ESP8266:Примеры/Температурный датчик DS18B20, передающий данные на EasyIoT Cloud

Содержание

AT-команды

Модули

Прошивки

Примеры

Проекты

Типовые проблемы

Библиотеки

Перевод: Максим Кузьмин (Cubewriter)

Перевел 1784 статей для сайта.

Контакты:

• Skype: cubewriter
• E-mail: cubewriter@gmail.com
• Максим Кузьмин на freelance.ru

Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.

Черновик

Температурный датчик DS18B20, передающий данные на EasyIoT Cloud

Эта статья рассказывает, как собрать систему, оснащенную температурным датчиком DS18B20, через WiFi подключенным к облачному сервису EasyIoT Cloud. Датчик подключается к системе автоматически – по методу «plug and play» (т.е. «подключай и работай»). Кроме того, у проекта будет функция оповещения по электронной почте – на тот случай, если температура достигнет порогового значения. Для этого проекта понадобятся модуль с чипом ESP8266, температурный датчик DS18B20 и среда разработки IDE Arduino.

Введение

[Видео – https://www.youtube.com/watch?v=KPvCs2ZeR10]

Датчик, показывающий изменения температуры:

Необходимые компоненты

• Один модуль с чипом ESP8266 (например, ESP-01, ESP-07, плата NodeMCU или др.)
• Один температурный датчик DS18B20
• Один резистор на 4,7 кОм
• Один источник 3,3-вольтового питания (батарея или регулятор напряжения)

Подключение компонентов

Схему подключения компонентов смотрите на схеме ниже. Вместо ESP-01 можно воспользоваться любым другим модулем ESP8266. Кроме того, вместо двух AA-батареек можно воспользоваться, к примеру, регулятором напряжения AMS1117-3.3.

Программа

Программа написана в среде разработки IDE Arduino. О том, как подключить ESP8266 к компьютеру, читайте в этой статье в разделе «Программа» от слов «Дальнейшие действия зависят от...» до слов «...отключить от адаптера линию Vcc)». Если у вас мало опыта, лучше воспользуйтесь платой NodeMCU, т.к. для ее подключения к компьютеру не нужно никаких настроек – просто подсоедините ее к USB-порту и все.

Саму программу можно загрузить с нашего GitHub-репозитория. Кроме того, вам нужно будет загрузить и установить в IDE Arduino библиотеки «EIoTCloudRestApiV1.0» (читайте об этом тут) и «DallasTemperature» (скачать ее можно тут).

Вам также нужно будет поменять три строчки в самой программе – для SSID, пароля к SSID и настройки «Instance ID». Чтобы узнать «Instance ID», нужно зарегистрироваться в сервисе EasyIoT Cloud, а затем кликнуть по Configure > User Info. Нужное значение будет в поле «Instance ID».

Вот так эти строчки выглядят в коде:

#define AP_USERNAME "xxxx"
#define AP_PASSWORD "xxxx"
#define INSTANCE_ID "xxxx"

Программа считывает настройки из EEPROM. Если ID модуля равен «0», это значит, что настроек для него в EasyIoT Cloud нет. В таком случае программа автоматически добавит в настройки новый модуль, даст ему название, а затем добавит параметры и настройки для этих параметров (более подробно смотрите в комментариях к коду). В результате новый модуль будет виден и в веб-интерфейсе EasyIoT Cloud, и в интерфейсе мобильного приложения.

Кроме того, ID добавленного модуля будет сохранено в EEPROM-памяти ESP8266. Таким образом, когда мы в следующий раз включим датчик, программа прочтет ID модуля из EEPROM (т.е. ей не понадобятся настройки из EasyIoT Cloud).

