IoT ทำได้ง่าย: ESP-MicroPython-MQTT-ThingSpeak: 12 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

ในบทช่วยสอนก่อนหน้าของฉัน MicroPython บน ESP โดยใช้ Jupyter เราได้เรียนรู้วิธีติดตั้งและเรียกใช้ MicroPython บนอุปกรณ์ ESP การใช้ Jupyter Notebook เป็นสภาพแวดล้อมการพัฒนาของเรา เรายังได้เรียนรู้วิธีการอ่านจากเซ็นเซอร์ (อุณหภูมิ ความชื้น และความส่องสว่าง) เราใช้โปรโตคอลและวิธีการสื่อสารที่หลากหลาย อนาล็อก ดิจิตอล 1-Wire และ I2C ซึ่งเป็นอันสุดท้ายที่จะแสดงการบันทึกของเรา ข้อมูลบนจอแสดงผล OLED

ในบทช่วยสอนนี้โดยใช้โปรโตคอล MQTT เราจะได้รับข้อมูลที่บันทึกไว้ทั้งหมด ส่งไปยังบริการ IoT, ThingSpeak.com และไปยังแอปมือถือ (Thingsview) ซึ่งเราสามารถบันทึกและเล่นกับข้อมูลได้

ที่นี่ บล็อกไดอะแกรมของโครงการของเรา:

ขั้นตอนที่ 1: BoM - บิลวัสดุ

1. NodeMCU - US$ 8.39
2. DHT22 เซ็นเซอร์อุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ - USD 9.95
3. DS18B20 เซ็นเซอร์อุณหภูมิกันน้ำ - USD 5.95
4. จอแสดงผล OLED SSD1366- USD 8.99 (อุปกรณ์เสริม)
5. LDR (1x)
6. ไฟ LED (1x) (อุปกรณ์เสริม)
7. ปุ่มกด (1x)
8. ตัวต้านทาน 4K7 โอห์ม (2x)
9. ตัวต้านทาน 10K โอห์ม (1x)
10. ตัวต้านทาน 220 โอห์ม (1x)

ขั้นตอนที่ 2: Hw

Hw ที่เราจะใช้ที่นี่โดยพื้นฐานแล้วเหมือนกับที่ใช้ในบทช่วยสอน: Micropython บน ESP โดยใช้ Jupyter อ้างถึงมันสำหรับการเชื่อมต่อ HW ทั้งหมด

ข้อยกเว้นคือ Servo ที่เราจะไม่ใช้ในโครงการนี้

ด้านบนคุณสามารถดู HW แบบเต็มได้ เชื่อมต่ออุปกรณ์ตามที่แสดง

ขั้นตอนที่ 3: Micropython, REPL, Jupyter

คุณต้องมีล่าม Micropython โหลดบนอุปกรณ์ ESP ของคุณ เมื่อโหลดแล้ว คุณควรตั้งโปรแกรม ESP โดยใช้วิธีการ/IDE ที่มีอยู่ เช่น:

• ตัวแทน
• Jupyter Notebook
• หมู่
• ESPCut (เฉพาะ Windows)
• … ฯลฯ

ในบทช่วยสอนของฉัน Micropython บน ESP โดยใช้ Jupyter ฉันให้รายละเอียดวิธีดาวน์โหลดและติดตั้งล่าม MicroPython, ESPTool เพื่อจัดการอุปกรณ์ ESP และวิธีใช้ Jupyter Notebook เป็นสภาพแวดล้อมการพัฒนา รู้สึกอิสระที่จะใช้สิ่งที่สะดวกสำหรับคุณ

ฉันมักจะทำการพัฒนาทั้งหมดบน Jupyter Notebook และเมื่อได้โค้ดสุดท้ายแล้ว ฉันจะคัดลอกไปยัง Geany และโหลดลงใน ESP โดยใช้ Ampy

ขั้นตอนที่ 4: เซ็นเซอร์

มาติดตั้งไลบรารี่, กำหนด GPIO, สร้างอ็อบเจ็กต์, ฟังก์ชันสำหรับเซ็นเซอร์ทั้งหมดทีละตัว:

