ESP8266 WiFi OneWire AP Client Server HTML Scheme Eagle DS18B20 Thermometer

---

Wifi teplomer v STA/AP móde s ESP8266

---

Teplomer využíva wifi čip ESP8266 vo verzii 12E na vývojovej doske NodeMCU v3 Lolin. Wifi čip okrem získavania údajov z teplotných senzorov drží aj webový server, kde vypisuje namerané údaje. Údaje sa odmerajú vždy pri načítaní stránky. V nečinnosti sa dáta nezaznamenávajú. Webový server umožňuje spúšťať HTML + CSS kód, čo umožňuje do istej miery spraviť aj pekné grafické rozhranie pre vykreslenie teplôt používateľovi napríklad do tabuľky.

Existujú dve verzie tohto projektu, pričom funkčnosť webstránky ako takej je totožná. V oboch prípadoch na ESP8266 beží webserver, ktorý vykreslí teploty do tabuľky. Pri verziách sa rozlišuje konektivita. V jednom prípade je možné využiť už existujúcu LAN sieť, do ktorej sa doska pripojí a na statickej, alebo dynamickej IP adrese drží webserver. Používateľ po zadaní IP do okna prehliadača dostane na požadovanú stránku od ESP s teplotami, prípadne pri využití mDNS je možné využiť aj hostname - doménové meno.

V druhom prípade doska vysiela vlastnú SSID v AP móde ako prístupový bod. Používateľ k doske pristúpi zadaním hesla do siete (je obsiahnuté v programe ESP8266). Doska vysiela SSID so šifrovaním WPA/WPA2 PSK, prípadne je možné vysielať otvorenú wifi sieť. Dáta sú prístupné iba v dosahu tejto wifi siete mimo LAN siete domácnosti. Na ESP beží aj DHCP server, ktorý po úspešnej autentizácii používateľa pridelí IP adresu z rozsahu. Webová stránka sa nachádza na IP adrese brány - ESP.

Dáta o teplote sú zaznamenávané z dvojice teplotných senzorov DS18B20, ktoré sú zapojené na OneWire zbernici, ktorá umožňuje zber dát po jednom vodiči s možnosťou ťahania vodiča na desiatky až stovky metrov. DS18B20 sa vyrábajú v dvoch hlavných verziách - tzv. interiérový senzor v obale tranzistora, alebo vo vodotesnom - exteriérovom vyhotovení v hliníkovej rúrke. Zbernica OneWire je vhodná do interferenčného prostredia a je možné na ňu zapojiť až 2⁵⁶ senzorov. Jednotlivé senzory sú rozdelené svojou adresou z výroby - sériovým číslom. Existujú 2 hlavné možnosti pripojenia senzorov. Normálne zapojenie a parazitné, u oboch je možné napájať na 3.3 - 5.5V. Pri normálnom zapojení je výsledok spoľahlivejší najmä na dlhšie vzdialenosti.

Rozdiely sú patrné už zo schém:

Parametre projektu:

NodeMCU v úlohe prístupového bodu (AP) / alebo ako klient na vašej LAN sieti

Vlastné SSID a WPA2 PSK šifrovanie, alebo bez šifrovania

Vlastná IP (statická), možnosť rozšíriť o DNS príznak

Bezpečná webstránka prístupná v sieti ESP a jej dosahu s reponzívnym dizajnom

Vždy pri načítaní stránky aktuálne info

Ďalšie možné variácie:

ESP8266 + DS18B20 WiFi teplomer - WPA/WPA2 PSK Client - Webserver:

/*|---------------------------------|*/
/*|Projekt: WiFi teplomer - ESP8266 |*/
/*|Autor: Martin Chlebovec          |*/
/*|E-mail: martinius96@gmail.com    |*/
/*|Web: https://arduino.php5.sk     |*/
/*|Licencia pouzitia: MIT           |*/
/*|---------------------------------|*/

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
#define ONE_WIRE_BUS 2
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensors(&oneWire);
const char* ssid  = "MenoWifi";
const char* password = "Heslo";
WiFiServer server(80);
String header;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.println(ip);
  Serial.print("Connecting to ");
  Serial.println(ssid);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi connected.");
  Serial.println("IP address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
  server.begin();
}

