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Mqtt con Beaglebone ed ESP8266-MQTT su ESP8266 per Relé

2017-04-01 admin

Dopo aver esaminato la connessione con il sensore di temperatura ed umidità

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266-MQTT su ESP8266 per sensore temperatura

in questo articolo si imposta l’esp8266 per gestire un relé. Di seguito i collegamenti utilizzati

Anche in questo esempio metteremo il nodemcu in sleep. Perché il sistema possa riavviarsi dopo il comando di sleep è necessario collegare il PIN D0 (GPIO16) al PIN RST come specificato nella documentazione nodemcu

Nodemcu sleep

Passiamo ad analizzare il codice da caricare sul dispositivo; consta del init.lua e del file relay.lua.

Analizziamo i punti principali di ciascun file.

init.lua

-- init.lua
SSID="SSID" -- SSID 
PASSWORD="password" -- SSID password
TIMEOUT=10000   -- timeout to check the network status
EXSENSOR1="relay.lua"   -- module to run
MQTTSERVER="mqttaddress"   -- mqtt broker address
MQTTPORT="1883" -- mqtt broker port
MQTTQOS="0" -- qos used

-- Set the netowrk parameters and get ip address
wifi.setmode(wifi.STATION)
wifi.sta.config(SSID, PASSWORD)
wifi.sta.getip()


-- Check the network status after the TIMEOUT interval
tmr.alarm(0, TIMEOUT,tmr.ALARM_SINGLE, function()
    status=wifi.sta.status()
   -- if esp8266 got the ip
   if (status == wifi.STA_GOTIP ) then

        dofile(EXSENSOR1)
        
    
    else
        -- Without up restart the node
        print("Error acquiring ip address=",status)
        node.restart()
    end


end

)

-- init.lua

SSID="SSID" -- SSID

PASSWORD="password" -- SSID password

TIMEOUT=10000 -- timeout to check the network status

EXSENSOR1="relay.lua" -- module to run

MQTTSERVER="mqttaddress" -- mqtt broker address

MQTTPORT="1883" -- mqtt broker port

MQTTQOS="0" -- qos used

-- Set the netowrk parameters and get ip address

wifi.setmode(wifi.STATION)

wifi.sta.config(SSID, PASSWORD)

wifi.sta.getip()

-- Check the network status after the TIMEOUT interval

tmr.alarm(0, TIMEOUT,tmr.ALARM_SINGLE, function()

status=wifi.sta.status()

-- if esp8266 got the ip

if (status == wifi.STA_GOTIP ) then

dofile(EXSENSOR1)

else

-- Without up restart the node

print("Error acquiring ip address=",status)

node.restart()

end

)

Nel file sono impostate globalmente i parametri dell’access point, l’indirizzo e porta del broker mqtt ed il file da eseguire sull’esp dopo la connessione all’access point. Nel caso non riesca ad acquisire l’indirizzo il sistema viene fatto ripartire.

relay.lua

-- relay.lua
CNAME="relay1" -- Client name 
AMBIENT="home"  -- Ambient name 
STOPIC     = AMBIENT.."/"..CNAME.."/status"  -- Status topic
CTOPIC     = AMBIENT.."/"..CNAME.."/command" --Command topic   
MTOPIC     = AMBIENT.."/"..CNAME.."/monitor" --Monitor topic


sleep_in_seconds= nil --Sleep in seconds


TUPDATE = 20 -- Time interval for update monitor in seconds
RPIN        =1 -- Relay Pin
TGEN = 5 -- Time interval in seconds usend in various trm
gpio.mode(RPIN,gpio.OUTPUT) -- Set Relay pin mode
gpio.write(RPIN,gpio.LOW) -- Default output is OFF





-- Define Client Name and connection parameters
mqt = mqtt.Client(CNAME, 60, "", "", 1) 

-- Subscribe to the topics and send status to the status topic
mqt:on("connect", function() 
    mqt:subscribe(STOPIC, MQTTQOS)
    mqt:subscribe(CTOPIC, MQTTQOS)
    mqt:subscribe(MTOPIC, MQTTQOS)
    send_status("Relay ready again")
end )

-- Callback when mqtt is offline
mqt:on("offline", function() print("mqtt offline");  end)

--Callback to manage messages 
mqt:on("message", function(client, topic, data) 
    manage_message(client, topic, data) 
end)

-- Function to filter the messages
function manage_message(client, topic, data) 
    -- If CTOPIC: command topic
    if topic == CTOPIC then

        -- If the command is Restart
        if data == "Restart" then
            send_status("Restarting")
            send_mstatus("Restarting")
            tmr.alarm(2, TGEN*1000, tmr.ALARM_SINGLE, node.restart)
        -- If the command is null    
        elseif data == nil then
            send_status("Command not valid")
        -- Command to turn on the Relay    
        elseif data == "ON" then
            relay_on()
        -- Command to turn off the Relay    
        elseif data == "OFF" then
            relay_off()  
        -- Command to check the state of the Relay    
        elseif data == "Status" then
            relay_status()         
            
        else
            -- Check the Sleep command
            i=string.len(data)
            dato=string.sub(data,1,5)

            if dato == "Sleep" then
                ndato=string.sub(data,6)
                TSLEEP=tonumber(ndato)
                if TSLEEP ~= nil then

                    if TSLEEP >= 1 then
 
                        -- Sets the interval in seconds to sleep
                        sleep_in_seconds=TSLEEP*60
                        esp_sleep()
                    else
                        -- Send an error in Sleep command
                        send_status("Sleep command error")
                    
                    end
                else
                    -- Send an error in Sleep command 
                    send_status("Sleep command error")
                end

            else
                -- Command not managed           
                send_status("Command not valid")      

            end
            
        end
        
    end
end

-- Function to turn on the relay
function relay_on()
    
    gpio.write(RPIN,gpio.HIGH)
    send_status("Relay ON")
end

-- Function to turn off the relay
function relay_off()
    
    gpio.write(RPIN,gpio.LOW)
    send_status("Relay OFF")
end

-- Function to check if the the relay is on or off
function relay_status()
    
    risultato=gpio.read(RPIN)

    if(risultato==1) then
        send_status("Relay ON")
    elseif(risultato==0) then
        send_status("Relay OFF")
    end
end


