Rozdíly

Zde můžete vidět rozdíly mezi vybranou verzí a aktuální verzí dané stránky.

--- 2015:esp8266-ds18b20 [2016/01/15 22:53]
Václav Pálka vytvořeno
+++ 2015:esp8266-ds18b20 [2016/01/17 00:25] (aktuální)
Václav Pálka pokračování3
@@ Řádek 1: / Řádek 1: @@
 ====== WiFi teploměr s ESP8266 ======
 ===== Zadání =====
-Seznamte se s WiFi čipem ESP8266 a jeho vývojovým prostředím. Vytvořte aplikaci WiFi teploměru s čidlem DS18B20, která bude v definovaném intervalu pomocí GET požadavku odesílat aktuální teplotu na server ThingSpeak nebo do vlastního PHP skriptu s vizualizací.
+Seznamte se s Wi-Fi čipem ESP8266 a jeho vývojovým prostředím. Vytvořte aplikaci Wi-Fi teploměru s čidlem DS18B20, která bude v definovaném intervalu pomocí GET požadavku odesílat aktuální teplotu na server ThingSpeak nebo do vlastního PHP skriptu s vizualizací.
 ===== Úvod =====
 ==== ESP8266 ====
-ESP8266 je ultra low coast čínský modu pro převod sériové linky na Wi-fi. Tento modul s cenou do 3$ disponuje mimo jiné 32 bitovým procesorem s několika GPIO piny a podporuje módy v b/g/n, zabezpečení  WPA/WPA2 a umí pracovat jako Station nebo AP. Jednou z nesporných výhod jsou i rozměry, které jsou pro verzi ESP8266 ESP-01
+ESP8266 je ultra low coast čínský modu pro převod sériové linky na Wi-Fi. Tento modul s cenou do 3$ disponuje mimo jiné 32 bitovým procesorem s několika GPIO piny a podporuje módy v b/g/n, zabezpečení  WPA/WPA2 a umí pracovat jako Station nebo AP. Jednou z nesporných výhod jsou i rozměry, které jsou pro verzi ESP8266 ESP-01
 x 14 mm.
-{{ :2015:esp8266-ds18b20:esp8266-espxx.jpg?nolink&200 |Porovnání velikostí verzí modulů}}
+{{ :2015:esp8266-ds18b20:esp8266-espxx.jpg?nolink |Porovnání velikostí verzí modulů}}
 Modul samotný je schopen komunikovat s okolním světem již z výroby zavedeným firmwarem, který se ovládá pomocí AT příkazů přes sériovou linku připojenou rychlostí obvykle 115200 baudů za sekundu. Tyto jednoduché příkazy samy o sobě dostačují pro správnou funkci zařízení, které chceme připojit k síti. Avšak skutečné možnosti modul odhalil až s uvolněním dokumentace a SDK, díky čemuž umožnil vytvářet vlastní firmware. Mezi ty nejpokročilejší patří Nodemcu LUA. Tato distribuce využívá LUA jazyk, který byl navržen v roce 1993 jako odlehčený skriptovací jazyk, pro jednoduchá zařízení.
@@ Řádek 21: / Řádek 22: @@
 ===== Zapojení =====
+Zapojení modulu ESP je snadné, samotná deska má 2 napájecí piny, 2 GPIO piny, sériovou linku a resetovací a enable pin. Pozor ovšem na úroveň napětí, která nesmí přesáhnout 3V3.
+{{ :2015:esp8266-ds18b20:zapojeni.png?nolink |Zapojení}}
+Digitální teploměr DS18B20 byl zapojen v zapojení s vnějším napájením.
+V případě že chceme modul přeprogramovat je nutné, pro povolení programovaní, připojit pin GPIO0 na zem. Toto musí být provedeno ještě před připojením napájení, jinak nemusí k naprogramování dojít.
+{{ :2015:esp8266-ds18b20:20160117_001637.jpg?nolink&600 | Náhled na zapojení protipu}}
+===== Program =====
+Pro vytvoření programu bylo využito rozšíření pro Arduino a vhodné knihovny pro komunikaci s digitálním teploměrem DS18B20.
+==== Inicializace ====
+=== Knihovny ===
+Inicializace použitých knihoven pro obsluhu ESP88226 a DS18B20 komunikující po 1-wire sběrnici.
+<code c>
+  #include <ESP8266WiFi.h>
+  #include <OneWire.h>
+  #include <DallasTemperature.h>
+</code>
+=== Informace o připojení ===
+Nastavení informací o Teplotním čidle, SSID a heslu sítě, na které bude zařízení připojeno a informace a přístupový API klíč pro ThingSpeak.com.
+<code c>
+  #define ONE_WIRE_BUS 2
+  OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);                 // Inicializace DS18B20 na pinu GPIO2
+  DallasTemperature DS18B20(&oneWire);
+  const char* ssid     = "vaclav";               // Nastavení připojení k síti
+  const char* password = "";
+  const char* host = "api.thingspeak.com";       // Informace pro připojení k thingspeak.com
+  const char* APIkey   = "CM4O1WWET8RHAT99";
+  bool scnd = false;
+</code>
+=== Připojení k síti ===
+Inicializace sériové komunikace a připojení k sítí.
+<code c>
+  void setup() {
+    Serial.begin(115200);                        // Otevření komunikace po sériové lince
