L'albero di Natale diventa "intelligente"

Sempre più dispositivi sono "intelligenti", perché non anche l'albero di Natale. Questo progetto riguarda il controllo delle luci di fata dell'albero di Natale sul browser e Alexa. Nel browser e tramite LED sull'hardware, il livello dell'acqua può anche essere monitorato nel piede dell'albero di Natale. Naturalmente, un timer può anche essere configurato per accendere e spegnere la luce regolarmente. L'intera configurazione avviene nel browser. Quindi vai, cosa stai aspettando!

Hardware richiesto

Sono descritte due varianti.

Costruzione gratuita senza alloggio:

I componenti per il sensore del livello dell'acqua sono opzionali se questa funzione deve essere utilizzata.

Costruzione sullo schermo a doppia base con alloggiamento dalla stampante 3D:

I componenti per il sensore del livello dell'acqua sono opzionali se questa funzione deve essere utilizzata.

Abbiamo anche preparato un video al blog:

Il circuito

Costruzione gratuita senza alloggio:

Con Dual-Bas Shield e Relaisshield:

Costruzione della variante 2

Se si desidera utilizzare l'opzione Sensore di stato dell'acqua, D1 Mini deve essere equipaggiato con i PIN combinati e le strisce a molla, in modo che lo scudo del sensore possa essere inserito su di esso. Non c'è niente a che fare con lo scudo del Relais. Lo scudo a doppia base è dotato delle strisce a molle chiuse.

Software

In modo che lo schizzo possa essere compilato, l'IDE Arduino deve essere preparato di conseguenza. Per impostazione predefinita, l'IDE Arduino supporta un gran numero di schede con diversi microcontrollori, ma non l'ESP8266. Pertanto è possibile creare e caricare programmi per ESP8266, è necessario installare un pacchetto software per il supporto dell'ESP8266.

Innanzitutto, devi dire all'IDUINO IDE dove troverai i dati richiesti anche per ESP8266. Per fare ciò, apri le preferenze dell'oggetto nel menu File. Nella finestra Preset, c'è il campo di input con l'etichetta "URL aggiuntivi di Gestore della scheda aggiuntivi". Se si fa clic sull'icona a destra del campo di input, si apre una finestra nell'URL

https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json può entrare

Ora scegli nell'IDUINO IDE sotto strumento → Amministrazione Board Board.

Si apre una finestra in cui sono elencati tutti i pacchetti disponibili. Per restringere l'elenco, immettere "ESP8266" nella casella di ricerca. Quindi ottieni solo una voce nella lista.

Per l'interfaccia Alexa è necessario due librerie che non possono essere installate tramite la gestione della libreria. Questi devono prima essere scaricati come file zip. Il server web asincrono di https://github.com/me-no-dev/ESPAsyncWebServer e tcp asincrono di https://github.com/me-no-dev/ESPAsyncTCP. Basta fare clic sul codice del pulsante verde e selezionare "Scarica zip".

Per installare i file zip scaricati nell'IDUINO IDE, richiamare nel menu Schizzo -> Integrazione Libreria -> Biblioteca .zip Aggiungi a. Viene visualizzata una finestra di dialogo Selezione file selezionando i file scaricati. Nient'altro da fare.

Infine, sono necessarie altre due biblioteche, che possono essere installate tramite la Gestione della Biblioteca Arduino. Questa è la biblioteca "Espabauxmo" che implementa l'interfaccia ad Alexa e la libreria "asyncwebconfig", che implementa la configurazione tramite il browser.

Se tutte le librerie sono installate, lo schizzo può essere compilato e caricato sull'hardware.

Lo schizzo

#include <ESP8266WIFI..h>     // Supporto WiFi.
#include <ESP8266MDNS..h>     // per il server dei nomi per utilizzare i nomi al posto di IP 
#include <TZ..h>              // DFINIZIONI TIMEZONE PER OROLOGIO
#include <Asyncwebconfig..h>  // biblioteca per la configurazione
#include <EspasyncWebserver..h> // server web asynchron
#include <Fauxmosp..h>       // interfaccia per Alexa

// Pins utilizzato per LED e relè
#define Pinrelais. D1.
#define Pienamente D2.
#define Pinhale. D3.
#define Pinfull. D4.

#define Lvlfull. 300
#define Llvlempty. 600

#define Fuso orario Tz_europe_berlin.