-- Function to send messages to to STOPIC: status topic
function send_status(message)
    mqt:publish(STOPIC, message, MQTTQOS, 0)
    
end

-- Fucntion to send messages to MTOPIC: monitor topic
function send_mstatus(message)
    mqt:publish(MTOPIC, message, MQTTQOS, 0)
    
end


-- Function that sleeps esp8266
function esp_sleep()
 
    send_status("Relay going to sleep now")
    send_mstatus("Relay going to sleep now")
    -- Delayd sleep to send the message above.
    tmr.alarm(3, TGEN*1000, tmr.ALARM_SINGLE, function() 
        node.dsleep(sleep_in_seconds*1000000) 
    end)
end


-- Connection to the mqtt server at the msttport
mqt:connect(MQTTSERVER, MQTTPORT, 0, 1)



-- Send periodically a message to the monitor topic
tmr.alarm(4, TUPDATE*1000, tmr.ALARM_AUTO, function() send_mstatus("Relay Ready") end)

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-- relay.lua

CNAME="relay1" -- Client name

AMBIENT="home" -- Ambient name

STOPIC = AMBIENT.."/"..CNAME.."/status" -- Status topic

CTOPIC = AMBIENT.."/"..CNAME.."/command" --Command topic

MTOPIC = AMBIENT.."/"..CNAME.."/monitor" --Monitor topic

sleep_in_seconds= nil --Sleep in seconds

TUPDATE = 20 -- Time interval for update monitor in seconds

RPIN =1 -- Relay Pin

TGEN = 5 -- Time interval in seconds usend in various trm

gpio.mode(RPIN,gpio.OUTPUT) -- Set Relay pin mode

gpio.write(RPIN,gpio.LOW) -- Default output is OFF

-- Define Client Name and connection parameters

mqt = mqtt.Client(CNAME, 60, "", "", 1)

-- Subscribe to the topics and send status to the status topic

mqt:on("connect", function()

mqt:subscribe(STOPIC, MQTTQOS)

mqt:subscribe(CTOPIC, MQTTQOS)

mqt:subscribe(MTOPIC, MQTTQOS)

send_status("Relay ready again")

end )

-- Callback when mqtt is offline

mqt:on("offline", function() print("mqtt offline"); end)

--Callback to manage messages

mqt:on("message", function(client, topic, data)

manage_message(client, topic, data)

end)

-- Function to filter the messages

function manage_message(client, topic, data)

-- If CTOPIC: command topic

if topic == CTOPIC then

-- If the command is Restart

if data == "Restart" then

send_status("Restarting")

send_mstatus("Restarting")

tmr.alarm(2, TGEN*1000, tmr.ALARM_SINGLE, node.restart)

-- If the command is null

elseif data == nil then

send_status("Command not valid")

-- Command to turn on the Relay

elseif data == "ON" then

relay_on()

-- Command to turn off the Relay

elseif data == "OFF" then

relay_off()

-- Command to check the state of the Relay

elseif data == "Status" then

relay_status()

else

-- Check the Sleep command

i=string.len(data)

dato=string.sub(data,1,5)

if dato == "Sleep" then

ndato=string.sub(data,6)

TSLEEP=tonumber(ndato)

if TSLEEP ~= nil then

if TSLEEP >= 1 then

-- Sets the interval in seconds to sleep

sleep_in_seconds=TSLEEP*60

esp_sleep()

else

-- Send an error in Sleep command

send_status("Sleep command error")

end

else

-- Send an error in Sleep command

send_status("Sleep command error")

end

else

-- Command not managed

send_status("Command not valid")

end

-- Function to turn on the relay

function relay_on()

gpio.write(RPIN,gpio.HIGH)

send_status("Relay ON")

end

-- Function to turn off the relay

function relay_off()

gpio.write(RPIN,gpio.LOW)

send_status("Relay OFF")

end

-- Function to check if the the relay is on or off

function relay_status()

risultato=gpio.read(RPIN)

if(risultato==1) then

send_status("Relay ON")

elseif(risultato==0) then

send_status("Relay OFF")

end

-- Function to send messages to to STOPIC: status topic

function send_status(message)

mqt:publish(STOPIC, message, MQTTQOS, 0)

end

-- Fucntion to send messages to MTOPIC: monitor topic

function send_mstatus(message)

mqt:publish(MTOPIC, message, MQTTQOS, 0)

end

-- Function that sleeps esp8266

function esp_sleep()

send_status("Relay going to sleep now")

send_mstatus("Relay going to sleep now")

-- Delayd sleep to send the message above.

tmr.alarm(3, TGEN*1000, tmr.ALARM_SINGLE, function()

node.dsleep(sleep_in_seconds*1000000)

end)

end

-- Connection to the mqtt server at the msttport

mqt:connect(MQTTSERVER, MQTTPORT, 0, 1)

-- Send periodically a message to the monitor topic

tmr.alarm(4, TUPDATE*1000, tmr.ALARM_AUTO, function() send_mstatus("Relay Ready") end)

Il file relay.lua gestisce il relay, la sottoscrizione sul broker mqtt con invio dello stato con il topic monitor. Sono stati impostati dei parametri globali per gestire i topic, i tempi di attesa in tmr.alarm. Sono presenti in particolare i seguenti topic

/home/relay1/status : viene inviato lo stato del relé all’avvio ed in risposta dei comandi nel topic /home/relay1/command.
/home/relay1/monitor: periodicamente viene inviato lo stato del relé.
/home/relay1/command: Da altri client è possibile inviare dei comandi all’esp8266.
- Restart: riavvia l’esp.
- Sleep n: Tempo di sleep di n secondi.
- ON: Accende il relay.
- OFF: Spegne il relay.
- Status: Richiede lo stato del relé (Acceso o Spento).

Vi sono varie funzioni di servizio che gesticono il tutto. I commenti all’interno del codice descrivono ciascuna funzionalità.

