ESP8266 應用一：智能插座 .8 建制自己的 Socket Server

Posted on 2019-12-16 by hoyo

TCP Client 請自行根據作業系統以及個人喜好選擇，記得通訊字串最後要「換行」

—

Socket1.php – 只會顯示接收訊息的 Socket Server

這是第一個功能最簡單的 Socket 程式，只會把接收的訊息顯示

<?php
date_default_timezone_set('Asia/Taipei');

require_once './Workerman/Autoloader.php';
use Workerman\Worker;

$w = new Worker("text://0.0.0.0:3101");
$w->count = 1;

// 接收時執行
$w->onMessage = function($connection, $data)
{
    echo $data."\n";
};

// 运行 worker
Worker::runAll();

<?php

date_default_timezone_set('Asia/Taipei');

require_once './Workerman/Autoloader.php';

use Workerman\Worker;

$w = new Worker("text://0.0.0.0:3101");

$w->count = 1;

// 接收時執行

$w->onMessage = function($connection, $data)

{

echo $data."\n";

};

// 运行 worker

Worker::runAll();

執行起來像這樣

—

Socket2.php – 將接收訊息複製回傳並加上流水號

<?php
date_default_timezone_set('Asia/Taipei');

require_once './Workerman/Autoloader.php';
use Workerman\Worker;

$w = new Worker("text://0.0.0.0:3101");
$w->count = 1;

$i = 1;

// 接收時執行
$w->onMessage = function($connection, $data)
{
    global $i;
    $connection->send($i .'. '. $data."\n");
    $i++;
};

// 运行 worker
Worker::runAll();

<?php

date_default_timezone_set('Asia/Taipei');

require_once './Workerman/Autoloader.php';

use Workerman\Worker;

$w = new Worker("text://0.0.0.0:3101");

$w->count = 1;

$i = 1;

// 接收時執行

$w->onMessage = function($connection, $data)

{

global $i;

$connection->send($i .'. '. $data."\n");

$i++;

};

// 运行 worker

Worker::runAll();

—

Socket3.php – 儲存資料到資料庫

常駐程式內要使用資料庫，要注意 timeout 問題，Hoyo 目前的解決方法是使用短連結 PDO::ATTR_PERSISTENT=>false ，以及不使用 global 傳遞資源，每個 funtion(){} 內建立 PDO 資源，如此每個 MySQL 連線都是新建立，沒有長連結共用問題就沒有 MySQL server has gone away 錯誤

Socket3.php

<?php
date_default_timezone_set('Asia/Taipei');

require_once './Workerman/Autoloader.php';
use Workerman\Worker;

$w = new Worker("text://0.0.0.0:3101");
$w->count = 1;

$i = 1;

// 資料庫
const MySQL_Host     = "127.0.0.1";
const MySQL_Username = "username";
const MySQL_Password = "password";
const MySQL_Database = "database";

//
$w->onMessage = function($connection, $data)
{
    $db = new PDO(MySQL, MySQL_Username, MySQL_Password, array(
        PDO::ATTR_PERSISTENT => false,
        PDO::ATTR_ERRMODE => PDO::ERRMODE_EXCEPTION,
        PDO::MYSQL_ATTR_INIT_COMMAND => 'SET NAMES utf8'
    ));

    // 
    $sql = "INSERT INTO `Table` (a,b) VALUES ('1','c') ";
    $pre = $db->prepare($sql);
    $pre->execute();
};

// 运行 worker
Worker::runAll();

<?php

date_default_timezone_set('Asia/Taipei');

require_once './Workerman/Autoloader.php';

use Workerman\Worker;

$w = new Worker("text://0.0.0.0:3101");

$w->count = 1;

$i = 1;

// 資料庫

const MySQL_Host = "127.0.0.1";

const MySQL_Username = "username";

const MySQL_Password = "password";

const MySQL_Database = "database";

$w->onMessage = function($connection, $data)

{

$db = new PDO(MySQL, MySQL_Username, MySQL_Password, array(

PDO::ATTR_PERSISTENT => false,

PDO::ATTR_ERRMODE => PDO::ERRMODE_EXCEPTION,

PDO::MYSQL_ATTR_INIT_COMMAND => 'SET NAMES utf8'

));

$sql = "INSERT INTO `Table` (a,b) VALUES ('1','c') ";

$pre = $db->prepare($sql);

$pre->execute();

};

// 运行 worker

Worker::runAll();

—

Socket4.php – 紀錄 Client 以及推送

向指定客户端发送数据

<?php
date_default_timezone_set('Asia/Taipei');

require_once './Workerman_3.5.22/Autoloader.php';
use Workerman\Worker;

$w = new Worker("text://0.0.0.0:3101");
$w->count = 1;
$w->clients = array();