#define Riconnettere 300 // secondi per attendere ricollegare dopo la disconnessione

// modulo per la configurazione, JSON formattato
Corda parametro = "["
  "{"
  "'Nome': 'SSID',"
  "" Etichetta ":" Nome della WLAN ","
  "'Tipo':"+Corda(Testo di input)+","
  "'predefinito':''"
  "},"
  "{"
  "'Nome': 'PWD',"
  "'Etichetta': 'WLAN PASSWORD',"
  "'Tipo':"+Corda(Inserire password)+","
  "'predefinito':''"
  "},"
  "{"
  "'Nome': 'Alexaname',"
  "'Etichetta': 'Nome per Alexa',"
  "'Tipo':"+Corda(Testo di input)+","
  "'Default': 'Christmas Tree'"
  "},"
  "{"
  "'Nome': 'NTPServer',"
  "'Etichetta': 'server NTP',"
  "'Tipo':"+Corda(Testo di input)+","
  "'Default': 'pool.ntp.org'"
  "},"
  "{"
  "'Nome': 'showlevel',"
  "'Etichetta': 'Mostra il livello dell'acqua", "
  "'Tipo':"+Corda(Inputcheckbox.)+","
  "'Default': '1'"
  "},"
  "{"
  "'Nome': 'Userimer',"
  "'Etichetta': usa 'timer',"
  "'Tipo':"+Corda(Inputcheckbox.)+","
  "'Default': '0'"
  "},"
  "{"
  "'Nome': 'Avvio',"
  "'Etichetta': 'tempo facoltativo',"
  "'Tipo':"+Corda(Inputime.)+","
  "'Default': '18: 30 '"
  "},"
  "{"
  "'Nome': 'stoptime',"
  "" Etichetta ": 'tempo di spegnimento',"
  "'Tipo':"+Corda(Inputime.)+","
  "'Default': '23: 00 '"
  "}"
"]";

costante Char Html.[] Progmem. =
" \ N"
" \ n"
" \ n"
" \ n"
" \ N"
" \ n"
" Configurazione  \ N"
" \ n"
"Corpo {\ n"
"Colore di sfondo: # ECC361; \ N"
"Fammon-family: Arial, Helvetica, Sans-Serif; \ N"
"Colore: # 000000; \ n"
"Dimensioni del carattere: 12pt; \ n"
"Larghezza: 320px; \ n"
"} \ n"
".Tivitel {\ n"
"Peso del font: grassetto; \ n"
"Testo Align: Center; \ n"
"Larghezza: 100 %%; \ N"
"Imbottitura: 5 px; \ n"
"} \ n"
". Linea {\ n"
"Testo Align: Center; \ n"
"} \ n"
".Btn {\ n"
"Larghezza: 150 px; \ n"
"Raggio di confine: 10px; \ n"
"Colore di sfondo:% s; \ n"
"} \ n"
"Immagine {\ n"
"Larghezza: 320px; \ n"
"Opacità:% f; \ n"
"} \ n"
".full, .half, .empty {\ n"
"Larghezza: 30px; \ n"
"Altezza: 30px; \ n"
"Raggio di confine: 15px; \ n"
"Border: 2px solido nero; \ n"
"Display: blocco in linea; \ n"
"} \ n"
".full {\ n"
"Colore di sfondo:% s; \ n"
"Margin-Sinistro: 86px; \ n"
"} \ n"
".half {\ n"
"Colore di sfondo:% s; \ n"
"Margin-Sinistro: 18px; \ n"
"} \ n"
".empty {\ n"
"Colore di sfondo:% s; \ n"
"Margin-Sinistro: 18px; \ n"
"} \ n"
".Showlevel {\ n"
"Visibilità:% s; \ n"
"} \ n"
".conf {\ n"
"Colore di sfondo: lightgray, \ n"
"Border: 2px solido nero; \ n"
"Larghezza: 150 px; \ n"
"Imbottitura: 1 px 0px 1px 0px; \ n"
"Testo Align: Center; \ n"
"Testo-decorazione: nessuno; \ n"
"Display: blocco in linea; \ n"
"Border-Radius: 15px; \ n"
"Margine-Top: 10px; \ n"
"Cursore: puntatore; \ n"
"}\n"
" \ N"
" \ n"
" \ n"
"
 \ n"
" \ N"
" \ n"
"
 % s   \ N"
"
 \ n"
"
 wasserstand  \ n"
"
  \ n"
"
  \ n"
"
   \ n"
"
  Konfiguration   \ N"
" \ N"
" \ N"
" \ n";