Nel prossimo articolo tratteremo la configurazione del webserver sul Beaglebone e la configurazione del websocket per Mosquitto sempre sul Beaglebone

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266-Web server e Mqtt Websocket

Hardware, Software, Sviluppo

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266-MQTT su ESP8266 per sensore temperatura

2017-03-23 admin

Dopo aver caricato il firmware sul dispositivo esp8266

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266-MQTT ESP8266

si passa a collegare tale modulo con un sensore di temperatura ed umidità DHT11. Di seguito i collegamenti utilizzati

Nell’esempio che faremo si considererà l’opzione di mettere il nodemcu in sleep. Perché il sistema possa riavviarsi dopo il comando di sleep è necessario collegare il PIN D0 (GPIO16) al PIN RST come specificato nella documentazione nodemcu

Nodemcu sleep

Passiamo ad analizzare il codice da caricare sul dispositivo; consta del file init.lua e del file tempumid.lua.

Analizziamo i punti principali di ciascun file.

init.lua

-- init.lua
SSID="SSDNAME" -- SSID 
PASSWORD="passwordssid" -- SSID password
TIMEOUT=10000    -- timeout to check the network status
EXSENSOR1="tempumid.lua"    -- module to run
MQTTSERVER="mqttbrokeraddress"   -- mqtt broker address
MQTTPORT="1883"  -- mqtt borker port
MQTTQOS="0" -- qos used

-- Set the netowrk parameters and get ip address
wifi.setmode(wifi.STATION)
wifi.sta.config(SSID, PASSWORD)
wifi.sta.getip()

-- Check the network status after the TIMEOUT interval
tmr.alarm(0, TIMEOUT,tmr.ALARM_SINGLE, function()
    status=wifi.sta.status()
    
    -- if esp8266 got the ip
   if (status == wifi.STA_GOTIP ) then

       dofile(EXSENSOR1)
        
    
    else
        -- Without ip restart the node
        print("Error acquiring ip address=",status)
        node.restart()
    end


end

-- init.lua

SSID="SSDNAME" -- SSID

PASSWORD="passwordssid" -- SSID password

TIMEOUT=10000 -- timeout to check the network status

EXSENSOR1="tempumid.lua" -- module to run

MQTTSERVER="mqttbrokeraddress" -- mqtt broker address

MQTTPORT="1883" -- mqtt borker port

MQTTQOS="0" -- qos used

-- Set the netowrk parameters and get ip address

wifi.setmode(wifi.STATION)

wifi.sta.config(SSID, PASSWORD)

wifi.sta.getip()

-- Check the network status after the TIMEOUT interval

tmr.alarm(0, TIMEOUT,tmr.ALARM_SINGLE, function()

status=wifi.sta.status()

-- if esp8266 got the ip

if (status == wifi.STA_GOTIP ) then

dofile(EXSENSOR1)

else

-- Without ip restart the node

print("Error acquiring ip address=",status)

node.restart()

end

tempumid.lua

-- tempumid.lua
CNAME="room1" -- Client name 
AMBIENT="home"  -- Ambient name
TTOPIC     = AMBIENT.."/"..CNAME.."/temperature"  -- Temperature topic
HTOPIC     = AMBIENT.."/"..CNAME.."/humidity"  -- Humidity topic 
STOPIC     = AMBIENT.."/"..CNAME.."/status"  -- Status topic
CTOPIC     = AMBIENT.."/"..CNAME.."/command" --Command topic   
MTOPIC     = AMBIENT.."/"..CNAME.."/monitor" --Monitor topic


sleep_in_seconds= nil --Sleep in seconds


TUPDATE = 15 -- Time interval for update monitor in seconds
TUPTEMP = 10 -- Time interval for update temperature and humidity values
SPIN         = 4  -- Sensor pin
TGEN = 5 -- Time interval in seconds usend in various trm


-- Define Client Name and connection parameters
mqt = mqtt.Client(CNAME, 60, "", "", 1) 

-- Subscribe to the topics and send status to the status topic
mqt:on("connect", function() 
    mqt:subscribe(STOPIC, MQTTQOS)
    mqt:subscribe(CTOPIC, MQTTQOS)
    mqt:subscribe(MTOPIC, MQTTQOS)
    mqt:subscribe(TTOPIC, MQTTQOS)
    mqt:subscribe(HTOPIC, MQTTQOS)
    send_status("Sensor ready again")
end )

-- Callback when mqtt is offline
mqt:on("offline", function() print("mqtt offline");  end)

--Callback to manage messages 
mqt:on("message", function(client, topic, data) 
    manage_message(client, topic, data) 
end)


-- Function to filter the messages
function manage_message(client, topic, data) 
    -- If CTOPIC: command topic
    if topic == CTOPIC then
        --print("Command")
        -- If the command is Restart
        if data == "Restart" then
            send_status("Restarting")
            send_mstatus("Restarting")
            tmr.alarm(2, TGEN*1000, tmr.ALARM_SINGLE, node.restart)
            --print("restart")
        -- If the command is null    
        elseif data == nil then
           -- print("Command not valid")
            send_status("Command not valid")
        
        
        else
            -- Check the Sleep command           
            i=string.len(data)
            dato=string.sub(data,1,5)
          
            if dato == "Sleep" then
                ndato=string.sub(data,6)
                TSLEEP=tonumber(ndato)
                if TSLEEP ~= nil then
                    if TSLEEP >= 1 then
                        -- Sets the interval in seconds to sleep
                        sleep_in_seconds=TSLEEP*60
                        esp_sleep()
                    else
                        -- Send an error in Sleep command
                        send_status("Sleep command error")
                    
                    end
                else
                    -- Send an error in Sleep command 
                    send_status("Sleep command error")
                end

            else
                -- Command not managed           
                send_status("Command not valid")      

            end
            
        end
        
    end
end

-- Function to send messages to STOPIC: status topic
function send_status(message)
    mqt:publish(STOPIC, message, MQTTQOS, 0)
    
end

-- Fucntion to send messages to MTOPIC: monitor topic
function send_mstatus(message)
    mqt:publish(MTOPIC, message, MQTTQOS, 0)
    
end

-- Function to display temp and hum
function display_temphum(temp,humi)
    print("Temperature=%d, Humidity=%d",temp,humi)
end

