Рассмотрено создание простых устройств в рамках концепции Интернета вещей (IoT, Internet of Things) на базе популярной платформы Arduino и микрокомпьютера Raspberry Pi. Описана установка и настройка среды разработки приложений Arduino IDE, а также среда макетирования Frizing. Раскрыты технические возможности, особенности подключения и взаимодействия различных датчиков и исполнительных устройств. Показана организация доступа устройств к сети Интернет, отправка и получение ими данных с использованием популярных облачных IoT-сервисов: Narodmon, ThingSpeak, Xively, Weaved, Blynk, Wyliodrin и др. Уделено внимание обмену данными с помощью платы GPRS/GSM Shield. Рассмотрен проект создания собственного сервера для сбора по сети данных с различных устройств на платформе Arduino. Показано, как использовать фреймворк WeblOPi для работы с Raspberry Pi.

Во втором издании добавлены Arduino-проекты со счетчиками воды и датчиками переменного тока, проект по созданию GPS-трекера на Arduino, проекты на платформе ThingWorx для конкурсов JuniorSkills, а также усовершенствованы проекты на основе популярного Wi-Fi-модуля ESP8266 (метеостанция, отправка данных по MQTT, Wi-Fi-пульт для квадрокоптера, печать курса валют на термопринтере).
Для интересующихся современной электроникой.

Оглавление:

Глава 1. Интернет вещей (вместо введения)

Глава 2. Среда программирования Arduino IDE

2.1. Установка Arduino IDE
2.1.1. В ОС Windows
2.1.2. В ОС Linux
2.1.3. В Mac OS X
2.2. Настройка Arduino IDE

Глава 3. Среда разработки Fritzing

3.1. Загрузка и установка среды Fritzing
3.2. Главное окно среды Fritzing
3.3. Создание схемы соединений
3.4. Создание принципиальной схемы
3.5. Добавление компонентов в среду Fritzing

Глава 4. Arduino и аналоговые датчики

4.1. Аналоговые датчики (сенсоры)
4.2. Arduino и датчик температуры LM335
4.3. Arduino, Ethernet Shield/W5100 и облачные сервисы
4.3.1. Отправка данных на сайт «Народный мониторинг»
4.3.2. Чтение данных с фоторезистора
4.3.3. Отправка данных в сервис ThingSpeak
4.4. Arduino и инфракрасные датчики расстояния SHARP
4.4.1. Подключение датчиков Sharp к Arduino
4.4.2. Подсчет количества посетителей магазина
4.4.3. Приложение ThingTweet сервиса ThingSpeak
4.4.4. Отправка данных о количестве посетителей в Twitter из Arduino
4.5. Arduino и датчики переменного тока SCT
4.5.1. Подключение датчика SCT-013 Sharp к Arduino
4.5.2. Отправка данных в сервис ThingSpeak
4.6. Arduino и счетчик расхода воды
4.6.1. Счетчик воды Бетар СГВ-15Д
4.6.2. Подключение счетчика к плате Arduino
4.6.3. Отправка данных о расходе воды в «облако»

Глава 5. Использование Arduino в качестве контроллера исполнительных устройств

5.1. Arduino и электромагнитное реле
5.1.1. Электромагнитное реле
5.1.2. Устройство и принцип работы электромагнитного реле
5.1.3. Подключение реле к Arduino
5.2. Arduino и твердотельное реле
5.3. Arduino и диммер
5.3.1. Диммер
5.3.2. Подключение диммера к Arduino
5.3.3. Скетч управления диммером
5.4. Arduino и сервоприводы
5.4.1. Принципы управления сервоприводами
5.4.2. Управление сервоприводом с помощью Arduino
5.5. Arduino и библиотека TinyWebServer
5.5.1. Использование файлов с SD-карты для формирования веб-страниц
5.5.2. Включение/выключение реле с веб-страницы
5.5.3. Веб-страница для управления реле
5.5.4. Веб-страница для управления сервоприводом

Глава 6. Arduino и устройства I2С

6.1. Обзор протокола I2С
6.2. Arduino и библиотека Wire
6.3. Arduino и датчик освещенности ВН1750 на шине I2С
6.4. Arduino и сервис Xively
6.4.1. Отправка данных в сервис Xively
6.4.2. Получение данных из сервиса Xively
6.5. Arduino и датчик влажности и температуры SHT21 на шине I2С
6.6. Arduino и сервис Xively (продолжение)
6.6.1. Отправка мультиданных в сервис Xively
6.6.2. Получение мультиданных из сервиса Xively
6.7. Arduino и часы реального времени на шине I2С
6.8. Arduino и SD-карта: чтение и запись данных

Глава 7. Arduino и 1-Wire

7.1. Технология 1-Wire
7.2. Применение 1-Wire
7.3. Интерфейс 1-Wire
7.3.1. Обмен информацией по шине 1-Wire
7.3.2. Протокол обмена информацией 1-Wire
7.4. Arduino и цифровой датчик температуры DS18B20
7.4.1. Цифровой датчик температуры DS18B20
7.4.2. Использование библиотеки One Wire для получения данных температуры с датчика DS18B20

Глава 8. Сервер для сбора данных с Ethernet-модулей датчиков, установленных на Arduino

8.1. Датчики влажности DHT11 и DHT22
8.1.1. Подключение датчиков DHT к Arduino
8.1.2. Библиотека DHT
8.2. Модуль датчика движения HC-SR501
8.3. Модуль датчика звука FC-04
8.4. Ethernet-модуль датчиков на Arduino
8.5. Сервер сбора данных

Глава 9. Обмен данными с помощью платы GPRS/GSM Shield

9.1. Отправка и получение SMS-сообщений
9.2. Отправка данных на сайт «Народный мониторинг»
9.3. GPS-трекер на Arduino и GPRS/GSM Shield

Глава 10. Проект Blynk: управление Arduino с планшета

10.1. Начало работы: тестовый пример
10.2. Управление с планшета исполнительными устройствами, подключенными к Arduino
10.3. Отправка данных из Arduino на экран планшета

Глава 11. IoT-платформа ThingWorx

11.1. Подключение к платформе ThingWorx
11.2. Мини-теплица на Arduino
11.3. Создание «вещи» в ThingWorx и задание ее свойств
11.4. Изменение свойств «вещи» в ThingWorx
11.5. Создание веб-страницы для отображения принимаемых данных
11.6. Отправка данных с Arduino в сервис ThingWorx
11.7. Создание в ThingWorx потока данных и построение графиков
11.8. Создание на веб-странице кнопок для отправки команд управления актуаторами на Arduino
11.9. Создание скетча для получения Arduino-устройством данных из ThingWorx

Глава 12. Микрокомпьютер Raspberry Pi

12.1. Технические характеристики и возможности Raspberry Pi
12.2. Установка операционной системы
12.3. Первоначальная настройка ОС Raspbian
12.3.1. Меню конфигурации
12.3.2. Настройка сетевых параметров
12.3.3. Настройка доступа по Wi-Fi
12.3.4. Подключение ЗG-модема
12.4. Интерфейс GPIO
12.4.1. Управление GPIO из оболочки bash
12.4.2. Управление GPIO командами языка Python
12.5. Raspberry Pi и датчик температуры DS18B20 на шине 1-Wire
12.5.1. Подключение датчика DS18B20 к Raspberry Pi
12.5.2. Отправка данных с датчика DA18B20 в сервис «Народный мониторинг»
12.6. Raspberry Pi и датчик освещенности ВН1750 на шине I2С
12.6.1. Подключение датчика ВН1750 к Raspberry Pi
12.6.2. Получение на Raspberry Pi данных с датчика ВН1750