$i = 1;

$w->onMessage = function($connection, $data)use($w)
{
    $connection->uid = $data;
    $w->clients[$connection->uid] = $connection;
    $w->clients['a']->send('ok!');
};

// 运行 worker
Worker::runAll();

<?php

date_default_timezone_set('Asia/Taipei');

require_once './Workerman_3.5.22/Autoloader.php';

use Workerman\Worker;

$w = new Worker("text://0.0.0.0:3101");

$w->count = 1;

$w->clients = array();

$i = 1;

$w->onMessage = function($connection, $data)use($w)

{

$connection->uid = $data;

$w->clients[$connection->uid] = $connection;

$w->clients['a']->send('ok!');

};

// 运行 worker

Worker::runAll();

—

Socket5.php – 不須 restart 更新程式方式

只須將程式片段另外儲存 php 後，使用 require 引入使用即可，不過修改對象是 Socket5.php 還是需要 stop 再 start 才行

<?php
date_default_timezone_set('Asia/Taipei');

require_once './Workerman/Autoloader.php';
use Workerman\Worker;

$w = new Worker("text://0.0.0.0:3101");
$w->count = 1;

$i = 1;

// 資料庫
const MySQL_Host     = "127.0.0.1";
const MySQL_Username = "username";
const MySQL_Password = "password";
const MySQL_Database = "database";

//
$w->onMessage = function($connection, $data)
{
    $db = new PDO(MySQL, MySQL_Username, MySQL_Password, array(
        PDO::ATTR_PERSISTENT => false,
        PDO::ATTR_ERRMODE => PDO::ERRMODE_EXCEPTION,
        PDO::MYSQL_ATTR_INIT_COMMAND => 'SET NAMES utf8'
    ));

    //
    require 'mysql.php';
};

// 运行 worker
Worker::runAll();

<?php

date_default_timezone_set('Asia/Taipei');

require_once './Workerman/Autoloader.php';

use Workerman\Worker;

$w = new Worker("text://0.0.0.0:3101");

$w->count = 1;

$i = 1;

// 資料庫

const MySQL_Host = "127.0.0.1";

const MySQL_Username = "username";

const MySQL_Password = "password";

const MySQL_Database = "database";

$w->onMessage = function($connection, $data)

{

$db = new PDO(MySQL, MySQL_Username, MySQL_Password, array(

PDO::ATTR_PERSISTENT => false,

PDO::ATTR_ERRMODE => PDO::ERRMODE_EXCEPTION,

PDO::MYSQL_ATTR_INIT_COMMAND => 'SET NAMES utf8'

));

require 'mysql.php';

};

// 运行 worker

Worker::runAll();

mysql.php

<?php
$sql = "INSERT INTO `Table` (a,b) VALUES ('1','c') ";
$pre = $db->prepare($sql);
$pre->execute();

<?php

$sql = "INSERT INTO `Table` (a,b) VALUES ('1','c') ";

$pre = $db->prepare($sql);

$pre->execute();

—

Socket6.php – SSL 通訊加密

<?php
date_default_timezone_set('Asia/Taipei');

require_once './Workerman_3.5.22/Autoloader.php';
use Workerman\Worker;

// 证书最好是申请的证书
$context = array(
    'ssl' => array(
        'local_cert'  => 'etc/httpd/ssl/apache.crt', // 也可以是crt文件
        'local_pk'    => '/etc/httpd/ssl/apache.key',
        'verify_peer' => false,
    )
);

$w = new Worker("text://0.0.0.0:3101", $context);
// 设置transport开启ssl
$w->transport = 'ssl';
$w->count = 1;

$i = 1;

$w->onMessage = function($connection, $data)use($w)
{
    $connection->send('ok!');
};

// 运行 worker
Worker::runAll();

<?php

date_default_timezone_set('Asia/Taipei');

require_once './Workerman_3.5.22/Autoloader.php';

use Workerman\Worker;

// 证书最好是申请的证书

$context = array(

'ssl' => array(

'local_cert' => 'etc/httpd/ssl/apache.crt', // 也可以是crt文件

'local_pk' => '/etc/httpd/ssl/apache.key',

'verify_peer' => false,

)

);

$w = new Worker("text://0.0.0.0:3101", $context);

// 设置transport开启ssl

$w->transport = 'ssl';

$w->count = 1;

$i = 1;

$w->onMessage = function($connection, $data)use($w)

{

$connection->send('ok!');

};

// 运行 worker

Worker::runAll();

如果是 Python 這類較高階程式可以複製 apache.crt 就可以建立 SSL 加密通訊，ESP8266 目前是使用指紋憑證，可以使用 How to View a Certificate Fingerprint as SHA-256, SHA-1 or MD5 using OpenSSL 的查詢指令