 
-- Function to read and publish temperature and humidity
function read_temp_hum(client)
    status, temp, humi, temp_dec, humi_dec = dht.read(SPIN)
    if status == dht.OK then
    
        mqt:publish(TTOPIC, temp,MQTTQOS, 0)
        mqt:publish(HTOPIC, humi, MQTTQOS, 0)
        
       -- display_temphum(temp,humi)
       
    elseif status == dht.ERROR_CHECKSUM then
        print( "DHT Checksum error." )
    elseif status == dht.ERROR_TIMEOUT then
        print( "DHT timed out." )
    end
end


-- Function that sleeps esp8266
function esp_sleep()
 
    send_status("Sensor going to sleep now")
    send_mstatus("Sensor going to sleep now")
    -- Delayd sleep to send the message above.
    tmr.alarm(3, TGEN*1000, tmr.ALARM_SINGLE, function() 
        node.dsleep(sleep_in_seconds*1000000) 
    end)
end

-- Connection to the mqtt server at the mqttport
mqt:connect(MQTTSERVER, MQTTPORT, 0, 1)

--Sends periodically the temperature and humidity to the topics
tmr.alarm(1, TUPTEMP*1000, tmr.ALARM_AUTO, function() read_temp_hum(mqt) end)

-- Sends periodically a message to the monitor topic
tmr.alarm(4, TUPDATE*1000, tmr.ALARM_AUTO, function() send_mstatus("Sensor Ready") end)

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-- tempumid.lua

CNAME="room1" -- Client name

AMBIENT="home" -- Ambient name

TTOPIC = AMBIENT.."/"..CNAME.."/temperature" -- Temperature topic

HTOPIC = AMBIENT.."/"..CNAME.."/humidity" -- Humidity topic

STOPIC = AMBIENT.."/"..CNAME.."/status" -- Status topic

CTOPIC = AMBIENT.."/"..CNAME.."/command" --Command topic

MTOPIC = AMBIENT.."/"..CNAME.."/monitor" --Monitor topic

sleep_in_seconds= nil --Sleep in seconds

TUPDATE = 15 -- Time interval for update monitor in seconds

TUPTEMP = 10 -- Time interval for update temperature and humidity values

SPIN = 4 -- Sensor pin

TGEN = 5 -- Time interval in seconds usend in various trm

-- Define Client Name and connection parameters

mqt = mqtt.Client(CNAME, 60, "", "", 1)

-- Subscribe to the topics and send status to the status topic

mqt:on("connect", function()

mqt:subscribe(STOPIC, MQTTQOS)

mqt:subscribe(CTOPIC, MQTTQOS)

mqt:subscribe(MTOPIC, MQTTQOS)

mqt:subscribe(TTOPIC, MQTTQOS)

mqt:subscribe(HTOPIC, MQTTQOS)

send_status("Sensor ready again")

end )

-- Callback when mqtt is offline

mqt:on("offline", function() print("mqtt offline"); end)

--Callback to manage messages

mqt:on("message", function(client, topic, data)

manage_message(client, topic, data)

end)

-- Function to filter the messages

function manage_message(client, topic, data)

-- If CTOPIC: command topic

if topic == CTOPIC then

--print("Command")

-- If the command is Restart

if data == "Restart" then

send_status("Restarting")

send_mstatus("Restarting")

tmr.alarm(2, TGEN*1000, tmr.ALARM_SINGLE, node.restart)

--print("restart")

-- If the command is null

elseif data == nil then

-- print("Command not valid")

send_status("Command not valid")

else

-- Check the Sleep command

i=string.len(data)

dato=string.sub(data,1,5)

if dato == "Sleep" then

ndato=string.sub(data,6)

TSLEEP=tonumber(ndato)

if TSLEEP ~= nil then

if TSLEEP >= 1 then

-- Sets the interval in seconds to sleep

sleep_in_seconds=TSLEEP*60

esp_sleep()

else

-- Send an error in Sleep command

send_status("Sleep command error")

end

else

-- Send an error in Sleep command

send_status("Sleep command error")

end

else

-- Command not managed

send_status("Command not valid")

end

-- Function to send messages to STOPIC: status topic

function send_status(message)

mqt:publish(STOPIC, message, MQTTQOS, 0)

end

-- Fucntion to send messages to MTOPIC: monitor topic

function send_mstatus(message)

mqt:publish(MTOPIC, message, MQTTQOS, 0)

end

-- Function to display temp and hum

function display_temphum(temp,humi)

print("Temperature=%d, Humidity=%d",temp,humi)

end

-- Function to read and publish temperature and humidity

function read_temp_hum(client)

status, temp, humi, temp_dec, humi_dec = dht.read(SPIN)

if status == dht.OK then

mqt:publish(TTOPIC, temp,MQTTQOS, 0)

mqt:publish(HTOPIC, humi, MQTTQOS, 0)

-- display_temphum(temp,humi)

elseif status == dht.ERROR_CHECKSUM then

print( "DHT Checksum error." )

elseif status == dht.ERROR_TIMEOUT then

print( "DHT timed out." )

end

-- Function that sleeps esp8266

function esp_sleep()

send_status("Sensor going to sleep now")

send_mstatus("Sensor going to sleep now")

-- Delayd sleep to send the message above.

tmr.alarm(3, TGEN*1000, tmr.ALARM_SINGLE, function()

node.dsleep(sleep_in_seconds*1000000)

end)

end

-- Connection to the mqtt server at the mqttport

mqt:connect(MQTTSERVER, MQTTPORT, 0, 1)

--Sends periodically the temperature and humidity to the topics

tmr.alarm(1, TUPTEMP*1000, tmr.ALARM_AUTO, function() read_temp_hum(mqt) end)

-- Sends periodically a message to the monitor topic

tmr.alarm(4, TUPDATE*1000, tmr.ALARM_AUTO, function() send_mstatus("Sensor Ready") end)

Il file temumid.lua gestisce la misura della temperatura ed umidità, la sottoscrizione sul broker mqtt con invio dei dati rilevati. Sono stati impostati dei parametri globali per gestire i topic, i tempi di attesa in tmr.alarm. Sono presenti in particolare i seguenti topic

/home/room1/temperature: vengono inviati i dati della temperatura rilevata.
/home/room1/humidity: vengono inviati i dati della umidità rilevata.
/home/room1/status : viene inviato lo stato del sensore all’avvio ed in risposta dei comandi nel topic /home/room1/command.
/home/room1/monitor: periodicamente viene inviato lo stato del sensore.
/home/room1/command: Da altri client è possibile inviare dei comandi al sensore.
- Restart: riavvia il sensore.
- Sleep n: Tempo di sleep di n secondi.

