[10] ESP32 - Arduino - Adafruit IOT Sterowanie przekaźnikami

W tym poście chciałbym opisać sposób obsługi kilku przekaźników za pomocą ESP32, asystenta google oraz platformy Adafruit IO.

[Źródło: http://paulobrien.co.nz/2017/03/16/esp32-programming-with-arduino-on-windows/]

Aby połączyć Asystenta Google, z platformą Adafruit wykorzystuje IFTTT. Niestety z tego co widzę dane mogą być przesyłane tylko od Asystenta do platformy Adafruit. Czyli np nie uda się odczytać temperatury z ESP. Natomiast nic nie stoi na przeszkodzie aby przesyłać dane by otworzyć dany przekaźnik.

Projekt Arduino:

Na samym początku należy dołączyć potrzebne biblioteki:

1. #include <WiFi.h>
2. #include "Adafruit_MQTT.h"
3. #include "Adafruit_MQTT_Client.h"

Kolejnym elementem jest wprowadzenie definicji preprocesora z stałymi parametrami:

1. #define WIFI_SSID       "WIFI_SSID"
2. #define WIFI_PASS       "WLAN_PASS"
4. #define ADAFRUIT_SERVER      "io.adafruit.com"
5. #define ADAFRUIT_SERVERPORT  1883    
6.              
7. #define ADAFRUIT_USERNAME    "ADAFRUIT_USERNAME"
8. #define ADAFRUIT_KEY         "ADAFRUIT_KEY"
10. #define ADAFRUIT_FEEDS       "/feeds/FEEDS_NAME"

1. void MQTT_connect();
2.  
3. WiFiClient client;
4. Adafruit_MQTT_Client mqtt(&client, ADAFRUIT_SERVER, ADAFRUIT_SERVERPORT, ADAFRUIT_USERNAME, ADAFRUIT_KEY);      
5. Adafruit_MQTT_Subscribe LED_Control = Adafruit_MQTT_Subscribe(&mqtt, ADAFRUIT_USERNAME  ADAFRUI_FEEDS);

Część główna programu wygląda następująco:

1. void setup() {
2.   Serial.begin(115200);
3.   delay(10);
4.  
5.   pinMode(2, OUTPUT);
6.   pinMode(3, OUTPUT);
7.  
8.   Serial.print("Connecting ");
9.   WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASS);
10.  
11.   while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
12.   {
13.     delay(500);
14.     Serial.print(".");
15.   }
16.   Serial.println();
17.   Serial.println("WiFi connected");
18.   Serial.println("IP address: ");
19.  
20.   Serial.println(WiFi.localIP());
21.  
22.   mqtt.subscribe(&LED_Control);
23. }

W tej części zawarto inicjalizację komunikacji UART, podłączenie z wifi oraz wprowadzenie adresu serwera z którego będą pobierane dane.

Podłączenie z serwerem MQTT:

1. void MQTT_connect() {
2.   int8_t ret;
3.   if (mqtt.connected()) {
4.     return;
5.   }
6.   uint8_t retries = 3;
7.   while ((ret = mqtt.connect()) != 0) {
8.        Serial.println(mqtt.connectErrorString(ret));
9.        Serial.println("Retrying MQTT connection in 5 seconds...");
10.        mqtt.disconnect();
11.        delay(5000);
12.        retries--;
13.        if (retries == 0) {
14.          while (1);
15.        }
16.   }
17.   Serial.println("MQTT Connected!");
18. }

Główna pętla programu wygląda następująco:

1. void loop() {
2.   MQTT_connect();
3.  
4.   Adafruit_MQTT_Subscribe *subscription;
5.   Serial.println("Start waiting for msg");
6.  
7.   while ((subscription = mqtt.readSubscription(5000)))
8.   {
9.     Serial.println("Msg get");
10.     if (subscription == &LED_Control)
11.     {
12.       Serial.print(F("Got: "));
13.       Serial.println((char *)LED_Control.lastread);
14.  
15.       if (!strcmp((char*) LED_Control.lastread, "ON3"))
16.       {
17.         digitalWrite(3, HIGH);
18.         Serial.println("Pin 3 HIGH");
19.       }
20.       else if(!strcmp((char*) LED_Control.lastread, "OFF3"))
21.       {
22.         digitalWrite(3, LOW);
23.         Serial.println("Pin 3 LOW");
24.       }
25.       else if(!strcmp((char*) LED_Control.lastread, "ON2"))
26.       {
27.         digitalWrite(2, HIGH);
28.         Serial.println("Pin 2 HIGH");
29.       }
30.       else if(!strcmp((char*) LED_Control.lastread, "OFF2"))
31.       {
32.         digitalWrite(2, LOW);
33.         Serial.println("Pin 2 LOW");
34.       }
35.     }
36.     else
37.     {
38.       Serial.println("Got something else");
39.     }
40.   }
41. }

Tutaj następuje dekodowanie odebranych danych przesłanych przez serwer czy to przez kliknięcie przycisku na tablicy lub gdy jest przekazane z platformy IFTTT.

Platforma Adafruit po skonfigurowaniu dwóch przycisków wygląda następująco:

Platforma IFTTT po konfiguracji wygląda następująco:

Podłączenie z platformą wymaga podania danych do platformy adafruit oraz do konta google z którym jest podłączony asystent.

Sterowanie przez asystenta Google wygląda następująco:

Dużą zaletą tego rozwiązania jest możliwość sterowania pinami (np. przekaźnikami) zdalnie bez konieczności łączenia się z urządzeniem w jednej sieci. Jedynym warunkiem jest możliwość uzyskania połączenia z serwerem. Komunikacja jest szyfrowana, w związku z tym nie ma konieczności martwienia się o bezpieczeństwo sieci. Alternatywnie możemy udostępniać adres publiczny, za który w większości przypadków trzeba dodatkowo płacić, oraz bardziej przykładać się do zabezpieczenia dostępu do sieci.