# openssl x509 -noout -fingerprint -sha1 -inform pem -in /etc/httpd/ssl/apache.crt
SHA1 Fingerprint=F8:7A:40:BF:90:7F:5E:7D:B6:2D:F6:E5:BB:F8:30:55:F0:BC:6B:42

1 2	# openssl x509 -noout -fingerprint -sha1 -inform pem -in /etc/httpd/ssl/apache.crt SHA1 Fingerprint=F8:7A:40:BF:90:7F:5E:7D:B6:2D:F6:E5:BB:F8:30:55:F0:BC:6B:42

—

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ESP8266 應用一：智能插座 .7 SSL 通訊加密

Posted on 2019-12-08 by hoyo

官方範例

client-secure-examples.rst (網址如果換了請自行到 GitHub Repositories 尋找)

在寫這篇的時候 (2019/12) 可以查到指紋憑證已經和範例網站 api.github.com 不同，如果沒有 OTA 機制更新 SSL 指紋憑證就是一個大問題，所以 Hoyo 使用自己發憑證的方式解決，因為 ESP8266 並不會像瀏覽器一樣審核發行單位。

—

自己發憑證

CentOS 6 安裝 Apache SSL (自己發憑證給自己)

根據自己的網站發行一個超久的憑證給 ESP8266 使用，Hoyo 這裡示範的是一個極端的例子

如此即可使用

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <WiFiClientSecure.h>

const char* ssid = "ssid name";
const char* password = "ssid password";

// Socket Server
const char* host = "esp8266.hoyo.idv.tw";
const int port = 3003;

// Use web browser to view and copy SHA1 fingerprint of the certificate
const char fingerprint[] PROGMEM = "24 42 DB E8 31 4E 1E C4 EB 4D 78 B4 EB 74 D0 D1 F0 2D 96 44";

// Use WiFiClientSecure class to create TLS connection
WiFiClientSecure client;

void(* resetFunc) (void) = 0;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.println(".");
  }
  delay(500);

  Serial.printf("Using fingerprint '%s'\n", fingerprint);
  client.setFingerprint(fingerprint);
}

//
void loop() {

  //
  if (!client.connected()) {
    client.connect(host, port);
    Serial.println("connected");
  }
}

#include <ESP8266WiFi.h>

#include <WiFiClientSecure.h>

const char* ssid = "ssid name";

const char* password = "ssid password";

// Socket Server

const char* host = "esp8266.hoyo.idv.tw";

const int port = 3003;

// Use web browser to view and copy SHA1 fingerprint of the certificate

const char fingerprint[] PROGMEM = "24 42 DB E8 31 4E 1E C4 EB 4D 78 B4 EB 74 D0 D1 F0 2D 96 44";

// Use WiFiClientSecure class to create TLS connection

WiFiClientSecure client;

void(* resetFunc) (void) = 0;

void setup() {

Serial.begin(115200);

WiFi.mode(WIFI_STA);

WiFi.begin(ssid, password);

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

delay(500);

Serial.println(".");

}

delay(500);

Serial.printf("Using fingerprint '%s'\n", fingerprint);

client.setFingerprint(fingerprint);

}

void loop() {

if (!client.connected()) {

client.connect(host, port);

Serial.println("connected");

}

—

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ESP8266 應用一：智能插座 .5 改用 Socket 通訊為主動控制做準備 TCP Client

Posted on 2019-11-30 by hoyo

在完整的應用，ESP8266 除了上傳監測器數據，還需要接收主機送過來的繼電器控制訊號，必須建立即時、可控的雙向通訊機制

為了簡約開發使用 TCP Text 通訊 JSON 當成通訊格式，最後加上 SSL 加密就完成規劃

此階段只做到 Text 雙向通訊完結

—

TCP Server

這裡還是使用多年以前使用的 TCP Server Tool 來擔任 Server 角色，等 Client 開發完成再自行架設

Socket_TCPServerTool

—

ESP8266 TCP Client

ESP8266 使用 TCP Socket 做通訊沒有想像中的困難，反而是相當的容易

#include <ESP8266WiFi.h>

//
const char* ssid = "ssid name";
const char* password = "ssid password";

// Socket Server
const char* host = "192.168.0.45";
const int port = 3000;

int i = 0;

WiFiClient client;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.print( "Start..." );

  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.println(".");
  }
}

void loop() {

  if (!client.connected()) {
    client.connect(host, port);
    client.println("connected...");
  }

  client.println(i++);
  delay(1000);
}

#include <ESP8266WiFi.h>

const char* ssid = "ssid name";

const char* password = "ssid password";

// Socket Server

const char* host = "192.168.0.45";

const int port = 3000;

int i = 0;

