Виктор Петин. Arduino и Raspberry Pi в проектах Internet of Things

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

• Установка Arduino IDE
• Настройка Arduino IDE

Глава 3. Среда разработки Fritzing

• Загрузка и установка среды Fritzing
• Главное окно среды Fritzing
• Создание схемы соединений
• Создание принципиальной схемы
• Добавление компонентов в среду Fritzing

Глава 4. Arduino и аналоговые датчики

• Аналоговые датчики (сенсоры)
• Arduino и датчик температуры LM335
• Arduino, Ethernet Shield/W5100 и облачные сервисы
• Arduino и инфракрасные датчики расстояния SHARP
• Arduino и датчики переменного тока SCT
• Arduino и счетчик расхода воды

Глава 5. Использование Arduino в качестве контроллера исполнительных устройств

• Arduino и электромагнитное реле
• Arduino и твердотельное реле
• Arduino и диммер
• Arduino и сервоприводы
• Arduino и библиотека TinyWebServer

Глава 6. Arduino и устройства I2С

• Обзор протокола I2С
• Arduino и библиотека Wire
• Arduino и датчик освещенности ВН1750 на шине I2С
• Arduino и сервис Xively
• Arduino и датчик влажности и температуры SHT21 на шине I2С
• Arduino и сервис Xively (продолжение)
• Arduino и часы реального времени на шине I2С
• Arduino и SD-карта: чтение и запись данных

Глава 7. Arduino и 1-Wire

• Технология 1-Wire
• Применение 1-Wire
• Интерфейс 1-Wire
• Arduino и цифровой датчик температуры DS18B20

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

• Датчики влажности DHT11 и DHT22
• Модуль датчика движения HC-SR501
• Модуль датчика звука FC-04
• Ethernet-модуль датчиков на Arduino
• Сервер сбора данных

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

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

Глава 10. Проект Blynk: управление Arduino с планшета

• Начало работы: тестовый пример
• Управление с планшета исполнительными устройствами, подключенными к Arduino
• Отправка данных из Arduino на экран планшета

Глава 11. IoT-платформа ThingWorx

• Подключение к платформе ThingWorx
• Мини-теплица на Arduino
• Создание «вещи» в ThingWorx и задание ее свойств
• Изменение свойств «вещи» в ThingWorx
• Создание веб-страницы для отображения принимаемых данных
• Отправка данных с Arduino в сервис ThingWorx
• Создание в ThingWorx потока данных и построение графиков
• Создание на веб-странице кнопок для отправки команд управления актуаторами на Arduino
• Создание скетча для получения Arduino-устройством данных из ThingWorx

Глава 12. Микрокомпьютер Raspberry Pi

• Технические характеристики и возможности Raspberry Pi
• Установка операционной системы
• Первоначальная настройка ОС Raspbian
• Интерфейс GPIO
• Raspberry Pi и датчик температуры DS18B20 на шине 1-Wire
• Raspberry Pi и датчик освещенности ВН1750 на шине I2С

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

• Установка WeblOPi на ОС Raspbian
• Задание пользовательского пароля WeblOPi
• Настройка сервера WeblOPi
• Javascript-библиотека webiopi.js
• Проект управления веб-камерой на сервоприводах
• WeblOPi — подключение устройств
• Доступ к устройству из сервиса Weaved

Глава 14. Проект Wyliodrin: управление удаленными устройствами из браузера

• Добавление устройства в профиль
• Запись образа Wyliodrin на SD-карту
• Запись на SD-карту настроек Wyliodrin
• Подключение Raspberry Pi к Wyliodrin
• Создание приложения в графической среде программирования
• Включение/выключение светодиода с веб-страницы
• Подключение платы Arduino к сервису Wyliodrin
• Совместная работа Raspberry Pi и платы GrovePi
• Обмен сообщениями между платами Raspberry Pi через сервис Wyliodrin
• Отправка данных в сервис Wyliodrin с мобильного устройства

Глава 15. Wi-Fi-модуль ESP8266

• Режим АТ-команд
• Отладочные платы NodeMCU
• Прошивка NodeMCU
• Arduino IDE для ESP8266
• Подключение модулей ESP8266 к сети Интернет по Wi-Fi
• Метеостанция на ESP8266
• Отправка данных метеостанции в сервис ThingSpeak
• Протокол MQTT — простой протокол для Интернета вещей
• Использование MQTT-сервера CloudMQTT
• Мобильное приложение IoT Manager
• Отправка данных брокеру CloudMQTT для приложения IoT Manager (тестовый пример)
• Отправка данных метеостанции по MQTT в сервис CloudMQTT для приложения IoT Manager
• Создание на модуле ESP8266 пульта для управления квадрокоптером AR.Drone2.0
• Печать курса валют на термопринтере
• Интернет-часы на модулях ESP8266 и ТМ1637 с синхронизацией по NTP
• Заключение
• Приложение. Описание электронного архива
• Предметный указатель

Издательство: БХВ-Петербург
Серия: Электроника
Год издания: 2019
Страниц: 432
ISBN: 978-5-9775-3951-7
Формат: DjVu
Качество: высокое

 

Скачать книгу «Arduino и Raspberry Pi в проектах Internet of Things» (168 МБ):