ก. DHT (อุณหภูมิและความชื้น)

มาติดตั้งไลบรารี DHT และสร้างวัตถุ:

จากการนำเข้า dht DHT22

จากการนำเข้าเครื่อง พิน dht22 = DHT22(พิน(12))

ตอนนี้ สร้างฟังก์ชันเพื่ออ่านเซ็นเซอร์ DHT:

def readDht():

dht22.measure() ส่งคืน dht22.temperature(), dht22.humidity() ทดสอบฟังก์ชัน DHT

พิมพ์ (readDht())

ผลลัพธ์ควรเป็นเช่น:

(17.7, 43.4)

ข. DS18B20 (อุณหภูมิภายนอก)

มาติดตั้งไลบรารี่และสร้างวัตถุกันเถอะ:

นำเข้า onewire, ds18x20

เวลานำเข้า # กำหนดขาที่จะเชื่อมต่ออุปกรณ์ 1 สาย ==> พิน 2 (D4) dat = Pin(2) # สร้างวัตถุ onewire ds = ds18x20. DS18X20(onewire. OneWire(dat)) สแกนหาอุปกรณ์บน bu

เซ็นเซอร์ = ds.scan()

พิมพ์ ('อุปกรณ์ที่พบ:' เซ็นเซอร์)

ผลลัพธ์ที่พิมพ์ออกมานั้นไม่สำคัญนัก สิ่งที่เราต้องการคือเซ็นเซอร์ตัวแรกที่ตรวจพบ: เซ็นเซอร์[0] และตอนนี้ เราสามารถสร้างฟังก์ชันเพื่ออ่านข้อมูลเซ็นเซอร์ได้:

def readDs():

ds.convert_temp() time.sleep_ms(750) ส่งคืน ds.read_temp(เซ็นเซอร์[0])

การทดสอบเซ็นเซอร์โดยใช้ฟังก์ชันที่สร้างขึ้นเป็นสิ่งสำคัญเสมอ

พิมพ์(readDs()) หากคุณได้รับค่าอุณหภูมิ รหัสของคุณถูกต้อง

17.5

C. LDR (ความส่องสว่าง)

LDR จะใช้พินอะนาล็อกของ ESP ของเรา (มีเพียงอันเดียวในกรณีของ ESP8266 และอีกหลายอันสำหรับ ESP32)

อ้างถึงบทช่วยสอน ESP32 ของฉันสำหรับรายละเอียด

เช่นเดียวกับที่ทำก่อนหน้านี้:

#นำเข้าห้องสมุด

จากการนำเข้าเครื่อง ADC # กำหนดวัตถุ adc = ADC(0) ฟังก์ชันอย่างง่าย: adc.read() สามารถใช้อ่านค่า ADC ได้ แต่อย่าลืมว่า ADC ภายในจะแปลงแรงดันไฟฟ้าระหว่าง 0 ถึง 3.3V เป็นค่าดิจิตอลที่เกี่ยวข้องกัน ซึ่งมีค่าตั้งแต่ 0 ถึง 1,023 เมื่อเราสนใจ "ความส่องสว่าง" เราจะถือว่าแสงสูงสุดเป็นค่าสูงสุดที่จับได้จากเซ็นเซอร์ (ใน my กรณี 900) และแสงขั้นต่ำที่ในกรณีของฉันคือ 40 มีค่าเหล่านั้นเราสามารถ "แมป" ค่าจาก 40 ถึง 900 ใน 0 ถึง 100% ของความส่องสว่าง เพื่อการนั้น เราจะสร้างฟังก์ชันใหม่

def readLdr():

lumPerct = (adc.read()-40)*(10/86) # แปลงเป็นเปอร์เซ็นต์ ("map") ส่งคืนรอบ (lumPerct)

คุณควรทดสอบฟังก์ชันโดยใช้ print (readLDR()) ผลลัพธ์ควรเป็นจำนวนเต็มระหว่าง o ถึง 100

ง. ปุ่มกด (อินพุตดิจิตอล)