// variabili globali
Asyncwebserver. server(80);
Asyncwebconfig. conf;
Fauxmosp. Fauxmo.;

UINT32_T. Ultimo = 0;      // utilizzato per le azioni cronometrate
booleano timer acceso = vero; // flag se il timer è acceso
booleano collegato = falso; // true se abbiamo una connessione del router
UINT16_T. nettry. = 0;    // Secondo contatore per riconnettersi
// colori correnti per il livello dell'acqua
costiere char *bgull.;
costiere char *Bghalf.;
costiere char *bgempty.;
costiere char* BGBTN.;
costiere char *BtnName.;
costiere char *Btnlabel.;
costiere char *showlevel.;
galleggiante opac.;
// char buf [2048];
// costanti da utilizzare per la pagina web
costiere char BGBTNON.[] = "acquamarina";
costiere char btnnameon.[] = "in poi";
costiere char Btnlabelon.[] = "IN POI";
costiere char BGBTNoff.[] = "grigio chiaro";
costiere char btnnameff.[] = "spento";
costiere char btnlabeloff.[] = "SPENTO";
costiere char colfull.[] = "verde";
costiere char colhalf.[] = "giallo";
costiere char colempty.[] = "rosso";
costiere char colnone[] = "grigio chiaro";
costiere char shower.[] = "visibile";
costiere char nascondilo[] = "nascosto";

// avviare la connessione WiFi 
booleano initwi.() {
    booleano collegato = falso;
    Wi-Fi.modalità(Wifi_sta.);
    Seriale.Stampa("Connetti a");
    Seriale.Println.(conf.GetValue.("SSID"));
    // Se SSID è stato configurato proviamo a stabilire una connessione
    Se (conf.GetValue.("SSID") != "") { 
      Wi-Fi.inizio(conf.i valori[0].c_str.(),conf.i valori[1].c_str.());
      UINT8_T. cnt. = 0;
      // aspetta 10 secondi
      mentre ((Wi-Fi.stato() != Wl_connected.) && (cnt.<20)){
        ritardo(500);
        Seriale.Stampa(".");
        cnt.++;
      }
      Seriale.Println.();
      // Se è stato stampato il successo dell'indirizzo IP
      Se (Wi-Fi.stato() == Wl_connected.) {
        Seriale.Stampa("IP-ADRESTE =");
        Seriale.Println.(Wi-Fi.Localip.());
        collegato = vero;
      }
    }
    // Se non è stato configurato alcun SSID o la connessione non può essere stabilita
    // Avvia un punto di accesso per creare la configurazione
    Se (!collegato) {
          Wi-Fi.modalità(Wifi_ap.);
          Wi-Fi.amato(conf.GUAPNAME.(),"",1);
          nettry. = 0;  
    }
    Restituzione collegato;
}

// ottieni minuti da una stringa tempo formattata HH: mm
UINT16_T. getminutes.(Corda timbro) {
  UINT16_T. h = timbro.sottostringatura(0,2).Toint.();
  UINT16_T. m = timbro.sottostringatura(3).Toint.();
  Restituzione h*60+m;
}

// Controllare se il timer è in intervallo e commuta il relais se necessario
vuoto CHECKTINER.() {
  // ricevi minuti per ora
  Time_t. Ora = volta(nullpr.); // Aktuelle Zeit. 
  struttura tm. * s_time. = ora locale(&Ora); // Zeitstruktur Aufgesplittet in Jahr, Monat, Tag, Stunnen, Minuten und Sekunden
  UINT16_T. minuti = s_time.->tm_hour. * 60 + s_time.->tm_min.;
  // ottieni minuti per iniziare e fermare
  UINT16_T. Ora di inizio = getminutes.(conf.getstring.("Ora di inizio"));
  UINT16_T. tempo di stop = getminutes.(conf.getstring.("tempo di stop"));
  Se (Ora di inizio <= tempo di stop) { // relais all'interno dell'intervallo
    Se (((minuti >= Ora di inizio) && (minuti <= tempo di stop)) && (!timer acceso)) {
      timer acceso = vero;
      Setrelay.(vero);
    }
    Se (((minuti < Ora di inizio) || (minuti > tempo di stop)) && (timer acceso)) {
      timer acceso = falso;
      Setrelay.(falso);
    }
  } altro { // Relais on the range
    Se (((minuti >= Ora di inizio) && (minuti <= tempo di stop)) && (timer acceso)) {
      timer acceso = falso;
      Setrelay.(falso);
    }
    Se (((minuti < Ora di inizio) || (minuti > tempo di stop)) && (!timer acceso)) {
      timer acceso = vero;
      Setrelay.(vero);
    }
  }
}