void loop(){
  WiFiClient client = server.available();
  if (client) {
    sensors.begin(); 
    sensors.requestTemperatures();  
    String currentLine = "";
    while (client.connected()) {
      if (client.available()) {
        char c = client.read();           
        header += c;
        if (c == '\n') { 
          if (currentLine.length() == 0) {
            client.println("HTTP/1.1 200 OK");
            client.println("Content-type:text/html");
            client.println("Connection: close");
            client.println();
            client.println("<head><meta charset='UTF-8'><meta name='author' content='Martin Chlebovec'><meta name='viewport' content='width=device-width, initial-scale=1.0'></head><style>body{  display: table;width: 100%;background: #dedede;text-align: center;}*{ -webkit-box-sizing: border-box; /* Safari/Chrome, other WebKit */-moz-box-sizing: border-box;    /* Firefox, other Gecko */box-sizing: border-box;         /* Opera/IE 8+ */}.aa_h2{  font:100 5rem/1 Roboto;  text-transform: uppercase;}table{   background: #fff;}table,thead,tbody,tfoot,tr, td,th{  text-align: center;  margin: auto;  border:1px solid #dedede;  padding: 1rem;  width: 50%;}.table    { display: table; width: 50%; }.tr       { display: table-row;  }.thead    { display: table-header-group }.tbody    { display: table-row-group }.tfoot    { display: table-footer-group }.col      { display: table-column }.colgroup { display: table-column-group }.td, .th   { display: table-cell; width: 50%; }.caption  { display: table-caption }.table,.thead,.tbody,.tfoot,.tr,.td,.th{ text-align: center; margin: auto; padding: 1rem;}.table{  background: #fff;  margin: auto;  border:none;  padding: 0; margin-bottom: 5rem;}.th{font-weight: 700;border:1px solid #dedede;&:nth-child(odd){border-right:none;}}.td{font-weight: 300;border:1px solid #dedede;border-top:none;&:nth-child(odd){border-right:none;}}.aa_htmlTable{background: tomato;padding: 5rem;display: table;width: 100%;height: 100vh;vertical-align: middle;}.aa_css{background: skyblue;padding: 5rem;display: table;width: 100%;height: 100vh;vertical-align: middle;}.aa_ahmadawais{display: table;width: 100%;font: 100 1.2rem/2 Roboto;margin: 5rem auto;}</style><div class='aa_htmlTable'><table width=100%><thead><tr><th>Teplota</th><th>Hodnota</th></tr></thead><tbody><tr><td>Dnu</td><td>"+(String)sensors.getTempCByIndex(0)+" °C</td></tr><tr><td>Von</td><td>"+(String)sensors.getTempCByIndex(1)+" °C</td></tr></tbody></table></div>");
            client.println();
            break;
          }else { // if you got a newline, then clear currentLine
            currentLine = "";
          }
          }else if (c != '\r') {  // if you got anything else but a carriage return character,
            currentLine += c;      // add it to the end of the currentLine
          }
        }
      }
  header = "";
  client.stop();
  Serial.println("");
  }
}

Schéma

Termostat - Tester - Offline

//Projekt: Minimálna implementácia - termostat
//Autor: Martin Chlebovec
//Hardver: Arduino Uno + DS18B20 (1x OneWire bus)
//Revizia: 23. Mar. 2020

#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>

#define ONE_WIRE_BUS 5 //datovy vovod OneWire zbernica na pin D5
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensorsA(&oneWire);
float nastavena_teplota = 24.50;
float hystereza = 0.50;
//float hystereza2 = 0.50;
const int rele = 6;
//const int rele2 = 7;
unsigned long timer = 0;
unsigned long interval = 15000; //ako casto chceme logiku spustit --> v ms (milisekundy)
void setup() {
  sensorsA.begin();
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("UART ready");
  pinMode(rele, OUTPUT);
  // pinMode(rele2, OUTPUT);
}

void loop() {
  if ((millis() - timer) >= interval || timer == 0) {
    timer = millis();
    sensorsA.requestTemperatures();
    delay(2000); //cakame na teploty
    float  teplota1 = sensorsA.getTempCByIndex(0);
    //float  teplota2 = sensorsA.getTempCByIndex(1);
    float rozdiel = nastavena_teplota - teplota1;
    if (rozdiel > hystereza) {
      digitalWrite(rele, HIGH); //zopnutie rele
      Serial.println("Rele bolo zopnute - Vystup aktivny");
    } else if (rozdiel < (-1 * hystereza)) {
      digitalWrite(rele, LOW); //rozopnutie rele
      Serial.println("Rele bolo rozopnute - Vystup neaktivny");
    }

    /*
      float rozdiel2 = nastavena_teplota2 - teplota2;
      if (rozdiel2 > hystereza2) {
      digitalWrite(rele2, HIGH); //zopnutie rele
      } else if (rozdiel2 < (-1 * hystereza2)) {
      digitalWrite(rele2, LOW); //rozopnutie rele
      }
    */
  }
}