ในที่นี้ เราใช้ปุ่มกดเป็นเซ็นเซอร์ดิจิทัล แต่อาจเป็น "เสียงสะท้อน" ของแอคทูเอเตอร์ (เช่น ปั๊มที่เปิด/ปิด เป็นต้น)

# กำหนดพิน 13 เป็นอินพุตและเปิดใช้งานตัวต้านทานแบบดึงขึ้นภายใน:

ปุ่ม = พิน (13, Pin. IN, Pin. PULL_UP) # ฟังก์ชั่นการอ่านสถานะปุ่ม: def readBut(): return button.value()

คุณสามารถทดสอบปุ่มอ่านฟังก์ชัน print(readBut()) โดยไม่ต้องกดผลลัพธ์ควรเป็น "1" กดปุ่ม ผลลัพธ์ควรเป็น "0"

ขั้นตอนที่ 5: จับและแสดงข้อมูลเซ็นเซอร์ทั้งหมดภายในเครื่อง

ตอนนี้เราได้สร้างฟังก์ชันหนึ่งฟังก์ชันสำหรับเซ็นเซอร์แต่ละตัวแล้ว มาสร้างฟังก์ชันสุดท้ายที่จะอ่านฟังก์ชันทั้งหมดพร้อมกัน:

def colectData():

temp, hum, = readDht() extTemp = readDs() lum = readLdr() butSts = readBut() คืนค่า temp, hum, extTemp, lum, butSts ตอนนี้ถ้าคุณใช้

พิมพ์(colectData())

จะส่งผลให้เกิด tuple ที่รวมข้อมูลที่จับทั้งหมดจากเซ็นเซอร์:

(17.4, 45.2, 17.3125, 103, 1)

นอกจากนี้เรายังสามารถเลือกแสดงข้อมูลเหล่านั้นบนจอแสดงผลในเครื่องได้:

# นำเข้าไลบรารีและสร้างวัตถุ i2c

จากการนำเข้าเครื่อง I2C i2c = I2C(scl=Pin(5), sda=Pin(4)) # นำเข้าไลบรารีและสร้างวัตถุ oled นำเข้า ssd1306 i2c = I2C(scl=Pin(5), sda=Pin(4)) oled = ssd1306. SSD1306_I2C(128, 64, i2c, 0x3c) # สร้างฟังก์ชัน: def displayData(temp, hum, extTemp, lum, butSts): oled.fill(0) oled.text("Temp:" + str(temp) + "oC", 0, 4) oled.text("Hum: " + str(hum) + "%", 0, 16) oled.text("ExtTemp: " + str(extTemp) + "oC", 0, 29) oled.text("Lumin: " + str(lum) + "%", 0, 43) oled.text("Button: " + str(butSts), 0, 57) oled.show() # แสดงข้อมูลโดยใช้ฟังก์ชัน displayData(temp, hum, extTemp, lum, butSts)

เป็นตัวเลือก ฉันจะรวม LED ไว้ด้วยเมื่อเราเริ่มอ่านเซ็นเซอร์ โดยจะปิดหลังจากที่ข้อมูลนั้นแสดงขึ้น การทำเช่นนี้จะช่วยยืนยันว่าโปรแกรมทำงานเมื่อเราตัดการเชื่อมต่อ ESP จากพีซีและทำงานโดยอัตโนมัติ

ดังนั้น หน้าที่หลักจะเป็น:

# ฟังก์ชั่นหลักในการอ่านเซ็นเซอร์ทั้งหมด

def main(): # แสดงข้อมูลด้วยฟังก์ชัน led.on() temp, hum, extTemp, lum, butSts = colectData() displayData(temp, hum, extTemp, lum, butSts) led.off()

ดังนั้นการรัน main() เราจะได้ข้อมูลเซ็นเซอร์ที่แสดงบน OLED ตามที่แสดงในภาพ

ขั้นตอนที่ 6: เรียกใช้ Local Station Code บน ESP Start-up

เราสามารถมีทุกสิ่งที่พัฒนามาจนถึงตอนนี้ในไฟล์เดียวที่ ESP ของเราดำเนินการได้

เปิดโปรแกรมแก้ไขข้อความแล้ววางโค้ดทั้งหมด:

#นำเข้าห้องสมุดทั่วไป

จากการนำเข้าเครื่อง เวลานำเข้าพิน # กำหนดพิน 0 เป็นเอาต์พุตนำ = Pin(0, Pin. OUT) # DHT จากการนำเข้า dht DHT22 dht22 = DHT22 (พิน (12)) # ฟังก์ชั่นการอ่าน DHT def readDht (): dht22.measure () return dht22.temperature(), dht22.humidity() # DS18B20 import onewire, ds18x20 # Define which pin the 1-wire device will be connected ==> pin 2 (D4) dat = Pin(2) # Create the onewire วัตถุ ds = ds18x20. DS18X20(onewire. OneWire(dat)) # สแกนหาอุปกรณ์บนเซ็นเซอร์บัส = ds.scan() # ฟังก์ชั่นอ่าน DS18B20 def readDs(): ds.convert_temp() time.sleep_ms(750) return round(ds.read_temp(sensors[0]), 1) # LDR from machine import ADC # Define object adc = ADC(0) #function to read luminosity def readLdr(): lumPerct = (adc.read()-40) * (10/86) # แปลงเป็นเปอร์เซ็นต์ ("แผนที่") ส่งคืนรอบ (lumPerct) # กำหนดพิน 13 เป็นอินพุตและเปิดใช้งานตัวต้านทานแบบดึงขึ้นภายใน: ปุ่ม = Pin (13, Pin. IN, Pin. PULL_UP) # ฟังก์ชั่นอ่านสถานะปุ่ม: def readBut(): return button.value() # ฟังก์ชั่นอ่านข้อมูลทั้งหมด: def cole ctData(): temp, hum, = readDht() extTemp = readDs() lum = readLdr() butSts = readBut() return temp, hum, extTemp, lum, butSts # นำเข้าไลบรารีและสร้างวัตถุ i2c จากการนำเข้าเครื่อง I2C i2c = I2C(scl=Pin(5), sda=Pin(4)) # นำเข้าไลบรารีและสร้างวัตถุ oled นำเข้า ssd1306 i2c = I2C(scl=Pin(5), sda=Pin(4)) oled = ssd1306. SSD1306_I2C(128, 64, i2c, 0x3c) # สร้างฟังก์ชัน: def displayData(temp, hum, extTemp, lum, butSts): oled.fill(0) oled.text("Temp: " + str(temp) + "oC", 0, 4) oled.text("Hum: " + str(hum) + "%", 0, 16) oled.text("ExtTemp: " + str(extTemp) + "oC", 0, 29) oled text("Lumin: " + str(lum) + "%", 0, 43) oled.text("Button: " + str(butSts), 0, 57) oled.show() # ฟังก์ชั่นหลักในการอ่านเซ็นเซอร์ทั้งหมด def main(): # แสดงข้อมูลด้วยฟังก์ชัน led.on() temp, hum, extTemp, lum, butSts = colectData() displayData(temp, hum, extTemp, lum, butSts) led.off() '''- ----- เรียกใช้ฟังก์ชันหลัก --------''' main()

บันทึก เช่น localData.py

ในการรันโค้ดนี้โดยตรงบนเทอร์มินัลของคุณ คุณจะต้องใช้ Ampy

ก่อนอื่นบน Terminal ให้แจ้ง Ampy พอร์ต Serial ของเรา:

ส่งออก AMPY_PORT=/dev/tty. SLAB_USBtoUART

ตอนนี้ เราสามารถเห็นไฟล์ที่อยู่ในไดเร็กทอรีราก ESP ของเรา:

ampy ls

ในการตอบกลับ เราจะได้ boot.py ซึ่งเป็นไฟล์แรกที่จะทำงานในระบบ

ตอนนี้ ลองใช้ Ampy เพื่อโหลด python Script LocalData.py ของเราเป็น /main.py ดังนั้นสคริปต์จะทำงานหลังจากบูต:

ampy ใส่ localData.py /main/py

หากเราใช้คำสั่ง amp ls ตอนนี้ คุณจะเห็น 2 ไฟล์ใน ESP.: boot.py และ main.py

การรีเซ็ต ESP จะทำให้โปรแกรม localData.py ทำงานโดยอัตโนมัติ โดยแสดงข้อมูลเซ็นเซอร์บนจอแสดงผล