1. #include <ESP8266WiFi.h>
2. #include "EIoTCloudRestApiV1.0.h"
3. #include <EEPROM.h>
4. #include <OneWire.h>
5. #include <DallasTemperature.h>
6.  
7. #define DEBUG_PROG
8.  
9. #ifdef DEBUG_PROG
10.   #define DEBUG_PRINTLN(x)  Serial.println(x)
11.   #define DEBUG_PRINT(x)    Serial.print(x)
12. #else
13.   #define DEBUG_PRINTLN(x)
14.   #define DEBUG_PRINT(x)
15. #endif
16.  
17.  
18. EIoTCloudRestApi eiotcloud;
19.  
20. // это строчки для SSID, пароля к SSID и «Instance ID»; поменяйте их:
21. #define AP_USERNAME "xxxx"
22. #define AP_PASSWORD "xxxx"
23. #define INSTANCE_ID "xxxx"
24.  
25.  
26.  
27. #define REPORT_INTERVAL 1
28.  
29. #define ONE_WIRE_BUS 2  // контакт для датчика DS18B20
30. OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
31. DallasTemperature DS18B20(&oneWire);
32.  
33. #define CONFIG_START 0
34. #define CONFIG_VERSION "v01"
35.  
36. struct StoreStruct {
37.   // это лишь для определения того, ваши ли это настройки:
38.   char version[4];
39.   // переменные для ваших настроек:
40.   char token[41];
41.   uint moduleId;
42.   //bool tokenOk; // правильный токен  
43. } storage = {
44.   CONFIG_VERSION,
45.   // токен:
46.   "1234567890123456789012345678901234567890",
47.   // если ID модуля будет «0», то это неправильный модуль
48.   0,
49.   //0 // неправильный ID
50. };
51.  
52. String moduleId = "";
53. String parameterId = "";
54. float tempOld = 0;
55.  
56. void setup() {
57.     Serial.begin(115200);
58.     DEBUG_PRINTLN("Start...");   //  "Запуск..."
59.  
60.     EEPROM.begin(512);
61.     loadConfig();
62.  
63.     eiotcloud.begin(AP_USERNAME, AP_PASSWORD);
64.  
65.     // если это первый раз, когда вы получаете новый токен
66.     // и регистрируете новый модуль, этот фрагмент кода
67.     // автоматически добавляет новый модуль в EasyIoT Cloud:
68.     if (storage.moduleId == 0)
69.     {
70.       // получаем новый токен; альтернативный способ –
71.       // создать токен вручную, а затем сохранить его в EEPROM:
72.       String token = eiotcloud.TokenNew(INSTANCE_ID);
73.       DEBUG_PRINT("Token: ");
74.       DEBUG_PRINTLN(token);
75.       eiotcloud.SetToken(token);
76.  
77.       // запоминаем токен:
78.       token.toCharArray(storage.token, 41);
79.  
80.       // добавляем новый модуль и настраиваем его:
81.       moduleId = eiotcloud.ModuleNew();
82.       DEBUG_PRINT("ModuleId: ");
83.       DEBUG_PRINTLN(moduleId);
84.       storage.moduleId = moduleId.toInt();
85.  
86.       // задаем тип модуля:
87.       bool modtyperet = eiotcloud.SetModulType(moduleId, "MT_GENERIC");
88.       DEBUG_PRINT("SetModulType: ");
89.       DEBUG_PRINTLN(modtyperet);
90.      
91.       // задаем название для модуля:
92.       bool modname = eiotcloud.SetModulName(moduleId, "Room temperature");
93.       DEBUG_PRINT("SetModulName: ");
94.       DEBUG_PRINTLN(modname);
95.  
96.       // задаем картинку для параметра:
97.       String parameterImgId = eiotcloud.NewModuleParameter(moduleId, "Settings.Icon1");
98.       DEBUG_PRINT("parameterImgId: ");
99.       DEBUG_PRINTLN(parameterImgId);
100.  
101.       // задаем картинку для модуля:
102.       bool valueRet1 = eiotcloud.SetParameterValue(parameterImgId, "temperature.png");
103.       DEBUG_PRINT("SetParameterValue: ");
104.       DEBUG_PRINTLN(valueRet1);
105.      
106.       // добавляем параметр для отображения температуры:
107.       parameterId = eiotcloud.NewModuleParameter(moduleId, "Sensor.Parameter1");
108.       DEBUG_PRINT("ParameterId: ");
109.       DEBUG_PRINTLN(parameterId);
110.  
111.       // задаем описание параметра:
112.       bool valueRet2 = eiotcloud.SetParameterDescription(parameterId, "Temperature");
113.       DEBUG_PRINT("SetParameterDescription: ");
114.       DEBUG_PRINTLN(valueRet2);
115.      
116.       // задаем единицу измерения (как кодировать градусы Цельсия,
117.       // смотрите на http://meyerweb.com/eric/tools/dencoder/):
118.       bool valueRet3 = eiotcloud.SetParameterUnit(parameterId, "%C2%B0C");
119.       DEBUG_PRINT("SetParameterUnit: ");
120.       DEBUG_PRINTLN(valueRet3);
121.  
122.       // задаем параметр LogToDatabase:
123.       bool valueRet4 = eiotcloud.SetParameterLogToDatabase(parameterId, true);
124.       DEBUG_PRINT("SetLogToDatabase: ");
125.       DEBUG_PRINTLN(valueRet4);
126.  
127.       // задаем параметр SetAvreageInterval:
128.       bool valueRet5 = eiotcloud.SetParameterAverageInterval(parameterId, "10");
129.       DEBUG_PRINT("SetAvreageInterval: ");
130.       DEBUG_PRINTLN(valueRet5);
131.  
132.       // сохраняем настройки:
133.       saveConfig();
134.     }
135.  
136.     // если что-то пошло не так, ждем:
137.     if (storage.moduleId == 0)
138.       delay(1);
139.  
140.     // считываем из памяти ID модуля:
141.     moduleId = String(storage.moduleId);
142.     // считываем из памяти ID токена:
143.     eiotcloud.SetToken(storage.token);    
144.     // считываем из облака ID параметра Sensor.Parameter1:
145.     parameterId = eiotcloud.GetModuleParameterByName(moduleId, "Sensor.Parameter1");
146.     DEBUG_PRINT("parameterId: ");
147.     DEBUG_PRINTLN(parameterId);
148. }
149.  
150.  
151. void loop() {
152.   float temp;
153.  
154.   do {
155.     DS18B20.requestTemperatures();
156.     temp = DS18B20.getTempCByIndex(0);
157.     DEBUG_PRINT("Temperature: ");
158.     DEBUG_PRINTLN(temp);
159.   } while (temp == 85.0 || temp == (-127.0));
160.  
161.  
162.  
163.   if (tempOld != temp)
164.   {
165.     // отправляем данные о температуре:
166.     bool valueRet = eiotcloud.SetParameterValue(parameterId, String(temp));
167.     DEBUG_PRINT("SetParameterValue: ");
168.     DEBUG_PRINTLN(valueRet);
169.     tempOld = temp;
170.   }
171.   delay(1000 * 60 * REPORT_INTERVAL);
172. }
173.  
174. void loadConfig() {
175.   // это чтобы убедиться, что настройки есть, и это ваши настройки;
176.   // если программа не найдет настройки, то воспользуется
177.   // настройками по умолчанию:
178.   if (EEPROM.read(CONFIG_START + 0) == CONFIG_VERSION[0] &&
179.       EEPROM.read(CONFIG_START + 1) == CONFIG_VERSION[1] &&
180.       EEPROM.read(CONFIG_START + 2) == CONFIG_VERSION[2])
181.     for (unsigned int t=0; t<sizeof(storage); t++)
182.       *((char*)&storage + t) = EEPROM.read(CONFIG_START + t);
183. }
184.  
185. void saveConfig() {
186.   for (unsigned int t=0; t<sizeof(storage); t++)
187.     EEPROM.write(CONFIG_START + t, *((char*)&storage + t));
188.  
189.   EEPROM.commit();
190. }