Глава 13. WeblOPi — веб-интерфейс и облако для Raspberry Pi

13.1. Установка WeblOPi на ОС Raspbian
13.2. Задание пользовательского пароля WeblOPi
13.3. Настройка сервера WeblOPi
13.4. jаvascript-библиотека webiopi.js
13.4.1. Функции библиотеки webiopi.js
13.5. Проект управления веб-камерой на сервоприводах
13.6. WeblOPi — подключение устройств
13.7. Доступ к устройству из сервиса Weaved
13.7.1. Установка сервиса Weaved
13.7.2. Подключение к Raspberry Pi в сервисе Weaved

Глава 14. Проект Wyliodrin: управление удаленными устройствами из браузера

14.1. Добавление устройства в профиль
14.2. Запись образа Wyliodrin на SD-карту
14.2.1. ...в ОС Windows
14.2.2. ...в ОС Linux
14.2.3. ...в Mac OS
14.2.4. ...в ОС Raspbian
14.3. Запись на SD-карту настроек Wyliodrin
14.4. Подключение Raspberry Pi к Wyliodrin
14.5. Создание приложения в графической среде программирования
14.6. Включение/выключение светодиода с веб-страницы
14.7. Подключение платы Arduino к сервису Wyliodrin
14.7.1. ...с помощью библиотеки Firmata
14.7.2. ...без использования библиотеки Firmata
14.8. Совместная работа Raspberry Pi и платы GrovePi
14.9. Обмен сообщениями между платами Raspberry Pi через сервис Wyliodrin
14.10. Отправка данных в сервис Wyliodrin с мобильного устройства

Глава 15. Wi-Fi-модуль ESP8266

15.1. Режим АТ-команд
15.2. Отладочные платы NodeMCU
15.3. Прошивка NodeMCU
15.3.1. Запуск веб-сервера
15.3.2. Подключение к ESP8266 модулей датчиков средствами языка Lua
15.4. Arduino IDE для ESP8266
15.5. Подключение модулей ESP8266 к сети Интернет по Wi-Fi
15.6. Метеостанция на ESP8266
15.6.1. Подключение датчика температуры DS18B20
15.6.2. Подключение датчика влажности DHT22
15.7. Отправка данных метеостанции в сервис ThingSpeak
15.8. Протокол MQTT — простой протокол для Интернета вещей
15.9. Использование MQTT-сервера CloudMQTT
15.10. Мобильное приложение IoT Manager
15.11. Отправка данных брокеру CloudMQTT для приложения IoT Manager (тестовый пример)
15.12. Отправка данных метеостанции по MQTT в сервис CloudMQTT для приложения IoT Manager
15.13. Создание на модуле ESP8266 пульта для управления квадрокоптером AR.Drone2.0
15.13.1. Подключение модуля ESP8266 ESP-07 к квадрокоптеру по Wi-Fi
15.13.2. Удаленное программирование квадрокоптера AR.Drone через Wi-Fi
15.13.3. Получение навигационных данных от квадрокоптера AR.Drone
15.13.4. Отправка команд взлета и посадки
15.13.5. Подключение гироскопа-акселерометра MPU6050 для управления AR.Drone 2.0
15.14. Печать курса валют на термопринтере
15.14.1. Подключение термопринтера к модулю NodeMCU ESP8266
15.14.2. Подключение модуля DS3231 к модулю NodeMCU ESP8266
15.14.3. Получение XML-файла с курсом валют с сайта cbr.ru
15.14.4. Обработка данных курса валют и печать на принтер
15.15. Интернет-часы на модулях ESP8266 и ТМ1637 с синхронизацией по NTP
Заключение
Приложение. Описание электронного архива
Предметный указатель

Название: Arduino и Raspberry Pi в проектах Internet of Things.
Автор: Петин В. А.
Издательство: СПб.: БХВ-Петербург
Серия: Электроника
Год издания: 2016/2019
Страниц: 313/429
ISBN: 978-5-9775-3951-7
Формат: DjVu
Качество: высокое
Размер: 19/168 Мб
Язык: русский