BeagleBone Green e Grove IoT Starter Kit com tecnologia AWS
BeagleBone Green (BBG) é um esforço conjunto da BeagleBoard.org e da Seeed Studio. Ele é baseado no design de hardware de código aberto do BeagleBone Black e adicionou dois conectores Grove. O kit contém o novo BBG, 10 módulos Grove, bem como tutoriais passo a passo para conectá‑los rapidamente. O Grove IoT Starter Kit inclui os sensores e atuadores usados com mais frequência para transformar suas ideias em aplicações tangíveis com computação em nuvem AWS.
Recursos
- Pronto para uso, plug and play, sem protoboard ou soldagem
- Totalmente compatível com serviços AWS e melhores práticas AWS
- Tutoriais passo a passo para desenvolvedores e makers começarem rapidamente
Incluso na caixa
Primeiros passos
Configure seu serviço AWS IoT
No começo, precisamos obter uma conta de serviço AWS IoT e fazer algumas configurações.
-
Crie uma Conta AWS
-
Vá para o AWS IoT Console e abra o painel do AWS IoT
1.Clique em Services no canto superior esquerdo e, em seguida, clique em AWS IoT, como mostrado na imagem abaixo.
2.Clique no botão Get started.
3.Clique em Create a Resource e depois em Create a thing.
4.Digite um nome, qualquer que você queira; aqui nós o nomeamos como temperature.
5.Clique em Create para concluir e então clique em View thing para obter informações sobre a thing que você criou.
6.Clique em Connect a device.
7.Escolha Node JS e clique em Generate certificate and policy.
8.Você verá 3 arquivos. Baixe os arquivos, vamos precisar deles depois. E clique em Confirm & start connecting.
9.Então devemos baixar o AWS IoT Node.js SDK e clicar em Return to Thing Detail.
Agora, esta etapa está concluída. Vamos para a próxima etapa.
Configure seu BeagleBone Green
Conecte os módulos Grove ao BBG como mostra a figura abaixo.
Funcionamento do software
Envie o SDK e o arquivo de chaves para a pasta de exemplos do Cloud9
1.Você ainda se lembra dos 3 arquivos de chave e do Node JS SDK que já baixou antes.
2.Agora, envie o SDK e o arquivo de chaves para a pasta de exemplos do seu Cloud9.
Abra um novo terminal
Precisamos descompactar o SDK e mover as chaves para o lugar certo.
# cd examples
E descompacte o arquivo do SDK.
# unzip aws-iot-device-sdk-js-latest.zip
Em seguida, entre na pasta descompactada.
#cd aws-iot-device-sdk-js
Instale os pacotes dependentes.
# npm install
Crie uma nova pasta chamada awsCerts.
# mkdir awsCerts && cd awsCerts
E então mova os 3 arquivos de chave para a nova pasta.
# mv ../../31f2fd2680-* .
Observe que 31f2fd2680 deve ser substituído pelo número dos seus próprios arquivos de chave.
E renomeie os arquivos de chave
# mv 31f2fd2680-certificate.pem.crt.txt certificate.pem.crt
# mv 31f2fd2680-private.pem.key private.pem.key
Baixe um arquivo da internet.
# wget https://www.symantec.com/content/en/us/enterprise/verisign/roots/VeriSign-Class%203-Public-Primary-Certification-Authority-G5.pem
E renomeie o arquivo baixado como root-CA.crt.
#mv VeriSign-Class%203-Public-Primary-Certification-Authority-G5.pem root-CA.crt
Programação no BBG
Entre na pasta examples.
cd .. && cd examples/
Crie um novo arquivo chamado grove_temperature_sensor.py.
vim grove_temperature_sensor.py
E copie o seguinte código para o arquivo.
#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
import time
import math
import Adafruit_BBIO.GPIO as GPIO
from Adafruit_I2C import Adafruit_I2C
BUZZER = "P9_22" # GPIO P9_22
GPIO.setup(BUZZER, GPIO.OUT)
# The threshold to turn the buzzer on 28 Celsius
THRESHOLD_TEMPERATURE = 28
ADDR_ADC121 = 0x50
REG_ADDR_RESULT = 0x00
REG_ADDR_ALERT = 0x01
REG_ADDR_CONFIG = 0x02
REG_ADDR_LIMITL = 0x03
REG_ADDR_LIMITH = 0x04
REG_ADDR_HYST = 0x05
REG_ADDR_CONVL = 0x06
REG_ADDR_CONVH = 0x07
i2c = Adafruit_I2C(ADDR_ADC121)
class I2cAdc:
def __init__(self):
i2c.write8(REG_ADDR_CONFIG, 0x20)
def read_adc(self):
"Read ADC data 0-4095."
data_list = i2c.readList(REG_ADDR_RESULT, 2)
#print 'data list', data_list
data = ((data_list[0] & 0x0f) << 8 | data_list[1]) & 0xfff
return data
adc = I2cAdc()
# The argument in the read_temperature() method defines which Grove board(Grove Temperature Sensor) version you have connected.