หน้าจอการพิมพ์ Terminal ด้านบนแสดงสิ่งที่เราได้ทำไปแล้ว

ด้วยโค้ดข้างต้น การแสดงผลจะแสดงเพียงครั้งเดียว แต่เราสามารถกำหนดวนซ้ำบนฟังก์ชัน main() ซึ่งจะแสดงข้อมูลในทุกช่วงเวลาที่กำหนด (PUB_TIME_SEC) และตัวอย่างเช่น จนกว่าเราจะกดปุ่ม:

# วนลูปรับข้อมูลจนกว่าจะกดปุ่ม

ในขณะที่ button.value(): led.on() temp, hum, extTemp, lum, butSts = colectData() displayData(temp, hum, extTemp, lum, butSts) led.off() time.sleep(PUB_TIME_SEC)

ต้องประกาศตัวแปร PUB_TIME_SEC ตามเวลาที่คุณต้องการให้ตัวอย่างของคุณ

เพื่อปรับปรุงโค้ดของเราให้มากขึ้น เป็นการดีที่จะแจ้งให้ทราบว่าเราจะออกจากลูป เพื่อที่เราจะกำหนดฟังก์ชันทั่วไปใหม่ 2 ฟังก์ชัน ฟังก์ชันหนึ่งสำหรับล้างการแสดงผล และอีกฟังก์ชันหนึ่งเพื่อกะพริบไฟ LED ในจำนวนครั้งที่กำหนด

# ล้างจอแสดงผล:

def displayClear(): oled.fill(0) oled.show() # create a Blink function def blinkLed(num): สำหรับฉันในช่วง(0, num): led.on() sleep(0.5) led.off() นอนหลับ(0.5)

ตอนนี้เราสามารถเขียนฟังก์ชัน main() ของเราใหม่ได้:

ในขณะที่ button.value():

led.on() temp, hum, extTemp, lum, butSts = colectData() displayData(temp, hum, extTemp, lum, butSts) led.off() time.sleep(PUB_TIME_SEC) blinkLed(3) displayClear()

สามารถดาวน์โหลดรหัสสุดท้ายได้จาก GitHub ของฉัน: localData.py และ Jupyter Notebook ที่ใช้สำหรับการพัฒนาโค้ดแบบเต็ม: Jupyter Local Data Development

ขั้นตอนที่ 7: เชื่อมต่อ ESP กับ Local WiFi

โมดูลเครือข่ายใช้เพื่อกำหนดค่าการเชื่อมต่อ WiFi มีอินเทอร์เฟซ WiFi สองแบบ แบบหนึ่งสำหรับสถานี (เมื่อ ESP8266 เชื่อมต่อกับเราเตอร์) และอีกช่องหนึ่งสำหรับจุดเชื่อมต่อ (สำหรับอุปกรณ์อื่นๆ เพื่อเชื่อมต่อกับ ESP8266) ที่นี่ ESP ของเราจะเชื่อมต่อกับเครือข่ายท้องถิ่น มาเรียกไลบรารี่และกำหนดข้อมูลรับรองเครือข่ายของเรา:

นำเข้าเครือข่าย

WiFi_SSID = "SSID ของคุณ" WiFi_PASS = "รหัสผ่านของคุณ"

สามารถใช้ฟังก์ชันด้านล่างเพื่อเชื่อมต่อ ESP กับเครือข่ายท้องถิ่นของคุณ:

def do_connect():

wlan = network. WLAN(network. STA_IF) wlan.active(True) if not wlan.isconnected(): print('connecting to network…') wlan.connect(WiFi_SSID, WiFi_SSID) while not wlan.isconnected(): ผ่าน พิมพ์ ('การกำหนดค่าเครือข่าย:', wlan.ifconfig ())

เมื่อใช้งานฟังก์ชันนี้ คุณจะได้รับที่อยู่ IP ดังต่อไปนี้:

do_connect()

ผลลัพธ์จะเป็น:

การกำหนดค่าเครือข่าย: ('10.0.1.2', '255.255.255.0', '10.0.1.1', '10.0.1.1')

ในกรณีของฉันคือ 10.0.1.2 คือที่อยู่ IP ของ ESP

ขั้นตอนที่ 8: The ThingSpeak

ณ จุดนี้ เราได้เรียนรู้วิธีบันทึกข้อมูลจากเซ็นเซอร์ทั้งหมด โดยแสดงบน OLED ของเรา ถึงเวลาดูวิธีส่งข้อมูลเหล่านั้นไปยังแพลตฟอร์ม IoT อย่าง ThingSpeak

เอาล่ะ!

ขั้นแรก คุณต้องมีบัญชีที่ ThinkSpeak.com จากนั้น ทำตามคำแนะนำเพื่อสร้างช่องและจดบันทึกรหัสช่องและเขียนคีย์ API

ด้านบนคุณจะเห็นช่อง 5 ช่องที่จะใช้ในช่องของเรา

ขั้นตอนที่ 9: โปรโตคอล MQTT และการเชื่อมต่อ ThingSpeak

MQTT เป็นสถาปัตยกรรมการเผยแพร่/สมัครรับข้อมูลที่พัฒนาขึ้นเพื่อเชื่อมต่อแบนด์วิดท์และอุปกรณ์ที่จำกัดพลังงานผ่านเครือข่ายไร้สายเป็นหลัก เป็นโปรโตคอลที่เรียบง่ายและมีน้ำหนักเบาซึ่งทำงานผ่านซ็อกเก็ต TCP/IP หรือ WebSockets MQTT ผ่าน WebSockets สามารถรักษาความปลอดภัยด้วย SSL สถาปัตยกรรมการเผยแพร่/สมัครรับข้อมูลช่วยให้ส่งข้อความไปยังอุปกรณ์ไคลเอ็นต์โดยที่อุปกรณ์ไม่จำเป็นต้องสำรวจเซิร์ฟเวอร์อย่างต่อเนื่อง

โบรกเกอร์ MQTT เป็นจุดศูนย์กลางของการสื่อสาร และมีหน้าที่รับผิดชอบในการส่งข้อความทั้งหมดระหว่างผู้ส่งและผู้รับที่ถูกต้อง ลูกค้าเป็นอุปกรณ์ใด ๆ ที่เชื่อมต่อกับนายหน้าและสามารถเผยแพร่หรือสมัครรับข้อมูลหัวข้อเพื่อเข้าถึงข้อมูล หัวข้อประกอบด้วยข้อมูลการกำหนดเส้นทางสำหรับนายหน้า ลูกค้าแต่ละรายที่ต้องการส่งข้อความจะเผยแพร่ไปยังหัวข้อใดหัวข้อหนึ่ง และลูกค้าแต่ละรายที่ต้องการรับข้อความจะสมัครรับข้อมูลในหัวข้อใดหัวข้อหนึ่ง นายหน้าจะส่งข้อความทั้งหมดที่มีหัวข้อที่ตรงกันไปยังลูกค้าที่เหมาะสม

ThingSpeak™ มีโบรกเกอร์ MQTT อยู่ที่ URL mqtt.thingspeak.com และพอร์ต 1883 โบรกเกอร์ ThingSpeak รองรับทั้งการเผยแพร่ MQTT และการสมัครรับข้อมูล MQTT

ในกรณีของเรา เราจะใช้: MQTT Publish

รูปอธิบายโครงสร้างหัวข้อ ต้องใช้คีย์ API เขียนเพื่อเผยแพร่ โบรกเกอร์รับทราบคำขอ CONNECT ที่ถูกต้องด้วย CONNACK

โปรโตคอล MQTT ได้รับการสนับสนุนในไลบรารีในตัวในไบนารี Micropython - โปรโตคอลนี้สามารถใช้ส่งข้อมูลจาก ESP8266 ของคุณผ่าน WIFI ไปยังฐานข้อมูลบนคลาวด์ฟรี

ลองใช้ไลบรารี umqtt.simple:

จาก umqtt.simple นำเข้า MQTTClient

และเมื่อทราบ SERVER ID ของเราแล้ว คุณสามารถสร้างวัตถุไคลเอนต์ MQTT ของเราได้:

เซิร์ฟเวอร์ = "mqtt.thingspeak.com"

ลูกค้า = MQTTClient("umqtt_client", SERVER)

ตอนนี้ มีข้อมูลประจำตัว ThingSpeak อยู่ในมือแล้ว:

CHANNEL_ID = "รหัสช่องของคุณ"

WRITE_API_KEY = "กุญแจของคุณที่นี่"

มาสร้าง MQTT "หัวข้อ" ของเรากันเถอะ:

หัวข้อ = "ช่อง/" + CHANNEL_ID + "/เผยแพร่/" + WRITE_API_KEY

มาส่งข้อมูลของเราไปที่ ThingSpeak IoT Service โดยใช้ฟังก์ชันที่สร้างขึ้นและเชื่อมโยงการตอบสนองต่อตัวแปรข้อมูลเฉพาะ:

อุณหภูมิ, ฮัม, extTemp, lum, butSts = colectData()

เมื่ออัปเดตตัวแปรเหล่านั้น เราสามารถสร้าง "MQTT Payload" ของเราได้:

เพย์โหลด = "field1="+str(temp)+"&field2="+str(hum)+"&field3="+str(extTemp)+"&field4="+str(lum)+"&field5="+str(butSts))

และนั่นแหล่ะ! เราพร้อมที่จะส่งข้อมูลไปยัง ThinsSpeak เพียงแค่ใช้โค้ด 3 บรรทัดด้านล่าง:

client.connect()

client.publish(หัวข้อ, เพย์โหลด) client.disconnect()

ตอนนี้ หากคุณไปที่หน้าช่องของคุณ (ตามที่ของฉันด้านบน) คุณจะเห็นว่าแต่ละฟิลด์จาก 5 ช่องจะมีข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับเซ็นเซอร์ของคุณ

ขั้นตอนที่ 10: ตัวบันทึกข้อมูลเซ็นเซอร์

ตอนนี้ เมื่อเรารู้ว่ามีโค้ดเพียงไม่กี่บรรทัดที่อัปโหลดข้อมูลไปยังบริการ IoT ได้แล้ว เรามาสร้างฟังก์ชันวนรอบเพื่อดำเนินการโดยอัตโนมัติตามช่วงเวลาปกติ (คล้ายกับที่เราเคยทำกับ "ข้อมูลในเครื่อง") ")

การใช้ตัวแปรเดียวกัน (PUB_TIME_SEC) ที่ประกาศไว้ก่อนหน้านี้ ฟังก์ชันหลักง่ายๆ ในการบันทึกข้อมูลอย่างต่อเนื่อง การบันทึกลงในช่องของเราจะเป็นดังนี้:

ในขณะที่จริง:

temp, hum, extTemp, lum, butSts = colectData() payload = "field1="+str(temp)+"&field2="+str(hum)+"&field3="+str(extTemp)+"&field4="+ str(lum)+"&field5="+str(butSts) client.connect() client.publish(topic, payload) client.disconnect() time.sleep(PUB_TIME_SEC)

โปรดทราบว่าจะต้องอัปเดตเฉพาะ "ส่วนข้อมูล" เมื่อ "หัวข้อ" เกี่ยวข้องกับข้อมูลรับรองช่องของเราและจะไม่เปลี่ยนแปลง

เมื่อมองหาหน้าช่อง ThingSpeak คุณจะสังเกตเห็นว่าข้อมูลจะถูกโหลดอย่างต่อเนื่องในแต่ละฟิลด์ คุณสามารถปิด LDR วางมือบนเซ็นเซอร์อุณหภูมิ/ความชื้น กดปุ่ม ฯลฯ และดูว่าช่องจะ "บันทึก" ข้อมูลเหล่านั้นโดยอัตโนมัติเพื่อการวิเคราะห์ในอนาคตได้อย่างไร

