ARDUINO WIFI SHIELD İLE ÇALIŞMAK

Transkript

1 ARDUINO WIFI SHIELD İLE ÇALIŞMAK MALZEMELER: ARDUİNO IDE, BİLGİSAYAR, ARDUINO MEGA, ARDUINO WIFI SHIELD, CONNECTIFY 3 Arduıno WIFI SHIELD ile çalışmak malzemeler: arduino Ide, bilgisayar, ARDUINO MEGA, Arduıno wıfı shıeld, CONNECTIFY Arduino gömülü sistemlerinde kullanılan bir diğer shield(katman) yapısı ise kablosuz ağ uygulamaları yapmamızı sağlayan Wi-Fi (Wireless Fidelity) yapılarıdır. Genel olarak internet üzerinden kontrol yapmamızı sağlayan birkaç basit yönerge ile kablosuz özelliklerine bağlanabiliyoruz. Her zaman olduğu gibi Arduino gömülü sistemlerine özel olarak tasarlanmış uyumlu yapısı ve internet ortamında yer alan çeşitli örnek ve kod kütüphanelerinin yer alması WiFi shield ın kullanılmasını hem cazip hale getiriyor hem de esnek bir kullanım sağlıyor. Genel olarak 5V ile çalışır ve b/g standartını kullanır. WEP, WPA2 bağlantılarını Arduino nun SPI portu ile yapar ve Arduino ya kendisinin üzerinde bir mikro boyutta hafıza kartı olduğunu söyler. Ayrıca FTDI bağlantı kablo noktası ile seri Debug işlemi yapılabileceği gibi mini-usb portu ile de WiFi yazılımını güncelleyebiliyoruz. Yeni üretilmiş shield ların üzerinde MAC adresleri yazar. Bu adresler donanıma ait benzersiz bir adres olup donanımın kimliğidir. Bizim ürünümüzde hegzadecimal olarak 90-A2-DA-0F-0D-D2 adresi etiketli. Şekil 1: Arduino Wi-Fi Shield ın kutusundan çıkartılması

2 Şekil 2: Arduino Wi-Fi Shield ın üstten görünüşü Şekil 3: Arduino Wi-Fi Shield in MAC adresi ve alt görünüşü [Pick the date] Page 2

3 Şekil 4: Arduino Mega ile birleştirildiğindeki görünüşü İŞLEM 1: BULUNABİLİR BİR AĞIN ÖZELLİKLERİNE ULAŞMAK Shield ı yerleştirdikten sonra Arduino IDE de File>>Example>>WiFi>>ConnectNoEncryption seçiyoruz ve gelen kodlarda ssid[]= kısmında iki ayraç arasına bilgisayarımızın da gördüğü ağ adını yazıyoruz ve ardından kodları yükleyip seri monitörü çalıştırıyoruz. Şekil 5: KYKWIFI isimli ağın özellikleri [Pick the date] Page 3

4 İŞLEM 2: ORTAMDA YER ALAN WIFI CIHAZLARINI ARAMAK Arduino ya Wi-Fi Shield ı eklediğimizde bilgisayarımızdan Arduino IDE yi başlatıp sırasıyla File>>Example>>WiFi>>ScanNetworks örneğini açıyor ve Arduino ya yüklüyoruz. Program bize 10 saniyede bir yenileme yaparak internet kapsaması sunan WiFi modemleri listeleyecektir. Seri monitörü açtığımızda ilk satırda bizim Wi-Fi Shield ın MAC adresi yazacaktır. Daha sonradan listelenen modemlerin sinyal güçlerini ve herhangi bir şifre içerip içermediğini gösterecektir. Şekil 6: Ortamda yer alan kablosuz ağ sunucularının listelenmesi İŞLEM 3: ARDUINO YA BAĞLI BİR SİSTEMİN DURUMUNU İNTERNETTEN İZLEYEN WEB SERVER UYGULAMASI İLE DENETLENEN BİR BUTONUN BASILIP BASILMADIĞININ İNTERNETTEN TAKİBİ Bu uygulamamızla Arduino Mega üzerine Arduino WiFi Shield oturtarak Arduino nun 2 numaralı ucundan bir hat çekerek anahtarlama düzeneği devresini şekil 7 deki gibi kuruyoruz. Şekil 7: Arduino ya dışarıdan bağlanan buton ve direncin (10k) Frtizing de çizilen board şeması [Pick the date] Page 4

5 Devredeki buton bizim için fiziksel ortamda kontrolünü sağladığımız bir yüksek gerilim merkezinin kapısına denk olduğunu düşünelim. Kapının izinsiz açıldığı durumlarda internete kapının açıldığının haberi göndermek için Arduino nun 2 numaralı bacağının özel kullanım şekli olan interrupt (kesme) özelliğinden faydalanıyoruz. Buna göre yazılımıda yer alan sürekli sorgulama bloğu zamana bağlı olarak devamlı kontrol ettiğinde eğer kapının açık olduğunu fark ederse internet sitesini güncelleyerek kapının açıldığını belirtecek. Kapının eski konumuna dönmesi için Arduino yu resetlememiş gerektiğini unutmayalım. Öncelikle çalıştığımız ortamda kablosuz ağ hizmetinin bulunması gerektiğini unutmayın. SSID olarak adlandırılan değer bizim kablosuz ağımıza daha önceden verdiğimiz isimdir. Bunu öğrenmek için windows tayken bir ağa bağlan sayfasına tıklayıp bağlı bulunduğumuz/bulunacağımız ağın adını görebiliriz. Şekil 8 de bizim SSID imiz KYKWIFI olarak yer almaktadır. Şekil 8: Kablosuz modemin bize sunduğu bağlantı adı SSID olarak geçmektedir. Şimdi ise Arduino IDE ye yazacağımız kodlara bir gözatalım: #include <SPI.h> #include <WiFi.h> char ssid[] = "Connectify-me"; //Modeminizin SSID adını aynen yazın char pass[] = "rilekez5"; // Varsa şifresini buraya yazın. int status = WL_IDLE_STATUS; boolean door_status = false; //Başlangıçta kapının kapalı olduğunu belirtiyoruz. WiFiServer server(80); [Pick the date] Page 5

6 void setup() { Serial.begin(9600); //Seri monitöre 9600 Baud Rate ile haberleşiyoruz. attachinterrupt(0, setdoorstatus, RISING); while ( status!= WL_CONNECTED) { Serial.print("SSID ADLI MODEMi ARIYORUM: "); Serial.println(ssid); status = WiFi.begin(ssid,pass); delay(8000); //8 saniye boyunca modemin var olup olmadığı aranır} server.begin(); printwifistatus(); //Modeme bağlanınca bildirim alınır} void loop() { WiFiClient client = server.available(); //Gelen bilgiler okunur if (client) { Serial.println( Yeni Client"); boolean currentlineisblank = true; while (client.connected()) { if (client.available()) { char c = client.read(); Serial.write(c); if (c == '\n' && currentlineisblank) { client.println("http/ OK"); client.println("content-type: text/html"); client.println("connnection: close"); client.println(); client.println("<!doctype HTML>"); client.println("<html>"); [Pick the date] Page 6

7 client.println("<meta http-equiv=\"refresh\" content=\"5\">"); if (door_status == false){ client.print("kapi NORMALDE KAPALI"); client.println("<br />"); client.write(c); } else { client.print("alarm! KAPI ACILDI KONTROL EDIN! ");} client.println("<br />"); client.println("</html>"); break; } if (c == '\n') { currentlineisblank = true;} else if (c!= '\r') { currentlineisblank = false; }}} delay(1); client.stop(); //Bağlantıyı kapatır Serial.println("client disonnected");}} void printwifistatus() { Serial.print("SSID: "); Serial.println(WiFi.SSID()); IPAddress ip = WiFi.localIP(); Serial.print("IP Address: "); Serial.println(ip); long rssi = WiFi.RSSI(); Serial.print("signal strength (RSSI):"); Serial.print(rssi); Serial.println(" dbm");} void setdoorstatus() { door_status = true;} [Pick the date] Page 7

8 Şekil 9: Arduino IDE ve Seri monitör çıktısı Şekil 10: Connectify programı ve seri monitörde kayıt tutmaları [Pick the date] Page 8

9 Şekil 11: Android cihazımızdan uzaktan kontrol etme işlemi Aynı anda modeme hangi cihazlar bağlı ise herbir cihaz numaralı IP adresini varsayılan tarayıcılarında çalıştırdıklarında aynı durumu okur ve erişirler. Bu çalışmamızda Connectify uygulamasının 90 dakikalık bir deneme sürümünü kullandık. Android cihazda ve bilgisayardaki tarayıcımızda görüntüledik. İŞLEM 4: ARDUINO YA BAĞLI BİR SİSTEMİN DURUMUNU İNTERNETTEN İZLEYİP ZAMANA BAĞLI GRAFİK ÇİZDİREN PROJE Eğer bir tesisin sıcaklığını uzaktan ölçmek istersek bunu Arduino ile nasıl yapardık? Özelikle bu konu başlı başına #InternetOfEverything veya #InternetOfThings konusuna girmektedir. Bu konu ile ilgili günümüzde halen daha birçok araştırma yapılmakta ve yeni servis sağlayıcıları ortaya çıkmaktadır. Öncelikle Arduino Mega ile Arduino WiFi Shield i birleştiriyoruz. Bilgisayara USB B tipi kablo ile bağlıyoruz. Bu çalışmamızı gerçekleştirirken bağlı bulunduğumuz KYKWIFI nin standartları gereği çalışmamıza pek uygun olmamaktadır çünkü WIFI shield için SSI gibi bir oturum açma hizmetiyle şimdilik ilgilenmiyoruz. Bunun oluşturduğu kod satırları oldukça fazla olabileceği için daha hızlı ve [Pick the date] Page 9

