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[https://binefa.cat/training/upcSchool/20200516/IoT-02_07_SSD1306_BME280.zip Firmware de prueba de funcionamiento del sensor BME280 en la placa IoT-02]. | [https://binefa.cat/training/upcSchool/20200516/IoT-02_07_SSD1306_BME280.zip Firmware de prueba de funcionamiento del sensor BME280 en la placa IoT-02]. | ||
Revisió del 17:27, 15 maig 2020
Contingut
Conceptos previos (15 / 5 / 2020)
- Concepto de sistema encastado (embbeded) pequeño y sofisticado. Diferencias entre Arduino y Raspberry Pi.
- Arduino básico. Blink, el Hola mundo en Arduino.
- Entradas y salidas (I/O) digitales y analógicas.
- Noción de broker MQTT (Mosquitto y EMQX)
- MySQL básico. Instancia al servidor vps656540.ovh.net
- Acceso básico a MySQL desde Node y Python.
- Noción de NodeRED como a app de Node
- Protocolo Firmata
Temario (16 / 5 / 2020)
Introducción a la placa IoT-02
Añadir ESP32 al IDE de Arduino
Mostrar ejemplo con microrruptores, reed y relés.
Entradas y salidas de sensores
UART
Foto de la placa vermell amb el pont.
Programas de acceso directo a la UART
Acceso directo a la UART desde el IDE de Arduino
La placa IoT-02 usa dos UART (de las tres posibles en el ESP32). La primera es para la programación del firmware y la segunda se usa para la comunicación ModBus-RTU (protocolo industrial usado desde finales de los años 70 del siglo XX y todavía muy usado para la lectura de sensores y presente en cualquier sistema SCADA industrial).
SPI
Este puerto está implementado en la placa IoT-02 para la parte de LoRaWAN (control del RFM95). Debido a la circunstancia excepcional de no realizar las clases presencialmente no se puede garantizar la cobertura de pasarelas LoRa en todas las ubicaciones donde están los alumnos. Por eso se ha optado por no proporcionarlo, ante la desventaja que supone tener que conectar siempre la antena de 868MHz si el módulo RFM95 está soldado.
I2C
En la placa IoT-02 hay dos conectores para conectar un BME280 (o BME680) y una pantalla OLED de 0,97".
Firmware para escanear todos los dispositivos I2C conectados.
OLED
La dirección I2C de la pantalla OLED es 0x3C.
Firmware de prueba de funcionamiento de la pantalla OLED en la placa IoT-02.
BME280
La dirección I2C del sensor BME280 es 0x76 (o 0x77 para el sensor BME680).
Firmware de prueba de funcionamiento del sensor BME280 en la placa IoT-02.
Conexión WiFi
Escaneo de las conexiones WiFi disponibles
Firmware que lee cada 5 segundos las conexiones WiFi disponibles y su potencia en dBm
Conexión a una WiFi
Firmware para conectar a una WiFi
Connectividad a múltiples WiFi
Firmware para conectar a una WiFi de un listado
Solución a problemas de conectividad WiFi
Cuando exista dificultad para conectarse a cualquier WiFi es aconsejable hacer reset. Por prudencia, es conveniente introducir esta función de reset cada vez que se intente una conexión WiFi. (No todos los códigos expuestos en este curso incorporan la función reset de WiFi. En caso de tener problemas de conectividad se sugiere incorporarlo)
Protocolos TCP
TCP (Transmission Control Protocol): retrato del protocolo de transporte
HTTP
Generalidades del protocolo HTTP
Firmware que presenta una página web en HTML capaz de controlar el led blanco
MQTT y MQTTS
¿Qué es MQTT? Su importancia como protocolo IoT
Conexión entre la placa IoT-02 y Snap! mediante MQTT
Protocolo UDP
UDP: ¿qué es el protocolo UDP?
Firmware que implementa el protocolo UDP para la placa IoT-02.
unsigned int udpPortRx = 3334; unsigned int udpPortTx = 3333;
Introducción a NodeRED
Código para importar en el NodeRED funcionando con el protocolo UDP. El puerto de recepción del ordenador (3333) tiene que ser el de transmisión de la placa y el de recepción de la placa (3334) tiene que ser el de transmisión del ordenador.
Puerto Rx = 3333 Puerto Tx = 3334
Graficación básica con el DashBoard del NodeRED
Código para importar en el NodeRED funcionando con el protocolo UDP y graficando la lectura analógica de la LDR. Se hacen consultas en el intervalo de un segundo. Para la visualización se usa una gráfica (chart) y un reloj (gaugage). También se han incorporado unos botones para controlar el led blanco y el verde.
Ejercicio
Sistema Scada (control y supervisión):
Añadir el control del relé de enclavamiento y el control de los leds amarillo y rojo.
Monitorizar el estado de los tres botones y el del relé de enclavamiento.
- Ayuda: Es muy útil monitorizar un estado usando código de colores. Código en NodeRED capaz de cambiar el color de un indicador
