ПРИЛОЖЕНИЕТО ЗА ТЕМПЕРАТУРА И ВЛАЖНОСТ НА THINGSPEAK С ИЗПОЛЗВАНЕ НА ESP8266: 9 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Докато се занимавах с електронните си неща, имам тази идея да направя уеб-базирано приложение за времето. Това уеб приложение използва сензора SHT31 за получаване на данни за температурата и влажността в реално време. Разположихме нашия проект на WiFi модул ESP8266. Онлайн или офлайн! Няма нужда да се притеснявате, независимо дали сте онлайн или офлайн, ще получавате актуализации за времето отвсякъде и по всяко време. Това уеб приложение публикува данни на локалния уеб сървър, както и в облака. За облачни операции използваме ThingSpeak API. SHT31 използва I2C за получаване на данните от сензора.

SHT 31 е сензор за температура и влажност, произведен от Sensirion. SHT31 осигурява високо ниво на точност около ± 2% относителна влажност. Диапазонът на влажност е между 0 до 100%, а температурният диапазон е между -40 до 125 ° C. Той е много по -надежден и бърз с 8 секунди време за реакция на сензора. Неговата функционалност включва подобрена обработка на сигнала и I2C съвместимост. Той има различни режими на работа, което го прави енергийно ефективен.

В този урок сме свързали SHT 31 с дъската Adafruit Huzzah. За отчитане на стойностите на температурата и влажността използвахме ESP8266 I2C щит. Този адаптер прави всички пинове достъпни за потребителя и предлага удобна за потребителя I2C среда.

Стъпка 1: Изисква се хардуер

Хардуер, използван за изпълнение на тази задача:

1. SHT 31
2. Adafruit Huzzah ESP8266
3. ESP8266 I2C адаптер
4. I2C кабел

Стъпка 2: Хардуерни връзки

Тази стъпка включва ръководството за свързване на хардуера. Този раздел основно обяснява необходимите кабелни връзки между сензора и ESP8266. Връзките са както следва.

1. SHT31 работи през I2C. Горното изображение демонстрира връзката между модула ESP8266 и SHT31. Използваме I2C кабел за него или можем да използваме 4 F до F джъмперни проводници.
2. един проводник се използва за Vcc, вторият проводник за GND и други два съответно за SDA и SCL
3. Според адаптера I2C pin2 и pin 14 на платка ESP8266 се използват съответно като SDA и SCL

Стъпка 3: Код за планиране на задачи

В този урок изпълняваме три операции

• Прочетете данните от SHT11, използвайки I2C протокол
• хоствайте уеб сървъра и публикувайте показанията на сензора на уеб страницата
• публикувайте показанията на сензора в ThingSpeak API

За да постигнем това, използваме библиотеката TaskScheduler. Планирали сме три различни задачи, отнасящи се до три различни контролни операции. това се прави по следния начин

• Задача 1 е за отчитане на стойността на сензора, тази задача се изпълнява за 1 секунда, докато достигне таймаут от 10 секунди.
• Когато Task1 изтече времето за изчакване, Task 2 е активиран и Task1 е деактивиран.
• Ние се свързваме с AP в това обратно извикване. Две булеви променливи са взети, за да се погрижат за превключването между STA и AP
• В задача 2 ние хостваме уеб сървър на адрес 192.168.1.4. Тази задача се изпълнява на всеки 5 секунди, докато достигне времето за изчакване, което е 50 секунди

• Когато задача 2 достигне таймаут, задача 3 е активирана и задача 2 е деактивирана.

• В този calback се свързваме със STA (локален IP) В задача 3 публикуваме показанията на сензора в облака ThingSpeak API
• Задача 3 се изпълнява на всеки пет секунди, докато достигне времето за изчакване, т.е. 50 секунди
• Когато Task3 изтече времето за изчакване, Task 1 се активира отново и Task3 е деактивиран.
• Когато не се извиква обратно повикване или устройството не работи, то преминава в Light Sleep, като по този начин пести енергия.

void taskI2CCallback ();

void taskI2CDisable (); void taskAPCCallback (); void taskAPDisable (); void taskWiFiCallback (); void taskWiFiDisable (); // Задачи за i2c, хостинг на уеб сървър и публикуване на thingspeak Task tI2C (1 * TASK_SECOND, TASK_FOREVER, & taskI2CCallback, & ts, false, NULL, & taskI2CDisable); Задача tI2C (1 * TASK_SECOND, TASK_FOREVER и & taskI2CCallback, & ts, false, NULL, & taskI2CDisable); Task tAP (5*TASK_SECOND, TASK_FOREVER, & taskAPCallback, & ts, false, NULL и & taskAPDisable); Задача tWiFi (5* TASK_SECOND, TASK_FOREVER, & taskWiFiCallback, & ts, false, NULL, & taskWiFiDisable); // таймаут за задачи tI2C.setTimeout (10 * TASK_SECOND); tAP.setTimeout (50 * TASK_SECOND); tWiFi.setTimeout (50 * TASK_SECOND); // активирам I2C задача tI2C.enable ();

Стъпка 4: Код за отчитане на стойностите на температурата и влажността

Използваме библиотеката Wire.h, за да четем стойностите на температурата и влажността. Тази библиотека улеснява i2c комуникацията между сензора и главното устройство. 0x44 е I2C адресът за SHT31.

SHT31 работи в различен режим на работа. Можете да се обърнете към листа с данни за това. Използваме 0x2C и 0x06 като съответно MSB и LSB за единична операция.

// I2C задача за обратно извикване невалидна задачаI2CCallback () {Serial.println ("taskI2CStarted"); беззнаков int корен [6]; // започва предаване от 0x44; Wire.beginTransmission (Addr); // за предаване на един изстрел с висока повторяемост използваме 0x2C (MSB) и 0x06 (LSB) Wire.write (0x2C); Wire.write (0x06); // край на предаването Wire.endTransmission (); // искане на байтове от 0x44 Wire.beginTransmission (Addr); Wire.endTransmission (); Wire.requestFrom (Addr, 6); if (Wire.available () == 6) {// данни [0] и данни [1] съдържа 16 бита температура. root [0] = Wire.read (); root [1] = Wire.read (); // данни [2] съдържа 8 бита CRC корен [2] = Wire.read (); // данни [3] и данни [4] съдържа 16 бита корен на влажност [3] = Wire.read (); root [4] = Wire.read (); // данните [5] се състоят от 8 -битов CRC корен [5] = Wire.read (); } int temp = (root [0] * 256) + root [1]; // изместване на MSB с 8 бита добавяне на LSB поплавък cTemp = -45.0 + (175.0 * temp /65535.0); float fTemp = (cTemp * 1.8) + 32.0; // изместване на MSB с 8 бита добавяне на LSB към него разделяне с пълна разделителна способност и * 100 за процент влажност на плаващия = (100.0 * ((корен [3] * 256.0) + корен [4])) /65535.0; tempC = cTemp; tempF = fTemp; влажен = влажност; Serial.print ("Температура в C: / t"); Serial.println (Низ (cTemp, 1)); Serial.print ("Температура в F: / t"); Serial.println (String (fTemp, 1)); Serial.print ("Влажност: / t"); Serial.println (Низ (влажност, 1)); }

Стъпка 5: Код за хостване на уеб сървър

Ние сме хоствали уеб сървър от нашето устройство на статичен IP адрес.

Библиотеката ESP8266WebServer се използва за хостване на уеб сървъра

• Първо трябва да декларираме IP адрес, шлюз и подмрежова маска, за да създадем нашия статичен IP
• Сега декларирайте ssid и парола за вашата точка за достъп. Свържете се с точката за достъп от всяко STA устройство
• хоствайте сървъра на порт 80, който е порт по подразбиране за протокол за интернет комуникация, протокол за прехвърляне на хипертекст (HTTP) въведете 192.168.1.4 във вашия уеб браузър за въвеждане на уеб страница и 192.168.1.4/ стойност за четене на уеб страница от сензор

