Sääasema ESP8266-mikrokontrollerilla ja sen soveltuminen opetuskäyttöön

Abstract

Tämä opinnäytetyö toteutettiin TAMK:in tietotekniikan tutkinto-ohjelman toimeksiantona. Tutkinto-ohjelmalla oli sulautettujen järjestelmien opetukseen liittyvä tarve tarkastella eri mikrokontrollereiden soveltuvuutta opetuskäyttöön.

Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutustua MikroPython-ohjelmointikieleen ja sen laitteistoläheisiin kirjastoihin. Kyseiseltä pohjalta päätettiin tehdä sääasema MikroPythonilla ja eräällä ESP8266-kehitysalustalla. Sääaseman sensorina käytettiin DHT22-anturia, joka mittasi sekä lämpötilaa että suhteellista kosteutta. Sääaseman haluttiin toimivan sekä paikallisesti että verkkoselaimen välityksellä. Paikallisesti toimiessaan sääasema käytti I2C-liitännäistä OLED-näyttöä tulostaakseen sääsensorin antaman datan. Verkkoselaimella toimiessaan sääasema puolestaan hyödynsi valmiiksi tehtyä koodia, joten koko sääaseman koodi tuli julkaista sen käyttämän lisenssin alaisena.

Opinnäytetyössä tarkasteltiin myös sekä ESP8266-kehitysalustan että opinnäytetyössä käytetyn MikroPython-ohjelmointikielen sopivuutta tietotekniikan tutkinto-ohjelman opetuskäyttöön. Kyseinen tarkastelu tehtiin vertailemalla käytössä olevaa Arduino IDE:ä MikroPythoniin ja ESP8266-kehitysalustaa Arduino Nanoon.

This thesis was carried out as an assignment from TAMK's ICT Engineering degree program. The degree program had a need related to the teaching of embedded systems to examine the suitability of different microcontrollers for teaching use.

The purpose of the thesis was to get acquainted with the MicroPython programming language and its hardware-related libraries. On that basis, it was decided to build a weather station with MicroPython and an ESP8266 development platform. A DHT22 sensor was used as the weather station sensor, which measured both temperature and relative humidity. The weather station was intended to operate both locally and via a web browser. When operating locally, the weather station used an I2C-connected OLED display to print the data provided by the weather sensor. When operating with a web browser, the weather station, in turn, utilized the pre-made code, so the entire weather station code had to be published under the license it used.

The thesis also examined the suitability of both the ESP8266 development platform and the MicroPython programming language used in the thesis for the teaching use of the ICT Engineering degree program. This review was done by comparing the current Arduino IDE with the MicroPython and the ESP8266 development platform with the Arduino Nano.