο (ημερομηνία τελευταίας ενημέρωσης, κατάσταση σύνδεσης..).

Κάντε κλικ στον Αισθητήρα σας από τη λίστα, ορίστε ένα γράφημα στη μονάδα σας (Ενότητα 1). Η παραπάνω εικόνα δείχνει ένα παράδειγμα οθόνης χρησιμοποιώντας τον τύπο γραφήματος μετρητή.

Βήμα 8: Μπράβο

Ευχαριστούμε που το διαβάσατε. μπορείτε να βρείτε περισσότερα μαθήματα εδώ.

Εάν έχετε απορίες, εγγραφείτε στην κοινότητα AskSensors!