【開箱】Micro:bit的雲端IoT應用 — Gravity IoT Starter Kit for micro:bit

作者:CAVEDU 教育團隊

本文要介紹的是 DFRobot 的 Gravity IoT Starter Kit for micro:bit,以下是盒子的外觀,上面寫著「開始你的第一個真實世界 IoT 的應用」。

(圖片來源:CAVEDU 提供)

盒內包含一份快速入門指南、一個 micro:bit 主板、一個 Micro:Mate 擴充版與 OBLOQ Wi-Fi 模組;此外還有許多物聯網的感測器及應用元件,像是數位紅外線動作感測器、類比聲音感測器、類比電容式土壤濕度感測器、數位揚聲器模組、數位防水溫度感測器、微伺服機、數位繼電器模組,最後還有一條連接電腦跟 micro:bit 的 Micro USB 線。

(圖片來源:CAVEDU 提供)

接著我們就開始使用 DFRobot 的 IoT 平台—Easy IoT 來做你的 IoT 服務吧!

註冊 IoT 帳號與新增 IoT 裝置

首先要到 Easy IoT 註冊你的帳號,按右上角的註冊。

(圖片來源:CAVEDU 提供)

(圖片來源:CAVEDU 提供)

登入之後、進入工作前必須新增設備,點擊「添加新的設備」,這邊新增的設備可以在下個步驟編寫程式時使用,因此可以任意設定名字。

工作期間這邊會顯示使用者 IoT 的 ID 與密碼, 這是因為要測試可否連線至 Wi-Fi,因此我們新增了一個名字叫 Wi-Fi 的設備,而這個新增的裝置會有個 Topic 。使用者 IoT 的 ID、密碼,以及裝置的 Topic 會在待會編寫程式時的 Wi-Fi 設定中用到;其中裝置的 Topic 是對應你寫的程式,它會顯示內容所對應的裝置。

點擊眼睛圖案可以顯示使用者 IoT 的 ID 與密碼(圖片來源:CAVEDU 提供)

進入 micro:bit 網頁編輯程式

接著開始進行程式編輯,我們要設計一個程式,透過 Wi-Fi 每一秒鐘傳送一個 Hello 到裝置上。

進入 micro:bit 網頁進行程式編輯(圖片來源:CAVEDU 提供)

因為我們使用的是 OBLOQ 的 Wi-Fi 模組,所以我們需要新增 OBLOQ 套件 。

點擊進階中的添加套件(圖片來源:CAVEDU 提供)

搜尋 OBLOQ 套件,並點擊添加,如下圖所示:

(圖片來源:CAVEDU 提供)

使用 OBLOQ 套件裡的 OBLOQ mqtt 初始設置,並設定啟動時為 Obloq mqtt 的初始設置(圖片來源:CAVEDU 提供)

進入後要設定 Wi-Fi 名稱與密碼、IoT 的 ID 與密碼,以及裝置的 Topic(這邊要注意的是 Wi-Fi 名稱的大小寫需完全相同,IoT 的 ID 與密碼及裝置的 Topic 則是使用前面註冊時新增的),最後將服務器選擇全球,如下圖所示:

(圖片來源:CAVEDU 提供)

接著編寫程式「每一秒鐘傳送一個 Hello 到裝置上」,設定每隔一秒送出 Hello 到 topic_0 且重複執行,如下圖所示:

(圖片來源:CAVEDU 提供)

開始下載程式到 micro:bit 板子上,但要先按右下角的存檔圖案儲存先前的設定。

(圖片來源:CAVEDU 提供)

按下載後會產生一個 hex 檔,我們產生的是 microbit-WIFIstarted.hex。

連接 micro:bit 的板子並燒入程式

這邊我們先講解如何將 micro:bit 的板子與 Micro:Mate 擴充板連結在一起,如下圖原本是兩個板子加上兩顆螺帽:

(圖片來源:CAVEDU 提供)

把右邊的擴充板放到 micro:bit 板子上且用螺帽鎖緊,如下圖所示:

(圖片來源:CAVEDU 提供)

反過來是正面顯示 LED 圖案的地方,如下圖所示:

(圖片來源:CAVEDU 提供)

接下來把電腦裡的 USB 線插入micro:bit 主板的 MicroUSB 孔(要注意別插到擴充板上!),如下圖所示:

(圖片來源:CAVEDU 提供)

這時候電腦會跳出一個 micro:bit 的硬碟,把自己的 hex 檔複製進去即可完成燒入。

(圖片來源:CAVEDU 提供)

燒入完成後,這時候 LED 會顯示 XX 請不要擔心,因為 OBLOQ 的 Wi-Fi 模組還沒裝上去。

OBLOQ 的 Wi-Fi 模組連接與功能測試

OBLOQ 的 Wi-Fi 模組有紅黑綠藍四條線,如下圖所示:

(圖片來源:CAVEDU 提供)

紅的是電源線、黑的是接地線、綠線設定連接到 P1 pin、藍線設定連接到 P2 pin,如下圖所示:

接到 Micro:Mate 擴充板的接法(圖片來源:CAVEDU 提供)

接著把電源插入 Micro:Mate 擴充板就可看到,OBLOQ Wi-Fi 模組由藍燈轉為綠燈,並且燈號顯示打勾,即代表你的 Wi-Fi 設定沒問題,程式功能一切正常。

紅框部分會顯示燈號(圖片來源:CAVEDU 提供)

接著要查看先前寫的 Hello 程式是否傳送成功。

(圖片來源:CAVEDU 提供)

拉至底部的最新消息即可看到 Hello 傳送成功,每隔一秒接收到一次 Hello ,這樣就代表你的硬體接線、Wi-Fi設定、程式等都沒問題。

(圖片來源:CAVEDU 提供)

實際應用 DFRobot 的防水型溫度感測器 KIT0021 

接著我們要來利用 OBLOQ 的 WI-FI 模組實際應用,我們使用的是套件組裡面附的 DFRobot KIT0021 防水型溫度感測器;以下就是防水型溫度感測器,先把它組合完成,輸出直接接轉接頭,溫度計部分 A 接黃線、B 接紅線、C 接黑線。

(圖片來源:CAVEDU 提供)

接著把它連接到 Micro:Mate 擴充板上,紅線接電源,黑線接地,綠線接 P0 pin,如下圖所示:

(圖片來源:CAVEDU 提供)

接著開始設計讀取溫度計的程式,由於需要用到溫度計套件,因此必須再新增一個套件(進階中的添加套件),添加套件不只可以透過搜尋的方法,也可以從別人寫好的 github 網址中新增套件,如下圖所示:

(圖片來源:CAVEDU 提供)

新增之後就可以使用 ds18b20 溫度計模組了,記得要保留原先的網路設定才會有網路功能。接下來將重複無限次改成發送消息 PIN0 讀取的溫度(字串)到 topic_0,並將時間設定改成每隔五秒接收一次溫度。

(圖片來源:CAVEDU 提供)

程式寫好後再依照先前的步驟將程式燒入到板子上,就可去裝置查看是否有無每隔五秒接收到溫度,若接收狀況 ok,就代表程式、接線都沒問題。

查詢結果正常(圖片來源:CAVEDU 提供)

(本文轉載自 CAVEDU 教育團隊原文連結;責任編輯:賴佩萱)

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CAVEDU 教育團隊是由一群對教育充滿熱情的大孩子所組成的機器人科學教育團隊。致力推動國內機器人教育。
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