Vi sono varie funzioni di servizio che gestiscono il tutto. I commenti all’interno del codice descrivono ciascuna funzionalità.

Nel prossimo articolo imposteremo l’esp con il relé

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266-MQTT su ESP8266 per Relé

Configurazione, Software

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266-MQTT ESP8266

2017-03-19 admin

Dopo aver installato il server MQTT sul Beaglebone

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266-Installazione mosquitto su Beaglebone

passiamo ad impostare i nodi MQTT basati su ESP8266.

Come prima operazione occorre generare il firmware nodemcu, come descritto nel precedente articolo

Compilare Nodemcu su linux

con almeno i seguenti parametri attivati nel file user_module.h

DHT
file
GPIO
MQTT
net
node
timer
UART
WiFi

Tali impostazioni sono presenti di default sul file user_module.h.

Al momento è stata rilasciata la versione aggiornata del firmware 2.0. Alleghiamo i file da caricare sul dispositivo.

Nodemcu2.0.0 firmware

Come già descritto negli articoli precedenti e dal link di nodecmu sul flashing

Flashing the firmware

si impostano i parametri corretti per il proprio modello di esp8266.

Nel nostro caso, con la flash di 4MB, si usano i parametri riportati nella immagine per caricare il firmware sul dispositivo con il tool nodemcu-flasher. Si possono utilizzare anche altri tool per il caricamento del firmware. Nel nostro caso le impostazioni usate sono le seguenti

Nel prossimo articolo viene descritto il nodo MQTT ESP8266 che rileva temperatura ed umidità

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266-MQTT su ESP8266 per sensore temperatura

Configurazione, Software

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266 – Installazione mosquitto su Beaglebone

2017-03-12 admin

Dopo aver riassunto l’architettura che si sta implementando nel precedente articolo

Mqtt con Beaglecone ed Esp8266-Architettura

Si procede con l’installazione del message broker mqtt sul Beaglebone Black con il sistema mostrato di seguito

root@beaglebone:~#  cat /etc/dogtag
BeagleBoard.org Debian Image 2016-11-06
root@beaglebone:~# uname -a
Linux beaglebone 4.4.30-ti-r64 #1 SMP Fri Nov 4 21:23:33 UTC 2016 armv7l GNU/Lux

root@beaglebone:~# cat /etc/dogtag

BeagleBoard.org Debian Image 2016-11-06

root@beaglebone:~# uname -a

Linux beaglebone 4.4.30-ti-r64 #1 SMP Fri Nov 4 21:23:33 UTC 2016 armv7l GNU/Lux

L’immagine usata è la seguente

Immagine Beaglebone Black

Si procede anche alla ulteriori configurazioni già elencate nell’articolo

Preparazione sd card Debian per Beaglebone Black

Procedere ad una estensione dello spazio sulla scheda sd con l’applicazione gparted su host linux o con il tool grow_partition.sh disponibile sul Beaglebone nella cartella /opt/scritpts/tools

root@beaglebone:/opt/scripts/tools# ./grow_partition.sh

1	root@beaglebone:/opt/scripts/tools# ./grow_partition.sh

Nell’eseguire l’upgrade con tale immagine si riscontrano problemi di spazio con la partizione di 4Gb.

Il message broker che si installa è mosquitto

Mosquitto

Con la versione presente su Debian Jessie di Mosquitto non si hanno a disposizione i servizi di websockets, che si utilizzeranno successivamente con la Dashboard. Per tale motivo occorre installare la versione aggiornata del broker.

Si accede in una shell sul Beaglebone come root e si inserisce il repository di test di debian

cd /etc/apt
vi sources.list

1 2	cd /etc/apt vi sources.list

aggiungere

deb http://httpredir.debian.org/debian stretch main contrib non-free

1	deb http://httpredir.debian.org/debian stretch main contrib non-free

Eseguire poi

apt-get update
apt-get install mosquitto
apt-get install mosquitto-clients

apt-get update

apt-get install mosquitto

apt-get install mosquitto-clients

Dopo l’installazione commentare il riferimento ai software di test di debian in /etc/apt/sources.list

#deb http://httpredir.debian.org/debian stretch main contrib non-free

1	#deb http://httpredir.debian.org/debian stretch main contrib non-free

ed eseguire

apt-get update

1	apt-get update

Testiamo a questo punto se il server è installato correttamente eseguendo in una shell la sottoscrizione ad un topic

mosquitto_sub -h localhost -t "topic/test"

1	mosquitto_sub -h localhost -t "topic/test"

In un’altra shell eseguire la pubblicazione sul topic “topic/test”

mosquitto_pub -h localhost -t "topic/test" -m "Prova"

1	mosquitto_pub -h localhost -t "topic/test" -m "Prova"

La prima shell deve mostrare il messaggio “Prova”

Con il protocollo MQTT si possono definire diversi QOS , come descritto nelle FAQ di Mosquitto

QOS Mosquitto

Con QOS=0 il messaggio viene spedito una sola volta e non è richiesta la conferma della avvenuta ricezione da parte dei sottoscrittori; negli esempi che si faranno il QOS=0 e non vi sarà protezione dello smistamento dei messaggi con nome e password o canale ssl.

Nel prossimo articolo si procederà alla preparazione dell’ESP9266 con le librerie lua per gestire il protocollo MQTT

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266-MQTT ESP8266

Configurazione, Software

Mqtt con Beaglebone ed Esp8266-Architettura

2017-03-12 admin

In questa serie di articoli trattiamo come impostare un message broker mqtt sul Beaglebone Black che permetta di gestire vari dispositivi esp8266, collegati a loro volta a sonde di temperatura, relays.

Il tutto viene gestito con l’ausilio di app su smartphone Android e Dashboard installata su Apache sul Beaglebone.

