Первый комит в котором пока почти ничего не работает

This commit is contained in:
2021-05-03 16:22:16 +06:00
commit 5ed6161c7c
16 changed files with 2592 additions and 0 deletions

593
src/main.cpp Normal file
View File

@ -0,0 +1,593 @@
/**
Created on: 01.01.2021
Счётчик воды и протечки WEB морда для ESP8266
1) Установить: http://wiki.amperka.ru/%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B4%D1%83%D0%BA%D1%82%D1%8B:esp8266:esptool
Для 1MB флешь памяти, файловая система: http://wikihandbk.com/wiki/ESP8266:%D0%9F%D1%80%D0%BE%D1%88%D0%B8%D0%B2%D0%BA%D0%B8/Arduino/%D0%A0%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%82%D0%B0_%D1%81_%D1%84%D0%B0%D0%B9%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%BE%D0%B9_%D0%B2_%D0%B0%D0%B4%D0%B4%D0%BE%D0%BD%D0%B5_ESP8266_%D0%B4%D0%BB%D1%8F_IDE_Arduino
На борту счётчика выход
2 входа для счётчика горячей и холодной (Подключено к STM8L051 геркон)
1 вход для датчика утечки (Подключено к STM8L051 200 ком резистор по моему)
1 кнопка для включения ESP8266 и перехода в настройки при длительном нажатии (10 секунд) а при коротком просто отправить данные по WIFI (Подключено к STM8L051 кнопка)
1 кнопочка для открытия кранов не смотря на утеку воды (для пожаробезопасности) (Подключено к STM8L051 кнопка)
Подробнее схемотехника на: https://easyeda.com/ru
Другая документация на O:\MyDocuments\projects\_Doc\Water_meter_observer
*/
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
#include <Arduino.h>
#include <ArduinoJson.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ESP8266WebServer.h> // Include the WebServer library
#include <DNSServer.h>
#include <ESP8266mDNS.h>
#include <Ticker.h> //Ticker Library
#include <LittleFS.h> //Прмер: https://github.com/lorol/ESPAsyncWebServer/blob/master/examples/ESP_AsyncFSBrowser/ESP_AsyncFSBrowser.ino
#include <PubSubClient.h> //Для отправки данных по MQTT см.: https://www.emqx.io/blog/esp8266-connects-to-the-public-mqtt-broker
#include "Bounce2.h"
#include "tools.h"
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
#define PIN_LED 02 //Пин светодиода
Bounce bounce = Bounce(); //Для избавления от дребезга контактов
int blink=LOW; //Для мигания при настройке
int blinkMSec=0; //Для мигания при настройке
ESP8266WebServer server(80); // Set web server and port number to 80
WiFiClient wifiClient;
WiFiClientSecure wifiClientS;
IPAddress local_IP(192,168,1,1); //Для точки доступа
IPAddress gateway(192,168,1,1); //Для точки доступа
IPAddress subnet(255,255,255,0); //Для точки доступа
IPAddress DNS_IP(192,168,1,1);
int lastPS=0; //сколько приконекченных
// DNS server
const byte DNS_PORT = 53;
DNSServer dnsServer;
//Для входа и выхода из режима настройки WIFI
#define CNF_TIME 300; //Сколько секунд даётся для настройки оборудования (600=5минут)
int ticks = -1; //Переменная для отсчёта секунд, как дойдёт до нуля то засыпаем
Ticker blinker; //Для подсчёта времени до входа в спящий режим (предполагаю просыпание по кнопке ресет)
String ssid="Node6";
String pass="isecretk";
PubSubClient mqttClient;
String mqtt_protocol = "tcp";
String mqtt_host = "observer.kz"; // Имя сервера MQTT
uint16_t mqtt_port = 1883; // Порт для подключения к серверу MQTT
String mqtt_fingerprint = ""; //Отпечаток сертификата
String mqtt_user = ""; // Логи для подключения к серверу MQTT
String mqtt_pass = ""; // Пароль для подключения к серверу MQTT
String mqtt_topic = "home/water/main"; /* 1=on, 0=off else toggle*/
#define LED_QOS 1 //0 - Без подтверждения 1 - С подтверждением 2 - С подтверждением и без возможности двойной отправки
int time5s=millis(); //Для реконекта каждые 5 секунд
String uuid=""; //Уникальный ID клиента (загружается из файловой системы)
String g_data; //Для накопления данных с последовательного порта
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
int g_cold = -1; //Показание холодной воды
int g_hot = -1; //Показание горячей воды
int g_leak = -1; //Протечка 0 нет 1 есть
int g_volt = -1; //Вольт на акамуляторе
int g_tmpr = -100; //Температура на микроконтроллере
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
bool configWebServer();
void setLampLight(int mode);
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
//Load settings from file system to local variables
bool loadConfig()
{
File f = LittleFS.open("settings.txt", "r");
String line="";
do {
line=readLine(f);
if(line!=""){
if(BeforeFirst(line,'=')=="ssid") ssid=AfterFirst(line,'='); //Название сети
else if(BeforeFirst(line,'=')=="pass") pass=AfterFirst(line,'='); //Номер сети
else if(BeforeFirst(line,'=')=="mqtt_protocol") mqtt_protocol=AfterFirst(line,'=');
else if(BeforeFirst(line,'=')=="mqtt_host") mqtt_host=AfterFirst(line,'=');
else if(BeforeFirst(line,'=')=="mqtt_port") mqtt_port=AfterFirst(line,'=').toInt();
else if(BeforeFirst(line,'=')=="mqtt_fingerprint") mqtt_fingerprint=AfterFirst(line,'=');
else if(BeforeFirst(line,'=')=="mqtt_user") mqtt_user=AfterFirst(line,'=');
else if(BeforeFirst(line,'=')=="mqtt_pass") mqtt_pass=AfterFirst(line,'=');
else if(BeforeFirst(line,'=')=="mqtt_topic") mqtt_topic=AfterFirst(line,'=');
}
} while (line!="");
f.close();
Serial.println("SSID = "+ssid);
Serial.println("MQTT HOST = "+mqtt_host);
return true;
}
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
//Save settings from local variables to file system
bool saveConfigs()
{
File f = LittleFS.open("settings.txt", "w");
if (!f) {
Serial.println("Count file open failed on update.");
} else {
f.println("ssid="+ssid);
f.println("pass="+pass);
f.println("mqtt_protocol="+mqtt_protocol);
f.println("mqtt_host="+mqtt_host);
f.println("mqtt_port="+String(mqtt_port));
f.println("mqtt_fingerprint="+mqtt_fingerprint);
f.println("mqtt_topic="+mqtt_topic);
f.println("mqtt_user="+mqtt_user);
f.println("mqtt_pass="+mqtt_pass);
f.close();
}
return true;
}
//=======================================================================
void handleNotFound() {
server.send(404, "text/plain", "FileNotFound");
}
//=======================================================================
//Отправляю показания датчиков при настройке нептуна
void handleSensors() {
String json;
json.reserve(128);
//Видимые сети
json = "{\"networks\":[";
int n = WiFi.scanNetworks();
Serial.print(n);
Serial.println(" network(s) found");
for (int i = 0; i < n; i++)
{
json += "{\"name\":\"";
json += WiFi.SSID(i); //Название сети
json += "\",\"lock\":";
json += WiFi.encryptionType(i); //Шифрование
json += ",\"strength\":";
json += WiFi.RSSI(i); //Уровень сигнала
json += "}";
if(i!=n-1) json += ",";
}
json += "],";
//Количество тиков до перехода в спящий режим
json += "\"ticks\":";
json += ticks;
json += ",\"hot\":123";
json += ",\"cold\":456";
json += ",\"leak\":false";
json += "}";
server.send(200, "application/json", json);
}
//=======================================================================
void handleData(){
String json;
json.reserve(128);
json = "{";
json += "\"ssid\":\"ssid\"";
json += ",\"pass\":\"pass\"";
json += ",\"mqtt\":\"mqtt\"";
json += ",\"uuid\":\"uuid\"";
json += ",\"topic\":\"topic\"";
json += ",\"login\":\"login\"";
json += ",\"password\":\"password\"";
json += "}";
server.send(200, "application/json", json);
}
//=======================================================================
void handleSave(){
Serial.println("+++Save+++");
if(server.args()>0){
for(int i=0;i<server.args();i++){
Serial.println("Nane = "+server.argName(i));
Serial.println(server.arg(i));
if(server.argName(i)=="ssid")
ssid=server.arg(i);
if(server.argName(i)=="pass")
pass=server.arg(i);
}
}
server.send(200, "text/html", "ok");
}
//=======================================================================
void handleMain() {
if(LittleFS.exists("/index.html")){
//Serial.println("File exists.");
File file = LittleFS.open("/index.html", "r");
if(file){
if(server.streamFile(file, "text/html")!= file.size()){
Serial.println("Sent less data than expected!"); //Отправленно меньше данных чем ожидалось
}
file.close();
}
}else{
Serial.println("File not exists!");
}
}
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
//Подключиться к сохраненой точки доступа и поднять HTML сервер
bool connectToWIFIPoint(){
WiFi.mode(WIFI_STA); //WIFI_STA - Режим только клиента
WiFi.hostname("Water_meter_V01");
WiFi.setAutoReconnect(true);
WiFi.begin(ssid, pass);
/*Serial.print("Connecting to ");
int i = 60; //Чтобы больше минуты не ждал
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED && i>0) { // Wait for the Wi-Fi to connect
delay(1000);
Serial.print(--i); Serial.print(' ');
}*/
return true;
}
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
//Отключиться от точки доступа
bool disconnectFromWIFIPoint(){
WiFi.setAutoReconnect(false);
WiFi.disconnect(true);
return true;
}
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
//Инициилизировать WIFI точку доступа для настройки выключателя а также поднять HTML сервер
bool createAP(){
//WiFi.mode(WIFI_AP_STA); //WIFI_AP_STA - Режим точки доступа и клиента WIFI_AP - Режим только точки доступа
WiFi.mode(WIFI_AP); //WIFI_AP - Режим только точки доступа
//Настройки точки доступа
if(WiFi.softAPConfig(local_IP, gateway, subnet)){
Serial.println("Ready WiFi.softAPConfig");
}
Serial.print("Setting soft-AP ... ");
boolean result = WiFi.softAP("Observer_V03");
if(result == true)
{
Serial.println("Ready");
IPAddress IP = WiFi.softAPIP();
Serial.println(IP);
//Serial.println(WiFi.localIP());
//Настройте DNS-сервер, перенаправляющий все домены на apIP
dnsServer.setErrorReplyCode(DNSReplyCode::NoError);
dnsServer.start(DNS_PORT, "*", DNS_IP);
configWebServer();
}
else
{
Serial.println("Failed!");
}
return true;
}
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
//Отключить программную точку доступа
bool deleteAP(){
Serial.print("softAPdisconnect();");
dnsServer.stop();
bool result=WiFi.softAPdisconnect(true);
//Гашу светодиод
digitalWrite(LED_BUILTIN,HIGH); //LOW
return result;
}
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
//Функция для подсчёта времени до перехода в спящий режим
void tick_1s()
{
ticks--;
if(ticks==0){ //Переходим в спящий режим
Serial.print("Deep sleep!");
Serial.print("#0;!*"); //Отсылаю команду на STM8 чтобы он на CHIP_PU подал низский сигнал для отключения питания
}
//Если в течении 2х минут не перешли в режим глубокого сна то переходим в обычный сон
if(ticks==-600){
Serial.println("Sleep!");
Serial.print("#0;!*"); //Повторно отсылаю команду на STM8 чтобы он на CHIP_PU подал низский сигнал для отключения питания
ESP.deepSleep(0);
}
}
//=======================================================================
//Запрос на получение данных с микроконтроллера
//Для дебага написал тестовую программу клторая эиетирует STM8L по последовательному порту: O:\MyDocuments\projects\Workspace_C++Builder\NeptuneW01
bool getMode(){
Serial.println("#0;"); //Запрашиваю для какого режима работы включили WIFI
/*Serial.println("#1;"); //Запрашиваем '1'=холодная
Serial.println("#2;"); //Запрашиваем '2'=горячая
Serial.println("#3;"); //Запрашиваем '3'=протечки
Serial.println("#4;"); //Запрашиваем '4'=вольт на аккумуляторе
Serial.println("#5;"); //Запрашиваем '5'=температура на процессоре
*/
return true;
}
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
bool configWebServer(){
Serial.println("configWebServer()");
server.on("/sensors/", HTTP_GET, handleSensors);
server.on("/data/", HTTP_GET, handleData);
server.on("/save/", HTTP_POST, handleSave);
server.on("/", HTTP_GET, handleMain);
server.onNotFound(handleNotFound);
// Start server
server.begin();
return true;
}
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
// подключаемся к MQTT серверу
bool connectToMQTT(){
Serial.println("mqtt_protocol = "+mqtt_protocol+" mqtt_host = "+mqtt_host+" mqtt_port = " + String(mqtt_port));
// Fingerprint of the broker CA
// openssl x509 -in m2mqtt_srv.crt -sha1 -noout -fingerprint
if(mqtt_protocol=="tcp"){
mqttClient.setClient(wifiClient);
}else{
mqttClient.setClient(wifiClientS);
wifiClientS.setFingerprint(mqtt_fingerprint.c_str());
}
//Присваиваю настройки
mqttClient.setServer(mqtt_host.c_str(),mqtt_port);
if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
if(!mqttClient.connected()) {
if (mqttClient.connect(uuid.c_str() )) {
Serial.println("connected");
/*mqttClient.setCallback(callback);
if(mqttClient.subscribe(String(mqtt_topic+"/set").c_str(),LED_QOS)) //Подписываемся на топик
Serial.println(String("Subscribe on ")+mqtt_topic);
else
Serial.println("Error subscribe.");*/
} else {
Serial.print("failed, status code =");
Serial.print(mqttClient.state());
}
}
}
return true;
}
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
void setup()
{
Serial.begin(115200);
Serial.println("");
Serial.println("Init led pin");
//Настраиваем светодиод на плате
pinMode(PIN_LED, OUTPUT);
digitalWrite(PIN_LED, HIGH); // Выключаю светодиод
//Инициализирую файловую систему
if(LittleFS.begin())
Serial.println("SPIF FS ready");
else
Serial.println("SPIF FS failed");
uuid=readUUID(); //Загружаю уникальный идентификатор клиента
loadConfig(); //Загружаю настройки в локальные переменные
/*
blinker.attach(1, tick_1s); //Инициализирую таймер для подсчёта секунд работы в режиме настройки
*/
connectToWIFIPoint(); //Пытаюсь подключиться к настроенной точке доступа
/*
connectToMQTT(); //Пытаюсь опубликовать топик
*/
//Заранее инициализирую HTTP сервер чтобы не замарачиваться с логигой его работы...
configWebServer();
//Запрашиваю актуальную информацию по датчикам c STM8 микроконтролера по USART
getMode();
}
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
//Проверяю правильный ли CRC в строке
bool checkCRC(String str){
String data=CutBeforeFirst(str,'!',false);
String crcS=CutBeforeFirst(str,'*',true);
//Подсчитываю CRC и проверяю с тем что передалось
unsigned char crcD=0;
for(unsigned int i=0;i<data.length();i++){
crcD+=data[i];
}
if(crcD==crcS.toInt()) //CRC is OK
{
return true;
}else
{
Serial.println("Incom CRC = "+crcS+" calc CRC = "+String(crcD));
return false;
}
}
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
bool first=true;
//=======================================================================
void loop(){
mqttClient.loop();
dnsServer.processNextRequest(); //DNS
server.handleClient(); //Обрабатываем запрос клиента (без этого не берётся IP адресс)
//Как приконнектились отображаю IP адрес
if(WiFi.status() == WL_CONNECTED){
if(first){ //Если приконектились или переконектились то отображаю IP адресс
Serial.println();
Serial.print("Local IP address:\t");
Serial.println(WiFi.localIP());
first=false;
}
}else{
first=true;
}
//если кто приконектился то выводим это в консоль
if(WiFi.softAPgetStationNum()!=lastPS)
{
lastPS=WiFi.softAPgetStationNum();
Serial.printf("Stations connected to soft-AP = %d\n", WiFi.softAPgetStationNum());
}
/*
//После запуска спрашиваем в каком режиме работать настройки или передачи показаний
if(millis()-time5s>30000){
getMode();
time5s=millis();
}
*/
/*
mqttClient.loop();
dnsServer.processNextRequest(); //DNS
server.handleClient(); //Обрабатываем запрос клиента (без этого не берётся IP адресс)
if(ticks>0){
//В режиме конфигурации каждые 500 миллисекунд меняем цвет зелёного светодиода
if(millis()-blinkMSec>500){
blink=!blink;
digitalWrite(LED_BUILTIN,blink);
blinkMSec=millis();
}
}else{
//Если в нормальном режиме функционирования
//Проверяю соединение с MQTT и если не соединён то пытаюсь подключиться каждые 10 секунд
if(millis()-time5s>10000){
if(!mqttClient.connected()) {
connectToMQTT();
}
time5s=millis();
}
}
*/
//Блок кода для общения с энергоэфективным микроконтроллером
int inByte = 0;
if (Serial.available() > 0) { //если есть доступные данные то обрабатываем их
//Serial.println("available = "+String(Serial.available()));
// считываем байты в строку до символа с символа '#' до символа '*'
for(int i=0;i<Serial.available();i++){
inByte = Serial.read();
if(inByte=='#') g_data=""; //Новая строка
g_data+=(char)inByte;
if(inByte=='*') break;
}
//Если первый и последний символ в строке равен нужным сиволам то это полный ответ c CRC суммой
if(g_data[0]=='#' && g_data[g_data.length()-1]=='*')
{
g_data[0]='@'; //Чтобы команда заново не выполнилась
Serial.print("Length = "+String(g_data.length())+" ansver = "+g_data);
g_data[0]='#';
Serial.println("");
if(checkCRC(g_data)) //Проверяю CRC принятых данных
{
String cmd=CutBeforeFirst(g_data,';',false); //Отделяю команду
if(cmd=="#0;"){ //'0'=проверка зачем разбудили WIFI
String value=CutBeforeFirst(g_data,'!',true); //Если 1 то отправлять данные на сервер если 0 то войти в режим настройки в качестве точки доступа
Serial.print("value mode = ");
Serial.println(value);
if(value=="1"){ //Если разбудили для того чтобы передать данные
Serial.println("Send data mode");
if(deleteAP()){
connectToWIFIPoint();
}
}
if(value=="0"){ //Если разбудили для того чтобы настроить оборудование
Serial.println("Config mode");
if(disconnectFromWIFIPoint()){
if(createAP()){
ticks = CNF_TIME;
}
}
}
}
if(cmd=="#1;"){ //'1'=холодная
String value=CutBeforeFirst(g_data,'!',true);
Serial.print("value cold = ");
Serial.println(value);
g_cold=value.toInt();
}
if(cmd=="#2;"){ //'2'=горячая
String value=CutBeforeFirst(g_data,'!',true);
Serial.print("value hot = ");
Serial.println(value);
g_hot=value.toInt();
}
if(cmd=="#3;"){ //'3'=протечки
String value=CutBeforeFirst(g_data,'!',true);
Serial.print("value leak = ");
Serial.println(value);
g_leak=value.toInt();
}
if(cmd=="#4;"){ //'4'=вольт на аккумуляторе
String value=CutBeforeFirst(g_data,'!',true);
Serial.print("value volt = ");
Serial.println(value);
g_volt=value.toInt();
}
if(cmd=="#5;"){ //'5'=температура
String value=CutBeforeFirst(g_data,'!',true);
Serial.print("value tmrt = ");
Serial.println(value);
g_tmpr=value.toInt();
}
}
g_data=""; //Обработали ответ
}
}
//Как все данные накопились отправляем их по MQTT на сервер
if(WiFi.status() == WL_CONNECTED && g_cold!=-1 && g_hot!=-1 && g_leak!=-1 && g_volt !=-1){
String data="{";
data+="\"cold\":"+String(g_cold)+","; // Горячая
data+="\"hot\":"+String(g_hot)+","; // Холодная
data+="\"leak\":"+String(g_leak)+","; // Протечки
data+="\"volt\":"+String(g_volt); // Вольт на акумуляторе
if(g_tmpr>-100)
data+=",\"tmpr\":"+String(g_tmpr); // Температура
data+="}";
mqttClient.publish(mqtt_topic.c_str(), data.c_str(), true); //Отправляю данные в топик (С флагом RETAIN чтобы слушатели которые подключились поздно получили тек. состояние)
Serial.println(data);
//Как отправили данные устанавливаю время ожидания входа в сон на 5 секунд чтобы ESP8266 заснул
ticks=5;
//Очищаю данные
g_cold=-1;
g_hot=-1;
g_leak=-1;
g_volt=-1;
g_tmpr=-100;
}
}