Seminarski rad C - IOT uređaju

Neophodan software

Za pokretanje porojekta je potreban VS Code. Nakon instalacije, za rad sa ESP32 potrebno je instalirati sledeće ekstenzije:

• PlatformIO - kompajlovanje i poveyivanje sa mikrokontrolerima.
• C/C++ - Syntax highlighting

Node.js (Opcionalno) - Pokretanje web aplikacije

Neophodne komponente

1. ESP 32
2. 16x2 LCD display sa I2C konekcijom

ESP32 I2C konekcija se nalazi na pinovima 21 (SCL) i 22 (SDL)

Rad sa ESP32 mikrokontrolerom

Ekstenzija PlatformIO je odgovorna za organizaciju i poveziavanje sa ESP32. Ekstenzija nam nudi sve od kompajlovanja koda do kreacije više konfiguracije za više različitih kontolera.

Build i Upload

U levom menu se sad nalazi sekcija za PlatformIo. Klikom na Upload se kompajlije i uploduje kod na ESP32, ako je povezan.

Framework i konfiguracija

Kod je konfigurisan da koristi arduino framework. ESP32 može takođe da korsit espressif framework koji daje programeru punu kontorlu nad konfiguracijom i radom procesora, ali zato gubi mogućnost upotrebe arduino biblioteka.

Konfiguracija se nalazi u platformio.ini. Može se menjati ručno u konfiguraciji ili preko PlatfromIO ekstenzije u UI-u.

Moje promene u konfiguraciji su:

• board_build.partitions Promenjena je veličina particija za OTA updates i SPIFFS. Lista mogućih konfiguracija

Eksterne biblioteke

PlatfromIO je odgovoran za podešavanje i skidanje potrebnih biblioteka. Sva podešavanja se nalaze u UI-u i konfiguraciji.

Web aplikacija

Web aplikacija se nalazi na iot.f.jovica.me Nije nephodno lokalno pokretati sajt. Uputsvta za pokretanje se nalze u README.MD

Kako radi aplikacije

Za renderovanje UI-a se koristi solid.js.

Aplikacija koristi Web Bluetooth API za povezivanje i komunikaciju sa ESP-em odnosno bilikojim BLE uređajem. API koji pretraživač daje je prost, tako da nema potreba za importovanjem dodatnih biblioteka. Kod relevantan za rad sa BLE nalazi se u BLEStore.tsx

BLEStore.tsx je napisan u Typescript-u, odnosno Javascript sa tipovina podataka. U fajlu se export-uju metode koje kontolišu konekciju connect(), disconnect(), initBLE().

Kada se desi promena vresnosti neke GATT karakteristike, vrednosti se čuvaju u BLEData Solid.js prodavnici. Solid.js prodavnica nam omogućava da se svaka promena u vrednostima odmah vidi u UI, bez potrebe da ručno pišemo kod koji će da promeni UI.

Sa malo promena kod može da se koristi sa bilokojim web UI frameworkom, kao React.js ili Angular

ESP32 Kako rade biblioteke

U main.cpp fajlu se nalazi osnovni kod potreban za pokretanje svega. BLEProvider i SerialProvider su biblioteke koje moraju da se inicijalizuju pre glavnog koga setup(). Takoće na kraju setup() je potrebno kreirati task-ove koji će proveravati BLE i seriski port.

CommandService

Kod je zamišljen tako da programer može da pravi komande. Komande mogu da budu BLE ili seriske. Za seriske potrebno je dati ime komenade, dok za BLE je potrebno dati UUID. U svakoj komandi se daje callback funkcija koja je odgovorna za procesovanja char[] koji je korisnik dao toj komandi seriski ili preko BLE.

CommandService je odgovoran za organizaciju komandi. Na početku je potrebo reći koliko komandi može program da očekuje. Nakon toga programer može da CommandService::add() svoje BLE i seriske komande.

BLEProvider::turnOnService() mora da se pozove nak dodavanje svih BLE komandi.

Progrmaer može da doda neke default vrednosti karakteristikama koje je definiso preko BLEProvider::setValue(UUID, value); nakon uključenje servisa.

StorageProvider

Je odgovoran za pamćenje i čitanje podataka iz SPFFS trajne memorije čipa. Bitno je da inicijalizuje StorageProvider::init(saveCallback, loadCallback) sa save i load funkcijama.

Tips

• Aplikacija nRF Connect for Mobile može da olakša debugovanje ESP-a. Aplikacija pruža prikaz, ćitanje, pisanje i prikaz tahničnih detalja tokom rada sa BLE.

Potencijalni probleami za ESP i WEB-app

• Zbog arduino framework-a nije moguće u isto vreme koristiti Bluetooth clasic i BLE/GATT. Bug unutar arduino framewroka.
• Web aplikacija ne radi na IOS-u jer Apple ne podržava BLE API u WebKit. Dovodi do toga da ne radi ni u Chrome-u i u Safari-u.