Partiamo dal message broker MQTT (Message Queue Telemetry Transport); qui vi è la descrizione del protocollo

MQTT

In particolare nella sezione FAQ vi sono le prime indicazioni sul protocollo e suo utilizzo

MQTT Faq

Il sistema è formato da tre componenti:

Mqtt Broker: ruota i messaggi pubblicati a tutti i sottoscrittori.
Publisher: Pubblica i messaggi nel topic sul Mqtt Broker.
Subscriber: Riceve i messaggi sui topic su cui è sottoscritto dal Mqtt Broker.

Di seguito mostriamo la topologia per due topic utilizzata nel nostro esempio

Il sistema è costituito da un server MQTT broker sul Beaglebone. In questo server MQTT broker si possono definire dei topics a cui si possono registrare vari client. Per ciascun topic l’azione può essere di sottoscrizione e di pubblicazione. Con la sottoscrizione si ricevono tutti i messaggi del topics, mentre con la pubblicazione si possono eseguire delle azioni sul topic (ad esempio accendi un relé, riavvia un dispositivo, inviare la misura del sensore, ecc). Nel caso in esame vi sarà, ad esempio, una coda per il monitor delle temperature, agganciata al client esp8266 di lettura temperatura, un’altra per la gestione di un relay, sempre gestito con esp8266. Il server MQTT broker provvede ad ruotare i messaggi ricevuti fra tutti i client sottoscrittori/publisher per ciascun topic.

Ai topic sul broker mqtt ci si accede con app android mediante le quali si interagisce oltre che per la ricezione dei messaggi anche mediante la pubblicazione di comandi verso i client esp8266 (Accendi Relay, Riavvia Sensore, ecc).

Con il framework javascript Freeboard

Freeboard

installato su Apache del Beablebone si accede ad una dashboard per il monitor dei dispositivi in tempo reale.

Per ulteriori informazioni sul sistema MQTT fare riferimento al sito indicato sopra.

Nel prossimo articolo si parte dalla installazione del server MQTT sul Beaglebone Black

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266 – Installazione mosquitto su Beaglebone

Configurazione, Software

Creazione Immagini per Beaglebone con Omap Image Builder

2017-02-26 admin

In questo articolo si descrive come procedere alla creazione autonoma di una immagine per il Beaglebone Black/Green con lo strumento Omap Image Builder. Nell’esempio specifico si crea l’immagine per il Beaglebone Black Rev. C.

Le informazioni sulla procedura da seguire sono presenti sul sito

Omap image builder

Come prerequisito alla creazione della immagine vi è la necessità di eseguire le operazioni su hardware arm; con altri sistemi si possono avere problemi. Per tale scopo procederemo ad eseguire le operazioni su una scheda Orange PI PC con sistema operativo Armbian. Dopo aver preparato il sistema Armbian per Orange PI PC, come descritto nell’articolo

Avvio Armbian su Orange PI PC

Collegarsi in ssh sull’Orange PI PC; nel nostro caso abbiamo usato l’utenza sviluppo/password

Ci si può anche connettere abilitando il Desktop Remoto

Abilitazione Desktop Remoto Orange Pi PC

Creare una cartella beaglebone

mkdir beaglebone
cd beaglebone

1 2	mkdir beaglebone cd beaglebone

Clonare il codice per la creazione della immagine

git clone git://github.com/beagleboard/image-builder.git

1	git clone git://github.com/beagleboard/image-builder.git

La lista delle cartelle è la seguente

image-builder
├── configs
├── docs
├── emacs
├── machinekit
├── publish
├── scripts
├── target
│   ├── boot
│   ├── chroot
│   ├── init_scripts
│   ├── keyring
│   └── other
└── tools
    └── hwpack

image-builder

├── configs

├── docs

├── emacs

├── machinekit

├── publish

├── scripts

├── target

│ ├── boot

│ ├── chroot

│ ├── init_scripts

│ ├── keyring

│ └── other

└── tools

└── hwpack

Procediamo alla creazione di una immagine standard Debian 8 per Beaglebone Black

cd image-builder
sudo ./beagleboard.org_jessie_image.sh

1 2	cd image-builder sudo ./beagleboard.org_jessie_image.sh

Il task dura parecchio tempo e crea altre cartelle fra cui deploy entro la quale troveremo le immagini. Al termine posizionarsi nella cartella deploy/immagine compilata ed eseguire

sudo ./setup_sdcard.sh --img-4gb BBB-debian-8.6-lxqt-aaaa-mm-dd --dtb beaglebone --enable-systemd --boot_label BEAGLEBONE --bbb-old-bootloader-in-emmc --hostname beaglebone

1	sudo ./setup_sdcard.sh --img-4gb BBB-debian-8.6-lxqt-aaaa-mm-dd --dtb beaglebone --enable-systemd --boot_label BEAGLEBONE --bbb-old-bootloader-in-emmc --hostname beaglebone

Comprimere l’immagine creata con il comando

sudo xz -z -8 -v BBB-debian-8.6-lxqt-aaaa-mm-dd-4gb.img

1	sudo xz -z -8 -v BBB-debian-8.6-lxqt-aaaa-mm-dd-4gb.img

Per creare una immagine con delle personalizzazioni procedere come indicato di seguito:

Posizionarsi in image-builder/configs e copiare una configurazione da cui partire in custom-debian.conf. Noi abbiamo usato come base la configurazione bb.org-debian-jessie-lxqt-4gb-v4.1.conf. In custom-debian.conf aggiungere le seguenti modifiche nealla sezione deb_include per avere pronto il server vsftpd nella immagine da creare e si cambia il chroot_script

deb_include=="   \         alsa-utils      \ ....... xserver-xorg-video-modesetting \         vsftpd \ "

1
2
3
4
5
6
7

deb_include=="   \
        alsa-utils      \
.......

xserver-xorg-video-modesetting \
        vsftpd \
"

chroot_script="custom-debian.sh"

1

chroot_script="custom-debian.sh"

Per escludere di pacchetti da installare si utilizza la sezione deb_exclude. Nello script sono commentate le varie sezioni, tra le quali ricordiamo quelle relative alla definizione del nome host, password, utenza da creare, ecc.
Accedere alla cartella image-builder/target/chroot e copiare beagleboard.org-jessie.sh come custom-debian.sh.