+    delay(10);
+    Serial.println();
+    Serial.print("Connecting to ");
+    Serial.println(ssid);
+    WiFi.begin(ssid, password);                  // Inicializace připojení k síti
+    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {      // Potvrzení připojení k síti
+      delay(500);
+      Serial.print(".");
+    }
+    Serial.println("");
+    Serial.println("WiFi connected");
+    Serial.println("IP address: ");
+    Serial.println(WiFi.localIP());
+    Serial.println();
+  }
+</code>
+==== Hlavní smyčka ====
+V této smyčce se provádí změření a odeslání teploty na server ThingSpeak.com
+<code c>
+  void loop() {
+    delay(30000);                                // Měření a odesílání teploty probíhá v intervalu cca 30s
+    float temp;
+    DS18B20.requestTemperatures();               // Získání informace o teplotě teploty
+    temp = DS18B20.getTempCByIndex(0);
+    Serial.print("Temperature: ");
+    Serial.println(temp);
+    char charVal[12];
+    dtostrf(temp, 8, 2, charVal);                // Konverze vyčtené teploty do stringu
+                                                 // (hodnota, počet míst, počet desetinných míst,
+                                                 // umístění stringu)
+  if(scnd){
+    Serial.print("connecting to ");
+    Serial.println(host);
+    WiFiClient client;
+    const int httpPort = 80;
+    if (!client.connect(host, httpPort)) {
+      Serial.println("connection failed");
+      return;
+    }
+    String url = "/update?key=";                // Vytvoření URL pro odeslání informace o teplotě
+    url += APIkey;
+    url += "&field1=";
+    url += charVal;
+    Serial.print("Requesting URL: ");
+    Serial.println(url);
+                                                 // Odeslání požadavku na server
+    client.print(String("GET ") + url + " HTTP/1.1\r\n" +
+                 "Host: " + host + "\r\n" +
+                 "Connection: close\r\n\r\n");
+    delay(10);
+    Serial.println();
+    while (client.available()) {
+      String line = client.readStringUntil('\r');
+      Serial.print(line);                        // tisk informací přijatých ze serveru
+    }
+    Serial.println();
+    Serial.println("connection completed");      // potvrzení ukončení odesílání
+    Serial.println();
+    Serial.println();
+   }
+   else
+   {
+    Serial.println("uncorrect first temperatue");
+    Serial.println();                            // Ošetření nesprávnosti první změřené hodnoty po připojení
+    scnd=true;                                   // k napájení
+   }
+  }
+</code>
+===== Funkce =====
+Princip funkce zařízení funguje na jednoduchém principu, kdy se zařízení připojí k lokální Wi-Fi síti, jejíž údaje má uložené v programové syntaxi a následně s intervalem 30 sekund opakuje cyklus změření teploty, vytvoření URL pro odeslání informace na server ThingSpeak.com, odeslání informace a přijetí odpovědi ze serveru.
+Na následujícím obrázku je možné vidět výpis ze sériové komunikace modulu s počítačem.
+{{ :2015:esp8266-ds18b20:odpoved.png?nolink |Záznam sériové kominikace}}
+Dále zde uvádím 24 hodinový záznam měření teploty v grafu ze serveru ThingSpeak.com.
+{{ :2015:esp8266-ds18b20:teplota.png?nolink |Záznam teploty 24hodin}}
+Vzhledem k dlouhé době opakovaní měření teploty a odezvy serveru na novou hodnotu na místo video záznamu o funkci přikládám odkaz na záznam posledních 24 hodin měření teploty, kdy je čidlo umístěno na stole v mém pokoji v místě mého trvalého bydliště.
+[[https://thingspeak.com/channels/78922|Aktuální záznam teploty na ThingSpeak.com]]
+Záznam bude aktuální po dobu, kdy zvládnou baterie dodávat dostatek proudu pro modul ESP8266.
+===== Závěr =====
+Modul ESP8266 byl sám o sobě pro mne rozuzlením podstaty Internetu věcí (IoT - Internet of Things), až v momentě, kdy jsem do ruky dostal desku o rozměru něco přes 2x1 cm jsem si uvědomil jak snadné je dnes připojit k procesoru Wi-Fi modul, ba co k samotnému modulu připojit zařízení, které tento modul napájený například z malé baterie, může obsluhovat.

Individální projekty MPOA

Uživatelské nástroje

Nástroje pro tento web

Rozdíly

Nástroje pro stránku