// cambia il relais acceso o spento
vuoto Setrelay.(booleano in poi) {
  DigitalWrite.(Pinrelais.,in poi);
  Se (in poi) {
    BGBTN. = BGBTNON.;
    BtnName. = btnnameon.;
    Btnlabel. = Btnlabelon.;
    opac. = 1;
  } altro {
    BGBTN. = BGBTNoff.;
    BtnName. = btnnameff.;
    Btnlabel. = btnlabeloff.;
    opac. = 0.2;
  }
}
// Controllare il livello del fluido e impostare i LED di Corresponding
vuoto Sequeds.(){
  // Leggi dal sensore di umidità
  // valore basso se bagnato
  Int. X = analogeri(A0.);
  Seriale.Printf.("Lettura analogica:% I \ n",X);
  // output basso per cambiare il LED
  bgempty. = colnone;
  Bghalf. = colnone;
  bgull. = colnone;
  Se (X > Llvlempty.) { 
    DigitalWrite.(Pienamente,0);
    DigitalWrite.(Pinhalf.,1);
    DigitalWrite.(Pinfull.,1);
    bgempty. = colempty.;
  } altro Se ((X <= Llvlempty.) && (X >= Lvlfull.)) {
    DigitalWrite.(Pienamente,1);
    DigitalWrite.(Pinhalf.,0);
    DigitalWrite.(Pinfull.,1);
    Bghalf. = colhalf.;
  } altro Se (X < Lvlfull.) {
    DigitalWrite.(Pienamente,1);
    DigitalWrite.(Pinhalf.,1);
    DigitalWrite.(Pinfull.,0);
    bgull. = colfull.;
  }
}

// ***** Funzioni di richiamata per il server Web
vuoto maneggevolezza(Asyncwebserverrequest. *richiesta){
  // Se non siamo connessi mostriamo la pagina di configurazione
  Se (!collegato) {
    handleconfig.(richiesta);
  } altro {
    // mostriamo l'hompage
    Se (richiesta->hasarg.("in poi")) Setrelay.(falso);
    Se (richiesta->hasarg.("spento")) Setrelay.(vero);
    char buf.[2048];
    sprintf.(buf.,Html.,BGBTN.,opac.,bgull.,Bghalf.,bgempty.,showlevel.,BtnName.,Btnlabel.);
    richiesta->Inviare(200,"Testo / HTML",buf.);
  }
}

vuoto handleconfig.(Asyncwebserverrequest. *richiesta){
  conf.gestireformRequest.(richiesta);
  Se (richiesta->hasarg.("SALVA")) {
    showlevel. = nascondilo;
    Se (conf.GetBool.("showlevel")) showlevel. = shower.; 
  }
}

vuoto HandleNotFound.(Asyncwebserverrequest. *richiesta){
  // per Fauxmo.
  Corda corpo = (richiesta->hasparam.("corpo", vero)) ? richiesta->GetParam.("corpo", vero)->valore() : Corda();
  Se (Fauxmo..processi(richiesta->cliente(), richiesta->metodo() == Http_get., richiesta->URL(), corpo)) Restituzione;
  // Maniglia altre richieste non trovate qui ...
}

vuoto Manicoballyrequest.(Asyncwebserverrequest. *richiesta, UINT8_T. *dati, taglia_t. Len., taglia_t. indice, taglia_t. totale){
  Seriale.Println.(richiesta->URL());
  Se (Fauxmo..processi(richiesta->cliente(), richiesta->metodo() == Http_get., richiesta->URL(), Corda((char *)dati))) Restituzione;
  // Maniglia qualsiasi altra richiesta del corpo qui ...
}

vuoto Handlealexa.(non firmato char ID del dispositivo, costiere char * nome del dispositivo, bool stato, non firmato char valore) {
  Seriale.Printf.("[Principale] dispositivo #% d (% s) Stato:% s Valore:% d \ n", ID del dispositivo, nome del dispositivo, stato ? "IN POI" : "SPENTO", valore);
  Setrelay.(stato);      
}