Nel caso si vogliano aggiungere pacchetti python editare il file custom-debian.sh ed aggiungere gli altri pacchetti nella funzione install_pip_pkgs

install_pip_pkgs () {
        if [ -f /usr/bin/python ] ; then
                wget https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py || true
                if [ -f get-pip.py ] ; then
                        python get-pip.py
                        rm -f get-pip.py || true

                        if [ -f /usr/local/bin/pip ] ; then
                                echo "Installing pip packages"
                                #Fixed in git, however not pushed to pip yet...(use git and install)
                                #libpython2.7-dev
                                #pip install Adafruit_BBIO

                                git_repo="https://github.com/adafruit/adafruit-beaglebone-io-python.git"
                                git_target_dir="/opt/source/adafruit-beaglebone-io-python"
                                git_clone
                                if [ -f ${git_target_dir}/.git/config ] ; then
                                        cd ${git_target_dir}/
                                        python setup.py install
                                fi
                                pip install --upgrade PyBBIO
                                pip install iw_parse
#Add other python packages here
                        fi
                fi
        fi
}

install_pip_pkgs () {

if [ -f /usr/bin/python ] ; then

wget https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py || true

if [ -f get-pip.py ] ; then

python get-pip.py

rm -f get-pip.py || true

if [ -f /usr/local/bin/pip ] ; then

echo "Installing pip packages"

#Fixed in git, however not pushed to pip yet...(use git and install)

#libpython2.7-dev

#pip install Adafruit_BBIO

git_repo="https://github.com/adafruit/adafruit-beaglebone-io-python.git"

git_target_dir="/opt/source/adafruit-beaglebone-io-python"

git_clone

if [ -f ${git_target_dir}/.git/config ] ; then

cd ${git_target_dir}/

python setup.py install

pip install --upgrade PyBBIO

pip install iw_parse

#Add other python packages here

}

In tale esempio si è aggiunto solo il server ftp. Accedere nella cartella image-builder ed eseguire il comando

sudo ./RootStock-NG.sh -c custom-debian

1	sudo ./RootStock-NG.sh -c custom-debian

Il task dura parecchio tempo. Al termine accedere nella cartella deploy/nomeimmagine ed eseguire

sudo ./setup_sdcard.sh --img-4gb BBB-custom-debian-8.6-aaa-mm-dd --dtb beaglebone --enable-systemd --boot_label BEAGLEBONE --bbb-old-bootloader-in-emmc --hostname beagleboneblack

1	sudo ./setup_sdcard.sh --img-4gb BBB-custom-debian-8.6-aaa-mm-dd --dtb beaglebone --enable-systemd --boot_label BEAGLEBONE --bbb-old-bootloader-in-emmc --hostname beagleboneblack

Procedere alla compressione della immagine con il comando

sudo xz -z -8 -v BBB-custom-debian-8.6-aaa-mm-dd-4gb.img

1	sudo xz -z -8 -v BBB-custom-debian-8.6-aaa-mm-dd-4gb.img

Si può creare la scheda micro sd con l’immagine personalizzata con il server ftp già presente e l’hostname modificato in beagleboneblack.

L’installazione sulla scheda microsd avviene nel modalità già vista nell’articolo

Preparazione scheda sd per Beaglebone Black

Sul sito Omap image builder sono descritte le altre tipologie di immagine tra le quali segnaliamo quelle per BeagleBone Black, Green, Iot, Machine Kit (immagine per gestire macchine CNC Machinekit), ecc.

Software, Sviluppo

Progetto in C per lettura sensore temperatura Beaglebone

2017-02-15 admin

Dopo aver visto come impostare la cross compilazione e collegato un sensore DHT11 di temperatura/umidità alla scheda

Debug Remoto Beaglebone

Sensori con Beaglebone

Lettura temperatura ed umidità in python

vediamo ora come creare un progetto in C, partendo dai sorgenti C per la lettura del sensore dht di Adafruit

Libreria sensori DHT Python Adafruit

Utilizzando Eclipse, si crea un progetto per la lettura del nostro sensore. Si richiamano le funzioni presenti nel codice C della libreria Adafruit. Questi sorgenti sono importati nel progetto Eclipse

e mediante il codice di esempio C dhtSensor.c, che contiene il main del programma C, viene richiamata la lettura del sensore dai sorgenti Adafruit in modo analogo a quanto visto per Python.

Eseguendo

./dhtSensor

1	./dhtSensor

viene mostrato l’help dell’eseguibile.

root@beaglebone:~/examples# ./dhtSensor
Usage:  sudo ./dhtSensor [11|22|2302] GPIOpin#
Example: sudo ./dhtSensor 11 P8_11 - Read from a DHT11 sensor connected to P8_11 Pin
root@beaglebone:~/examples#

root@beaglebone:~/examples# ./dhtSensor

Usage: sudo ./dhtSensor [11|22|2302] GPIOpin#

Example: sudo ./dhtSensor 11 P8_11 - Read from a DHT11 sensor connected to P8_11 Pin

root@beaglebone:~/examples#

Per leggere il sensore DHT11 sul pin P8_11 si esegue

./dhtSensor 11 P8_11

1	./dhtSensor 11 P8_11

il cui risultato è mostrato di seguito

Di seguito il progetto Eclipse con i sorgenti utilizzati

Progetto dhtSensor Eclipse

Software, Sviluppo

Lettura sensore dht su Beaglebone con node.js

2017-02-06 admin

Dopo aver visto nell’articolo precedente come leggere la temperatura ed umidità dal sensore DHT11 in python

Lettura temperatura ed umidità in python

eseguiamo la stessa operazione in javascript. Scarichiamo il modulo dht per node.js. Il modulo è disponibile sul sito

beaglebone dht

Colleghiamoci sul Beaglebone in ssh come debian (temppwd come password di default) ed eseguiamo il comando

sudo npm install -g mocha
sudo npm install -g chai
sudo npm install -g beaglebone-dht@0.0.3
sudo npm install -g beaglebone-dht --save

sudo npm install -g mocha

sudo npm install -g chai

sudo npm install -g beaglebone-dht@0.0.3

sudo npm install -g beaglebone-dht --save

per installare il modulo globalmente.

Per la lettura del sensore creare un file test.js con il seguente codice all’interno

var dht = require('/usr/local/lib/node_modules/beaglebone-dht'),
    sensor = dht.sensor('DHT11');
var i=0;

do {
        read=dht.read('P8_11');
        try {

                valore=read['humidity'];
                if(valore<=100.00&&valore>=0.0)  {

                        console.log(read);
                        break;
                        }
                }
        catch(err)  {
                        console.log("Error in sensor reading!");

                 }

        sleep(2000);

} while (i<15)

function sleep(milliseconds) {
  var start = new Date().getTime();
  for (var i = 0; i < 1e7; i++) {
    if ((new Date().getTime() - start) > milliseconds){
      break;
    }
  }
}

var dht = require('/usr/local/lib/node_modules/beaglebone-dht'),

sensor = dht.sensor('DHT11');

var i=0;

do {

read=dht.read('P8_11');

try {

valore=read['humidity'];

if(valore<=100.00&&valore>=0.0) {

console.log(read);

break;

}

catch(err) {

console.log("Error in sensor reading!");

}

sleep(2000);

} while (i<15)

function sleep(milliseconds) {

var start = new Date().getTime();

for (var i = 0; i < 1e7; i++) {

if ((new Date().getTime() - start) > milliseconds){

break;

}

La lettura viene eseguita con il comando

sudo node test.js

1	sudo node test.js

Il risultato nel nostro caso è il seguente

Lo stesso codice può essere eseguito dall’IDE Cloud9. Accedere all’ide Cloud9 sul Beaglebone con il link http://beaglebone.local:3000 e creare un file dht.js con il seguente codice all’interno

var b = require('bonescript');
var dht = require('/usr/local/lib/node_modules/beaglebone-dht'),
    sensor = dht.sensor('DHT11');

var i=0;

do {
        read=dht.read('P8_11');
        try {

                valore=read['humidity'];
                if(valore<=100.00&&valore>=0.0)  {

                        console.log(read);
                        break;
                        }
                }
        catch(err)  {
                        console.log("Error in sensor reading!");

                 }

        sleep(2000);

} while (i<15)

function sleep(milliseconds) {
  var start = new Date().getTime();
  for (var i = 0; i < 1e7; i++) {
    if ((new Date().getTime() - start) > milliseconds){
      break;
    }
  }
}

var b = require('bonescript');

var dht = require('/usr/local/lib/node_modules/beaglebone-dht'),

sensor = dht.sensor('DHT11');

var i=0;

do {

read=dht.read('P8_11');

try {

valore=read['humidity'];

if(valore<=100.00&&valore>=0.0) {

console.log(read);

break;

}

catch(err) {

console.log("Error in sensor reading!");

}

sleep(2000);

} while (i<15)

function sleep(milliseconds) {

var start = new Date().getTime();

for (var i = 0; i < 1e7; i++) {

if ((new Date().getTime() - start) > milliseconds){

break;

}

L’esecuzione dello script dà il seguente risultato

Di seguito il link per scaricare il due file di esempio

Esempio node.js

Esempio in Cloud9

Software, Sviluppo

Lettura temperatura ed umidità su Beaglebone in python

2017-02-02 admin

Nel precedente articolo è stato collegato il sensore DHT11 al Beaglebone

Sensori con Beaglebone

Installiamo a questo punto la libreria in python ed i moduli in c per leggere il sensore. Il sito con le indicazioni per la libreira è il seguente

Libreria sensori DHT Python Adafruit

Colleghiamoci in ssh sul Beaglebone come root/senza password e creiamo la cartella temperature dalla quale eseguiamo

mkdir temperature
cd temperature
git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_DHT.git

mkdir temperature

cd temperature

git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_DHT.git

Si installano i prerequisiti

apt-get update
apt-get install build-essential python-dev

1 2	apt-get update apt-get install build-essential python-dev

Procedere alla installazione della libreria python con il comando

cd Adafruit_Python
python setup.py install

1 2	cd Adafruit_Python python setup.py install

Entrare nella cartella examples ed eseguire quanto segue per la lettura dei valori del sensore (dht 11 e pin P8_11)

cd examples
 ./AdafruitDHT.py 11 P8_11

1 2	cd examples ./AdafruitDHT.py 11 P8_11

Il risultato nel nostro caso è il seguente

Software, Sviluppo

Sensori con Beaglebone

2017-02-02 admin

Dopo aver descritto il Beaglebone ed gli strumenti di sviluppo

Avvio della scheda Beaglebone

Strumenti di sviluppo per Beaglebone

come esempio mostriamo come far interagire il Beaglebone con un sensore di temperatura ed umitità.

Tra i più diffusi vi sono i DHT11. Il sensore ha 4 Pin che vanno connessi alla alimentazione anche mediante una resistenza da 4,7 o 10 kΩ. Nel nostro caso abbiamo a disposizione un sensore dht11 a tre pin con le resistenze già inserite nel circuito. Nel caso in cui si ha solo il sensore seguire quanto specificato nell’articolo seguente

DHT sensore umidità

L’immagine seguente mostra le connessioni con il Beaglebone

Nell’articolo Strumenti di sviluppo per Beaglebone sono mostrati i pin del Beaglebone; in questo caso sono stati usati i pin 3.3V, terra e P8_11.

Nel prossimo articolo installeremo una libreria in python e moduli in c per leggere temperatura ed umidità

Lettura temperatura ed umidità su Beaglebone in python

Micro Devices

Archivi tag: arm

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266-MQTT su ESP8266 per Relé

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266-MQTT su ESP8266 per sensore temperatura

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266-MQTT ESP8266

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266 – Installazione mosquitto su Beaglebone

Mqtt con Beaglebone ed Esp8266-Architettura

Creazione Immagini per Beaglebone con Omap Image Builder

Progetto in C per lettura sensore temperatura Beaglebone

Lettura sensore dht su Beaglebone con node.js

Lettura temperatura ed umidità su Beaglebone in python

Sensori con Beaglebone

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