# Defaults to 'v1.2'. eg.
# temp = read_temperature('v1.0') # B value = 3975
# temp = read_temperature('v1.1') # B value = 4250
# temp = read_temperature('v1.2') # B value = 4250
def read_temperature(model = 'v1.2'):
"Read temperature values in Celsius from Grove Temperature Sensor"
# each of the sensor revisions use different thermistors, each with their own B value constant
if model == 'v1.2':
bValue = 4250 # sensor v1.2 uses thermistor ??? (assuming NCP18WF104F03RC until SeeedStudio clarifies)
elif model == 'v1.1':
bValue = 4250 # sensor v1.1 uses thermistor NCP18WF104F03RC
else:
bValue = 3975 # sensor v1.0 uses thermistor TTC3A103*39H
total_value = 0
for index in range(20):
sensor_value = adc.read_adc()
total_value += sensor_value
time.sleep(0.05)
average_value = float(total_value / 20)
# Transform the ADC data into the data of Arduino platform.
sensor_value_tmp = (float)(average_value / 4095 * 2.95 * 2 / 3.3 * 1023)
resistance = (float)(1023 - sensor_value_tmp) * 10000 / sensor_value_tmp
temperature = round((float)(1 / (math.log(resistance / 10000) / bValue + 1 / 298.15) - 273.15), 2)
return temperature
# Function: If the temperature sensor senses the temperature that is up to the threshold you set in the code, the buzzer is ringing for 1s.
# Hardware: Grove - I2C ADC, Grove - Temperature Sensor, Grove - Buzzer
# Note: Use P9_22(UART2_RXD) as GPIO.
# Connect the Grove Buzzer to UART Grove port of Beaglebone Green.
# Connect the Grove - I2C ADC to I2C Grove port of Beaglebone Green, and then connect the Grove - Temperature Sensor to Grove - I2C ADC.
if __name__ == '__main__':
while True:
try:
# Read temperature values in Celsius from Grove Temperature Sensor
temperature = read_temperature('v1.2')
# When the temperature reached predetermined value, buzzer is ringing.
if temperature > THRESHOLD_TEMPERATURE:
# Send HIGH to switch on BUZZER
GPIO.output(BUZZER, GPIO.HIGH)
else:
# Send LOW to switch off BUZZER
GPIO.output(BUZZER, GPIO.LOW)
print "temperature = ", temperature
except KeyboardInterrupt:
GPIO.output(BUZZER, GPIO.LOW)
break
except IOError:
print "Error"
Crie um novo arquivo chamado python_sensor.py.
#vim python_sensor.py
Copie o seguinte código para o novo arquivo.
import socket
import grove_temperature_sensor
if __name__ == "__main__":
client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client.connect(('127.0.0.1', 7000))
while True:
temperature = grove_temperature_sensor.read_temperature('v1.2')
print temperature
client.sendall(str('%.2f'%temperature))
data = client.recv(1024)
print data
client.close()
print 'Received', repr(data)
Crie um novo arquivo chamado rgbled.js.
#vim rgbled.js
E copie o seguinte código para o novo arquivo.
var exec = require('child_process').exec;
var value = 0;
exports.initpins = function(){
exec("echo 3 > /sys/class/gpio/export",function(error,stdout,stderr){
if(error)
console.info('stderr : '+stderr);
});
exec("echo out > /sys/class/gpio/gpio3/direction",function(error,stdout,stderr){
if(error)
console.info('stderr : '+stderr);
});
exec("echo 2 > /sys/class/gpio/export",function(error,stdout,stderr){
if(error)
console.info('stderr : '+stderr);
});
exec("echo out > /sys/class/gpio/gpio2/direction",function(error,stdout,stderr){
if(error)
console.info('stderr : '+stderr);
});
}
digitalwrite = function(pin,state){
exec("echo "+state.toString()+" > /sys/class/gpio/gpio"+pin.toString()+"/value",
function(error,stdout,stderr){
if(error)
console.log('stderr : '+stderr);
});
}
sleep = function(sleepTime) {
for(var start = +new Date; +new Date - start <= sleepTime; ) { }
}
clk = function(){
digitalwrite(2,0);
sleep(2);
digitalwrite(2,1);
sleep(2);
}
sendByte = function(b){
for(var i = 0 ; i < 8 ;i++){
if((b & 0x80) != 0)
digitalwrite(3,1);
else
digitalwrite(3,0);
clk();
b = b << 1;
}
}
setColor = function(red,green,blue){
var prefix = 0xc0;
if((blue & 0x80) == 0)
prefix |= 0x20;
if((blue & 0x40) == 0)
prefix |= 0x10;
if((green & 0x80) == 0)
prefix |= 0x08;
if((green & 0x40) == 0)
prefix |= 0x04;
if((red & 0x80) == 0)
prefix |= 0x02;
if((red & 0x40) == 0)
prefix |= 0x01;
sendByte(prefix);
sendByte(blue);
sendByte(green);
sendByte(red);
}
exports.setColorRGB = function(led,red,green,blue){
sendByte(0x00);
sendByte(0x00);
sendByte(0x00);
sendByte(0x00);
for(var i = 0; i < led; i++ ){
setColor(red,green,blue);
}
sendByte(0x00);
sendByte(0x00);
sendByte(0x00);
sendByte(0x00);
console.log("set rgb");
}
test = function(){
initpins();
while(1){
console.log("loop");
setColorRGB(1, 255, 0, 0)
setColorRGB(1, 0, 255, 0)
setColorRGB(1, 0, 0, 255)
setColorRGB(1, 0, 255, 255)
setColorRGB(1, 255, 0, 255)
setColorRGB(1, 255, 255, 0)
setColorRGB(1, 255, 255, 255)
}
}
Crie um novo arquivo chamado shadow.js.
#vim shadow.js
Copie o seguinte código para o novo arquivo.
var awsIot = require('..');
var net = require('net');
var rgbled = require('./rgbled.js');
var exec = require('child_process').exec;
var myThingName = 'temperature';
var thingShadows = awsIot.thingShadow({
keyPath: '/var/lib/cloud9/examples/aws-iot-device-sdk-js/awsCerts/private.pem.key',
certPath: '/var/lib/cloud9/examples/aws-iot-device-sdk-js/awsCerts/certificate.pem.crt',
caPath: '/var/lib/cloud9/examples/aws-iot-device-sdk-js/awsCerts/root-CA.crt',
clientId: 'myAwsClientId',
region: 'us-west-2'
});
var HOST = '127.0.0.1';
var PORT = 7000;
var temperature = 25;
var red = 0;
var green = 0;
var blue = 0;
// Create a server instance, and chain the listen function to it
net.createServer(function(socket) {
console.log('CONNECTED: ' + socket.remoteAddress +':'+ socket.remotePort);
// Add a 'data' event handler to this instance of socket
socket.on('data', function(data) {
console.log('DATA ' + socket.remoteAddress + ': ' + data);
temperature = data.toString().substr(0,5);
socket.write('This is your request: "' + data + '"');
});
// Add a 'close' event handler to this instance of socket
socket.on('close', function(data) {
console.log('Socket connection closed... ');
});
}).listen(PORT, HOST);
//
// Thing shadow state
//
var rgbLedLampState = {"state":{"desired":{"red":187,"green":114,"blue":222,value:25}}};
//
// Client token value returned from thingShadows.update() operation
//
var clientTokenUpdate;
thingShadows.on('connect', function() {
//
// After connecting to the AWS IoT platform, register interest in the
// Thing Shadow named 'RGBLedLamp'.
//
thingShadows.register( myThingName );
//
// 2 seconds after registering, update the Thing Shadow named
// 'RGBLedLamp' with the latest device state and save the clientToken
// so that we can correlate it with status or timeout events.
//
// Note that the delay is not required for subsequent updates; only
// the first update after a Thing Shadow registration using default
// parameters requires a delay. See API documentation for the update
// method for more details.
//
exec('python python_sensor.py',function(error,stdout,stderr){
if(stdout.length >1){
console.log('you offer args:',stdout);
}else {
console.log('you don\'t offer args');
}
if(error) {
console.info('stderr : '+stderr);
}});
rgbled.initpins();
setTimeout( function() {
clientTokenUpdate = thingShadows.update(myThingName, rgbLedLampState );
}, 2000 );
});
setInterval(function(){
new_data = {"state":{"desired":{"red":187,"green":114,"blue":222,value:temperature.toString()}}};
//new_data = {"state":{"desired":{"value":temperature.toString()}}};
console.log(new_data);
clientTokenUpdate = thingShadows.update(myThingName, new_data )
},2000);
thingShadows.on('status',
function(thingName, stat, clientToken, stateObject) {
console.log('received '+stat+' on '+thingName+': '+
JSON.stringify(stateObject));
});
thingShadows.on('delta',
function(thingName, stateObject) {
console.log('received delta '+' on '+thingName+': '+
JSON.stringify(stateObject));
//console.log(stateObject["state"]);
if(stateObject["state"]["red"] != red ||
stateObject["state"]["green"] != green||
stateObject["state"]["blue"] != blue)
rgbled.setColorRGB(1,stateObject["state"]["red"],
stateObject["state"]["green"],
stateObject["state"]["blue"]);
red = stateObject["state"]["red"];
green = stateObject["state"]["green"];
blue = stateObject["state"]["blue"];
});
thingShadows.on('timeout',
function(thingName, clientToken) {
console.log('received timeout '+' on '+thingName+': '+
clientToken);
});
Observe que o valor de myThingName na 5ª linha deve ser o mesmo que o nome da sua Thing que você já criou antes na sua conta AWS.
Execute o Código
Quando a reinicialização do BBG terminar, execute o código.
cd examples/aws-iot-device-sdk-js/examples/
node shadow.js
Ver o Resultado
Então vamos abrir o site do AWS IoT, fazer login na sua conta e clicar na Thing que você criou há alguns minutos. Agora você pode ver que a temperatura foi enviada para o site.
Se você quiser mudar a cor do Grove Chainable LED, pode atualizar o valor do shadow. por exemplo:
Você pode ver que o BBG recebe o novo valor RGB.
E o Grove - Chainable RGB LED também mudou para verde.
Coloque as mãos no AWS IoT Services Getting Started Guide para obter mais informações sobre o AWS IoT.
Solução de Problemas
Não é possível abrir 192.168.7.2
Atualize o software para a versão mais recente se você não conseguir abrir 192.168.7.2.
Passo #1: Baixe a imagem de software mais recente.
Hora da atualização: 11/15/15
Baixe a imagem mais recente do google drive
Passo #2: Instale o utilitário de compactação
Baixe e instale o 7-zip.
Passo #3: Descompacte a imagem
Use o 7-zip para descompactar o arquivo .img na área de trabalho ou em outra pasta.
Passo #4: Instale o utilitário de gravação do cartão SD
Baixe e instale o Image Writer for Windows. Certifique-se de baixar a distribuição binária.
Passo #5: Conecte o cartão SD ao seu computador
Use um cartão microSD de pelo menos 8G com um adaptador SD ou um adaptador USB para conectar o cartão SD ao seu computador.
Passo #6: Grave a imagem no seu cartão SD
Use o Ubuntu Image Writer ou as instruções na sua página para gravar a imagem descompactada no seu cartão SD.
Notas
1. Você pode ver um aviso sobre danificar seu dispositivo. Não há problema em aceitar, desde que você esteja apontando para o seu cartão SD para gravação.
2. Você não deve ter o seu BeagleBone conectado ao computador neste momento.
Passo #7: Ejete o cartão SD
Ejete o cartão SD recém-programado.
Passo #8: Inicialize sua placa a partir do cartão SD
Insira o cartão SD na sua placa (desligada) e ligue-a, seja pelo cabo USB ou pelo adaptador de 5V. Você verá o LED piscar ao iniciar, e essa reinicialização levará até 10 minutos. As imagens mais recentes do Debian flasher desligam automaticamente a placa após a conclusão. Desligue a placa, remova o cartão SD e ligue novamente para concluir.
Boa sorte.
Atualização de firmware
- Corrige o problema de não ser possível acessar 192.168.7.2
- Win 10 suportado agora
Recursos
- Grove - OLED Display 96*96
- Grove - Button
- Grove - Temperature sensor v1.2
- Grove - Sound sensor
- Grove - 3-Axis Digital Accelerometer ADXL345
Suporte Técnico & Discussão de Produtos
Obrigado por escolher nossos produtos! Estamos aqui para fornecer diferentes tipos de suporte para garantir que sua experiência com nossos produtos seja a mais tranquila possível. Oferecemos vários canais de comunicação para atender a diferentes preferências e necessidades.