// init l'interfaccia Alexa
vuoto Initalexa.() {
  Seriale.Println.("Init Alexa");
  // impostare FauxMoSP per non creare un server TCP interno e reindirizzare richieste al server sulla porta definita
  // La porta TCP deve essere 80 per i dispositivi Gen3 (il valore predefinito è il 1901)
  // Questo deve essere fatto prima della chiamata da abilitare ()
  Fauxmo..createserver.(falso);
  Fauxmo..setport.(80); // Questo è richiesto per i dispositivi GEN3

  // Devi chiamare Abilita (TRUE) una volta che hai una connessione WiFi
  // È possibile abilitare o disabilitare la libreria in qualsiasi momento
  // disabilitandolo impedisce che i dispositivi vengano scoperti e commutati
  Fauxmo..abilitare(vero);
  // Aggiungi dispositivi virtuali
  Fauxmo..Aggiungi dispositivo(conf.GetValue.("Alexaname"));
  Fauxmo..ignesstate.(Handlealexa.);
}

vuoto impostare() {
  Seriale.inizio(74880);
  // tutti i perni usati come output
  pinmode.(Pinrelais.,PRODUZIONE);
  pinmode.(Pinfull.,PRODUZIONE);
  pinmode.(Pinhalf.,PRODUZIONE);
  pinmode.(Pienamente,PRODUZIONE);
  // preparare il modulo di configurazione e leggi la configurazione esistente
  conf.setdescription.(parametri);
  conf.readconfig.();
  showlevel. = nascondilo;
  Se (conf.GetBool.("showlevel")) showlevel. = shower.; 
  collegato = initwi.();
  // Avvia il server Web indipendentemente se disponiamo di Internet
  // connessione o un punto di accesso
  server.in poi("/",maneggevolezza);
  server.in poi("/ config",handleconfig.);
  server.onrequestbody.(Manicoballyrequest.);
  server.onnotfound.(HandleNotFound.);
  server.inizio();
  Se (collegato) { // Se abbiamo una connessione Internet
    Initalexa.();
    // init l'orologio interno
    Configtime.(FUSO ORARIO, conf.GetValue.("NTPServer"));
  }
  // reset evento temporizzato
  Ultimo = millis.();
  Setrelay.(falso);
  Sequeds.();
  Mdns..inizio(Corda(conf.GUAPNAME.())+".Locale");
}

vuoto ciclo continuo() {
  Fauxmo..maneggiare();
  // azione ogni secondo
  Se ((millis.() - Ultimo) > 1000) {
    Se (Wi-Fi.stato() != Wl_connected.) { 
      Se (++nettry. > Riconnettere) {
        initwi.();
      } altro {
        nettry. = 0;
      }
    }
    Ultimo = millis.();
    Sequeds.();
    Se (conf.GetBool.("Userimer")) CHECKTINER.();
  }
  Mdns..aggiornare();
}

vuoto Sequeds.(){
  // Leggi dal sensore di umidità
  // valore basso se bagnato
  Int. X = analogeri(A0.);
  Seriale.Printf.("Lettura analogica:% I \ n",X);
  // output basso per cambiare il LED
  bgempty. = colnone;
  Bghalf. = colnone;
  bgull. = colnone;
  Se (X > Llvlempty.) { 
    DigitalWrite.(Pienamente,1);
    DigitalWrite.(Pinhalf.,0);
    DigitalWrite.(Pinfull.,0);
    bgempty. = colempty.;
  } altro Se ((X <= Llvlempty.) && (X >= Lvlfull.)) {
    DigitalWrite.(Pienamente,0);
    DigitalWrite.(Pinhalf.,1);
    DigitalWrite.(Pinfull.,0);
    Bghalf. = colhalf.;
  } altro Se (X < Lvlfull.) {
    DigitalWrite.(Pienamente,0);
    DigitalWrite.(Pinhalf.,0);
    DigitalWrite.(Pinfull.,1);
    bgull. = colfull.;
  }
}