// статичен IP за APIPAddress ap_local_IP (192, 168, 1, 4); IPAddress ap_gateway (192, 168, 1, 254); IP Адрес ap_subnet (255, 255, 255, 0); // ssid и AP за локален WiFi в режим STA const char WiFissid = "*********"; const char WiFipass = "*********"; // ssid и pass за AP const char APssid = "********"; const char APpass = "********"; ESP8266WebServer сървър (80); void setup {server.on ("/", onHandleDataRoot); server.on ("/Стойност", onHandleDataFeed); server.onNotFound (onHandleNotFound);} невалиден taskAPCCallback () {Serial.println ("taskAP стартиран"); server.handleClient (); } void onHandleDataRoot () {server.send (200, "text/html", PAGE1); } void onHandleDataFeed () {server.send (200, "text/html", PAGE2); } void onHandleNotFound () {String message = "Файлът не е намерен / n / n"; message += "URI:"; съобщение += server.uri (); съобщение += "\ nМетод:"; съобщение += (server.method () == HTTP_GET)? "GET": "POST"; съобщение += "\ nАргументи:"; съобщение += server.args (); съобщение += "\ n"; server.send (404, "текст/обикновен", съобщение); } невалидно повторно свързванеAPWiFi () {WiFi.mode (WIFI_AP_STA); забавяне (100); WiFi.disconnect (); логическо състояние = WiFi.softAPCConfig (ap_local_IP, ap_gateway, ap_subnet); if (status == true) {Serial.print ("Настройка на soft-AP …"); булева ap = WiFi.softAP (APssid, APpass); if (ap == true) {Serial.print ("свързан с: / t"); // IP Адрес myIP = WiFi.softAPIP (); Serial.println (WiFi.softAPIP ()); } server.begin ();

}

Стъпка 6: Настройка на Thingspeak

ThingSpeak е IoT платформа. ThingSpeak е безплатна уеб услуга, която ви позволява да събирате и съхранявате сензорни данни в облака.

В тази стъпка ще ви дам кратка процедура за създаване на вашия акаунт в Thing Speak

• Регистрирайте се за нов потребителски акаунт в ThingSpeak
• Създайте нов канал, като изберете Канали, Моите канали и след това Нов канал
• Редактирайте полетата си
• Тези полета съдържат вашите сензорни данни
• Обърнете внимание на API API за запис и ИД на канал
• На вашата скица на Arduino можете да използвате библиотеката ThingSpeak за Arduino или можете директно да публикувате данните в ThingSpeak API
• следващата стъпка описва публикуването на съдържанието в Thing Speak API

Стъпка 7: Код за публикуване на данни, за да говорите

Тук публикуваме показанията на сензора в Thing Speak. за изпълнение на тази задача са необходими следните стъпки-

• Създайте своя акаунт в нещо говори Създайте канали и полета, за да съхранявате вашите сензорни данни
• можем да получим и публикуваме данните от ESP в thingSpeak и обратно, като използваме GET и POST заявки към api.
• можем да публикуваме данните си в ThingSpeak, както следва

id taskWiFiCallback () {WiFiClient wifiClient; if (wifiClient.connect (hostId, 80)) {String postStr = apiKey; postStr += "& field1 ="; postStr += Низ (влажен); postStr += "& field2 ="; postStr += Низ (tempC); postStr += "& field3 ="; postStr += Низ (tempF); postStr += "\ r / n / r / n"; wifiClient.print ("POST /update HTTP /1.1 / n"); wifiClient.print ("Хост: api.thingspeak.com / n"); wifiClient.print ("Връзка: затвори / n"); wifiClient.print ("X-THINGSPEAKAPIKEY:"+apiKey+"\ n"); wifiClient.print ("Тип съдържание: application/x-www-form-urlencoded / n"); wifiClient.print ("Content-Length:"); wifiClient.print (postStr.length ()); wifiClient.print ("\ n / n"); wifiClient.print (postStr); } wifiClient.stop (); }

Стъпка 8: Общ код

Цялостният код е достъпен в моето хранилище на GitHub

Стъпка 9: Кредити

• Arduino JSON
• ESP826WebServer
• Планировчик на задачи
• SHT 31
• I2C сканиране
• HIH6130 инструкции за употреба
• Тел
• NCD.io