Вот так модуль выглядит в интерфейсе EasyIoT Cloud:

Настройка EasyIoT Cloud

Для использования температурного датчика не требуется никаких настроек, т.к. он подключается к системе по принципу «plug and play» (т.е. «подключай и работай»). Кроме того, интерфейс EasyIoT Cloud поддерживает автоматические оповещения, и в нашем случае эту функцию можно использовать, к примеру, для отправки оповещения по электронной почте, если температура достигнет заданного порогового значения.

Чтобы настроить это, кликните в интерфейсе EasyIoT Cloud по Configure > Automation, а затем нажмите на кнопку «Add automation program». В результате откроется новое меню.

Выставьте переключатель «Enabled» на «On», а пункт «Program type» – на «Condition». Далее в пункте «Module» выберите только что созданный модуль для температурного датчика DS18B20, в пункте «Parameter» – параметр «Sensor.Parameter1», а в пункте «Condition» – «>= rising edge». Настройка «>= rising edge» значит, что уведомление будет отправлено только когда температура достигнет заданного значения. Далее в пункте «Condition value» выставьте «Fixed value», а в появившемся поле «Fixed value» – необходимое пороговое значение (в нашем случае это «27»). Затем в пункте «Action» выставьте значение «Send email», а в полях «Email address» и «Message» – электронный адрес и текст сообщения. Если вы хотите, чтобы в сообщении, помимо текста, было и температурное значение, воспользуйтесь конструкцией {value}. Теперь просто сохраните заданные настройки, нажав на кнопку «Save».

Итак, в нашем примере, если датчик, за который в интерфейсе отвечает модуль «9 - room temperature», отправит значение, равное «27» или выше, EasyIoT отправит на указанный электронный ящик примерно такое сообщение: