ESP8266 и Arduino IDE. Часть 10d: IoT-монитор. Финальный проект

Эта статья завершает серию из 10 частей по разработке на ESP8266 с Arduino IDE, представляя полноценную систему мониторинга температуры/влажности с LCD-дисплеем и веб-интерфейсом.

Решаемые проблемы

Проект решает несколько задач:

Жёстко закодированные IP-адреса, препятствующие гибкости сети
Сложность обнаружения IP-адреса устройства в локальной сети
Задержки инициализации WebSocket, вызывающие пропуск обновлений данных
Управление учётными данными сети

Схема и сборка

Простой менеджер подключений (SCM)

Пользовательское решение, заменяющее WiFi Manager. SCM обеспечивает:

Управление учётными данными сети без зависимости от библиотек
Лёгкое переключение сетей через аппаратный переключатель
Отображение деталей подключения на LCD
Надёжную обработку подключений

if ( digitalRead( pinSWITCH2) == LOW ) { WiFi.disconnect(); }

if (WiFi.SSID() != "" ) {
    WiFi.mode(WIFI_AP_STA);
    WiFi.begin();
    byte count = 0;
    while ( (WiFi.status()!=WL_CONNECTED ) && ( count< 20) ) {
        if (DEBUG) { Serial.print(F(".")); }
        count++;
        delay(500);
    }
}

Состояния LCD при подключении

Управление WebSocket

Подключения WebSocket требуют подтверждения инициализации перед передачей данных:

Socket.onopen = function() {
    console.log('WS open');
    Socket.send('#');
}

ESP8266 ожидает этот сигнал перед обновлением веб-страницы:

if (payload[0] == '#') {
    if (DEBUG) { Serial.println(F("websocket started\n")); }
    webSocketIsOpen = true;
    updateSensors(webSocketIsOpen);
}

Переключение шкалы температуры

boolean const CELSIUS = false;
boolean const FAHRENHEIT = true;

switchPinState = digitalRead(pinSWITCH);
if (switchPinState==FAHRENHEIT) {whichTemp = FAHRENHEIT;}
else {whichTemp = CELSIUS;}
if (whichTemp != oldTemp) {
    oldTemp = whichTemp;
    updateSensors(webSocketIsOpen);
}

Обработка запросов веб-страницы

if (client) {
    String REQUEST = client.readStringUntil('\r');
    int URI_START = REQUEST.indexOf(" ");
    int URI_END = REQUEST.indexOf(" ", URI_START+1 );

    if (URI_START != -1 && URI_END != -1) {
        String URI = REQUEST.substring(URI_START+1, URI_END);
        URI.toLowerCase();

        if ( URI == "/" ) {
            client.flush();
            client.print( HTTP_HEADER );
            client.print( HTML_1 );
            webSocketIsOpen = false;
        }
    }
}

Отображение информации о сети

boolean btnSwitchState = digitalRead( pinSWITCH2);
if ( btnSwitchState == LOW ) {
    if (btnSwitchPrevState != LOW) {
        displayInfo_StartTime = millis();
        displayInfo_Active = true;
        btnSwitchPrevState = LOW;
        lcd.clear();
        if ( WiFi.status()== WL_CONNECTED ) {
            lcd.setCursor(0, 0);
            lcd.print(LCD_Title);
            lcd.setCursor(0, 2);
            lcd.print( WiFi.SSID() );
            lcd.setCursor(0, 3);
            lcd.print(WiFi.localIP());
        }
    }
}