10 esnek bir kullanım sunan programını kullandık. Bu programı internet stesinden indirip bilgisayarınıza kurunuz. Programı çalıştırıp Arduino nun bu ağa bağlanmasını sağlayalım. Şekil 12: Connectify.me kurulumu için internetten indirme ekranı Şekil 13: Connectify programının çalıştırılmasıyla WiFi shield üzerinde LINK LED i yeşil olacaktır. [Pick the date] Page 10

11 Şimdi ise Arduino yu istediğimiz işi yapması için programlayacağımız kodları yazalım: #include <SPI.h> #include <WiFi.h> #define APIKEY "nnnn" // xively API no #define FEEDID nnnn // Xively Apı no #define USERAGENT "My Arduino Project" // Buraya bir isim verebilirsiniz. char ssid[] = "Connectify-me"; // Kablosuz modemin SSID adı char pass[] = "*****"; // internet bağlantısı için ağ şifresi int status = WL_IDLE_STATUS; WiFiClient client; IPAddress server(216,52,233,121); //char server[] = "api.xively.com"; unsigned long lastconnectiontime = 0; boolean lastconnected = false; const unsigned long postinginterval = 10*1000; void setup() { Serial.begin(9600); while (!Serial) { ; } if (WiFi.status() == WL_NO_SHIELD) { Serial.println("WiFi shield not present"); while (true);} String fv = WiFi.firmwareVersion(); if ( fv!= "1.1.0" ) Serial.println("Please upgrade the firmware"); while ( status!= WL_CONNECTED) { Serial.print("Attempting to connect to SSID: "); Serial.println(ssid); status = WiFi.begin(ssid, pass); delay(10000); } printwifistatus();} void loop() { int sensorreading = analogread(a0); while (client.available()) { char c = client.read(); Serial.print(c); } if (!client.connected() && lastconnected) { Serial.println(); Serial.println("disconnecting."); client.stop();} if (!client.connected() && (millis() - lastconnectiontime > postinginterval)) { senddata(sensorreading); } lastconnected = client.connected();} void senddata(int thisdata) { if (client.connect(server, 80)) { Serial.println("connecting..."); client.print("put /v2/feeds/"); [Pick the date] Page 11

12 client.print(feedid); client.println(".csv HTTP/1.1"); client.println("host: api.xively.com"); client.print("x-apikey: "); client.println(apikey); client.print("user-agent: "); client.println(useragent); client.print("content-length: "); int thislength = 8 + getlength(thisdata); client.println("content-type: text/csv"); client.println(thislength); client.println("connection: close"); client.println(); client.print("sensor1,"); client.println(thisdata);} else { Serial.println("connection failed"); Serial.println(); Serial.println("disconnecting."); client.stop(); } lastconnectiontime = millis(); } int getlength(int somevalue) { int digits = 1; int dividend = somevalue / 10; while (dividend > 0) { dividend = dividend / 10; digits++; } return digits;} void printwifistatus() { Serial.print("SSID: "); Serial.println(WiFi.SSID()); IPAddress ip = WiFi.localIP(); Serial.print("IP Address: "); Serial.println(ip); long rssi = WiFi.RSSI(); Serial.print("signal strength (RSSI):"); Serial.print(rssi); Serial.println(" dbm");} Kodlarla ilgili daha detaylı bilgi için: Sistemimizi internet üzerinden izlememiz için Xively.com sitesinden ücretsiz geliştirici (developer) üyeliği alıyoruz. Şekil 14: Xively.com sitesine üyelik kayıt formu [Pick the date] Page 12

13 Üyeliğinizi mail adresinize giden onaylama bağlantısına tıklayarak aktifleştirip internet sayfasına geri geldiğinizde üst tarafta yer alan Develop yazısına tıklıyoruz. Arduino cihazımızı tanımlıyoruz. Bu kısımdan Public Device seçiyoruz ki elde ettiğimiz verileri internetten açık olarak takip edelim. Şekil 15: Xively de yeni cihaz oluşturmak Yeni cihazımızı oluşturduktan sonra API KEY numaramızı ve FEED ID numaramızı öğrenip Arduino IDE de ilgili yere yerleştiriyoruz. [Pick the date] Page 13

14 Şekil 16: API KEY ve FEED ID yi öğrenip Arduino IDE ye tanıtıyoruz. Aşağıda bizim uygulamamızda yer alan ve yaklaşık olarak değer aldığımız çıktılar var. Şekil 17: Çevirimiçi olarak elde ettiğimiz grafiklerin 5 er dakikalık veya 30 ar dakikalık çizimi [Pick the date] Page 14