โดยปกติ สำหรับการบันทึกข้อมูล เราควรพยายามใช้พลังงานให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ดังนั้นเราจะไม่ใช้ LED หรือจอแสดงผลในเครื่อง นอกจากนี้ยังเป็นเรื่องปกติสำหรับอุปกรณ์ ESP โดยวางไว้ใน "โหมดหลับลึก" โดยที่ไมโครโปรเซสเซอร์จะอยู่ในสถานะพลังงานต่ำสุดจนกว่าจะถึงเวลาที่จะเก็บข้อมูลและส่งไปยังแพลตฟอร์ม IoT

แต่เมื่อเกิดแนวคิดขึ้นแล้ว ให้รวมจอแสดงผลและ LED ไว้ด้วยเหมือนที่เคยทำมา ในการทำเช่นนั้น ฟังก์ชัน "คนตัดไม้" ของเราจะเป็น:

ในขณะที่ button.value():

led.on() temp, hum, extTemp, lum, butSts = colectData() displayData(temp, hum, extTemp, lum, butSts) led.off() temp, hum, extTemp, lum, butSts = colectData() payload = ไคลเอนต์ "field1="+str(temp)+"&field2="+str(hum)+"&field3="+str(extTemp)+"&field4="+str(lum)+"&field5="+str(butSts).connect() client.publish(หัวข้อ, payload) client.disconnect() time.sleep(PUB_TIME_SEC) blinkLed(3) displayClear()

สามารถดูสคริปต์ microPython ฉบับสมบูรณ์ได้ที่นี่: dataLoggerTS_EXT.py และสมุดบันทึก Jupyter ที่ใช้สำหรับการพัฒนาสามารถพบได้ที่นี่: IoT ThingSpeak Data Logger EXT.ipynb

ในการอัปโหลดสคริปต์บน ESP บนเทอร์มินัลของคุณให้ใช้คำสั่ง:

ampy ใส่ dataLoggerTS.py /main.py

และกดปุ่ม ESP - รีเซ็ต คุณจะมี ESP ที่จับข้อมูลและบันทึกลงใน ThingSpeak.com จนกว่าจะกดด้านล่างค้างไว้ (รอให้ไฟ LED กะพริบ 3 ครั้งและ OLED จะดับลง)

ขั้นตอนที่ 11: แอพ ThingView

ข้อมูลที่บันทึกไว้สามารถดูได้โดยตรงบนเว็บไซต์ ThingSpeak.com หรือผ่านแอพ เช่น ThingsView!

ThingView เป็นแอปที่พัฒนาโดย CINETICA ที่ให้คุณเห็นภาพช่อง ThingSpeak ของคุณในวิธีที่ง่าย เพียงป้อนรหัสช่อง คุณก็พร้อมแล้ว

สำหรับช่องสาธารณะ แอปพลิเคชันจะเคารพการตั้งค่าหน้าต่างของคุณ: สี ช่วงเวลา ประเภทแผนภูมิ และจำนวนผลลัพธ์ เวอร์ชันปัจจุบันรองรับแผนภูมิเส้นและคอลัมน์ แผนภูมิ spline จะแสดงเป็นแผนภูมิเส้น

สำหรับช่องส่วนตัว ข้อมูลจะแสดงโดยใช้การตั้งค่าเริ่มต้น เนื่องจากไม่มีวิธีอ่านการตั้งค่าหน้าต่างส่วนตัวด้วยคีย์ API เท่านั้น

สามารถดาวน์โหลดแอป ThingView สำหรับ Android และ IPHONE

ขั้นตอนที่ 12: บทสรุป

และเช่นเคย ฉันหวังว่าโครงการนี้จะช่วยให้ผู้อื่นค้นพบหนทางสู่โลกที่น่าตื่นเต้นของอิเล็กทรอนิกส์!

สำหรับรายละเอียดและรหัสสุดท้าย โปรดไปที่ศูนย์ฝาก GitHub ของฉัน: IoT_TS_MQTT

สำหรับโครงการเพิ่มเติม โปรดเยี่ยมชมบล็อกของฉัน: MJRoBot.org

Saludos จากทางใต้ของโลก!

พบกันใหม่ในคำสั่งต่อไปของฉัน!

ขอขอบคุณ, มาร์เซโล