Как отправить данные в облако с помощью Arduino Ethernet: 8 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

В этом руководстве показано, как опубликовать данные на платформе AskSensors IoT с помощью Arduino Ethernet Shield. Ethernet Shield позволяет вашему Arduino легко подключаться к облаку, отправлять и получать данные через подключение к Интернету.

Что мы узнаем:

Мы изучим основы подключения экрана Arduino Ethernet к веб-серверу AskSensors и отправки фиктивных данных по HTTP-запросам. В конце будет визуализировать потоки данных в реальном времени в облаке AskSensors.

Почему HTTP, а не

AskSensors поддерживает HTTPS, однако микроконтроллеры, установленные на Arduinos, не поддерживают HTTPS-соединения. По этой причине мы будем использовать HTTP вместо

Примечание. Если вы предпочитаете протокол MQTT, посетите эту страницу: Подключите Arduino Ethernet к AskSensors через MQTT.

Шаг 1: Arduino Ethernet Shield

Особенности оборудования:

• Требуется плата Arduino.
• Рабочее напряжение 5В, питание от платы Arduino.
• Ethernet-контроллер: Wiznet Ethernet-контроллер W5100 с внутренним буфером 16K
• Wiznet W5100 предоставляет сетевой (IP) стек, поддерживающий как TCP, так и UDP.
• Скорость подключения: до 10/100 Мб
• Соединение с Arduino через порт SPI: он использует выводы заголовка ICSP и вывод 10 в качестве выбора микросхемы для подключения SPI к микросхеме контроллера Ethernet.
• Последняя версия Ethernet Shield включает встроенный слот для карт памяти micro-SD, который можно использовать для хранения файлов для обслуживания по сети.
• Модуль Ethernet имеет стандартное соединение RJ45 со встроенным линейным трансформатором.
• Подключение к сети осуществляется с помощью кабеля Ethernet RJ45.

Библиотека программного обеспечения:

Шилд Ethernet основан на библиотеке Arduino Ethernet

Библиотека поставляется в комплекте с Arduino IDE

Нам нужно будет изменить некоторые сетевые настройки в программе, чтобы они соответствовали нашей сети.

Информационные светодиоды:

Позже вам может потребоваться проверить статус Ethernet с помощью информационных светодиодов:

• PWR: указывает, что плата и экран запитаны.
• LINK: указывает на наличие сетевого соединения и мигает, когда экран передает или принимает данные.
• FULLD: указывает, что сетевое соединение является полнодуплексным.
• 100M: указывает на наличие сетевого соединения со скоростью 100 Мбит / с (в отличие от 10 Мбит / с)
• RX: мигает, когда щит получает данные
• TX: мигает, когда щит отправляет данные
• COLL: мигает при обнаружении сетевых коллизий

Шаг 2: Необходимые материалы

Оборудование, необходимое для этого руководства:

1. Компьютер с программным обеспечением Arduino IDE.
2. Плата Arduino, такая как Arduino Uno.
3. Щит Arduino Ethernet.
4. USB-кабель для питания и программирования Arduino.
5. Кабель Ethernet для подключения к сетевому маршрутизатору.

Шаг 3: Настройте AskSensors

AskSensors требует следующего:

• Создайте учетную запись пользователя: вы можете получить ее бесплатно (https://asksensors.com)
• Создание датчика: датчик - это канал связи с уникальным ключом API, в котором AskSensors собирает и хранит данные пользователя.

Каждый датчик имеет несколько модулей, которые пользователь может отправлять им данные по отдельности. Пользователь также может визуализировать собранные данные каждого модуля в виде графика. AskSensors предоставляет несколько вариантов графиков, включая линейные, линейные, точечные и линейные.

Шаг 4: кодирование

Итак, на данный момент мы смогли зарегистрировать новый датчик на платформе AskSensors. Теперь мы собираемся написать код в Arduino для его подключения к платформе. Существуют сотни руководств по подключению Arduino к сети через Ethernet Shield, поэтому я не буду объяснять эту часть.

Загрузите этот пример скетча Arduino с github. Код использует DHCP и DNS для сервера и должен работать сразу с небольшими изменениями:

1. Если вы используете более одного экрана Ethernet в сети, убедитесь, что каждый экран Ethernet в сети должен иметь уникальный MAC-адрес.
2. Измените IP-адрес в эскизе, чтобы он соответствовал диапазону IP-адресов вашей сети.
3. Установите Api Key In вашего сенсора (данный AskSensors на предыдущем шаге)
4. Установите фиктивные данные.

// MAC

byte mac = {0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED}; // Устанавливаем статический IP-адрес, который будет использоваться, если DHCP не может назначить IP-адрес ip (192, 168, 1, 177); // АКСЕНСОРЫ config. const char * apiKeyIn = "MTWN7AQOLWJNEIF8RGMAW5EGKQFAHN2K"; // Измените его своим API KEY IN // фиктивные данные int dumData = 100; // устанавливаем ваши данные

Шаг 5: программирование

1. Подключите экран Ethernet к плате Arduino Uno.
2. Подключите экран Ethernet к маршрутизатору / сети с помощью кабеля Ethernet.
3. Подключите Arduino к компьютеру через USB-кабель. Питание будет подаваться на две платы через USB-кабель.
4. Откройте свой код в Arduino IDE, выберите правильную плату Arduino и COM-порт. Затем загрузите код на плату Arduino. убедитесь, что код был загружен успешно.

Шаг 6: запуск кода

• Сброс: вы можете использовать кнопку сброса на щите для сброса как контроллера Ethernet, так и платы Arduino.
• Запустите код: после сброса / включения питания откройте последовательный терминал, вы должны увидеть, как Arduino печатает статус программы: Arduino подключается к сети (занимает несколько секунд), а затем отправляет фиктивные данные в AskSensors через HTTP-запросы на получение.
• Ответ сервера: после получения от клиента запроса на запись данных в конкретный датчик сервер сначала отправляет HTTP-ответ, сообщающий количество успешно обновленных модулей (в нашем случае «1»).

Шаг 7. Визуализируйте данные

Теперь, когда ваши данные хорошо опубликованы в облаке AskSensors. Вы можете увидеть эти данные на графике или экспортировать их в файл CSV.

У каждого датчика есть своя панель управления, которая в настоящее время позволяет отслеживать его состояние в режиме реального времени (дата последнего обновления, состояние подключения …).

Щелкните свой датчик из списка, установите график для своего модуля (Модуль 1). На изображении выше показан пример отображения с использованием типа диаграммы датчика.

Шаг 8: Готово

Спасибо за чтение. вы можете найти больше руководств здесь.

Если у вас есть какие-либо вопросы, присоединяйтесь к сообществу AskSensors!