WiFiClient client;

void setup() {

Serial.begin(115200);

Serial.print( "Start..." );

WiFi.mode(WIFI_STA);

WiFi.begin(ssid, password);

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

delay(500);

Serial.println(".");

}

void loop() {

if (!client.connected()) {

client.connect(host, port);

client.println("connected...");

}

client.println(i++);

delay(1000);

}

使用 netstat -nt 指令查看確定網路通訊狀態正常

—

TCP Server 推送

ESP8266 Arduino

#include <ESP8266WiFi.h>

//
const char* ssid = "ssid name";
const char* password = "ssid password";

// Socket Server
const char* host = "192.168.0.45";
const int port = 3000;

int i = 0;

WiFiClient client;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.print( "Start..." );

  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.println(".");
  }
}

void loop() {

  //
  if (!client.connected()) {
    client.connect(host, port);
    client.println("connected...");
  }

  String Control = client.readStringUntil('\n');
  Serial.println(Control);

  delay(1000);
}

#include <ESP8266WiFi.h>

const char* ssid = "ssid name";

const char* password = "ssid password";

// Socket Server

const char* host = "192.168.0.45";

const int port = 3000;

int i = 0;

WiFiClient client;

void setup() {

Serial.begin(115200);

Serial.print( "Start..." );

WiFi.mode(WIFI_STA);

WiFi.begin(ssid, password);

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

delay(500);

Serial.println(".");

}

void loop() {

if (!client.connected()) {

client.connect(host, port);

client.println("connected...");

}

String Control = client.readStringUntil('\n');

Serial.println(Control);

delay(1000);

}

client.readStringUntil(‘\n’); 從 client 接收字串，使用 \n 換行區隔
Serial.println(Control); 將收到的字串輸出看看

從 TCP Server Tool 發送訊息，會自動送出換行，其他軟體請注意設定

ESP8266_SocketClient_TCPServer_Push

在串列監視就可以收到訊息

ESP8266_SocketClient_Seria

—

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ESP8266 應用一：智能插座 .6 接收 Server 指令及繼電器控制

Posted on 2019-11-29 by hoyo

為了可以擁有指令擴充能力，還是採用 JSON 格式

—

增加 JSON 處理能力

ArduinoJson

到 GitHub 下載 zip 後，Arduino → 草稿碼 → 匯入程式庫 → 加入 .ZIP 程式庫，選擇剛剛下載的 zip 檔案

在整理資料的時候版本已經升到 6 了，以前的程式碼不適用了 … = =a

—

JSON 接收處理

StringExample.ino

參照 GitHub 上的 example 加上上一章 ESP8266 應用一：智能插座 .5 改用 Socket 通訊為主動控制做準備 TCP Client 的 TCP Server 程式來發送 json 測試

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ArduinoJson.h>

//
const char* ssid = "ssid name";
const char* password = "ssid password";

// Socket Server
const char* host = "192.168.0.45";
const int port = 3000;

int i = 0;

WiFiClient client;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.print( "Start..." );

  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.println(".");
  }
}

void loop() {
    
  if (!client.connected()) {
    client.connect(host, port);
    client.println("connected...");
  }

  delay(1000);

  // wifi 主動控制
  String jsonControl = client.readStringUntil('\n');
  if ( jsonControl.length() >= 1) {
    Serial.println("loop: " + jsonControl);
  }

  DynamicJsonDocument doc(1024);
  deserializeJson(doc, jsonControl);
  JsonObject obj = doc.as<JsonObject>();

  String power = obj["power"];
  Serial.println(power);
}

#include <ESP8266WiFi.h>

#include <ArduinoJson.h>

const char* ssid = "ssid name";

const char* password = "ssid password";

// Socket Server

const char* host = "192.168.0.45";

const int port = 3000;

int i = 0;

WiFiClient client;

void setup() {

Serial.begin(115200);

Serial.print( "Start..." );

WiFi.mode(WIFI_STA);

WiFi.begin(ssid, password);

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

delay(500);

Serial.println(".");

}

void loop() {

if (!client.connected()) {

client.connect(host, port);

client.println("connected...");

}

delay(1000);

// wifi 主動控制

String jsonControl = client.readStringUntil('\n');

if ( jsonControl.length() >= 1) {

Serial.println("loop: " + jsonControl);

}

DynamicJsonDocument doc(1024);

deserializeJson(doc, jsonControl);

JsonObject obj = doc.as<JsonObject>();

String power = obj["power"];

Serial.println(power);

}

運作起來的結果大概就像這樣

ESP8266 接收 JSON 字串處理

—

繼電器控制

繼電器有分高電平和低電平，意思就是有電還是沒電可以導通，選擇要看需求，例如在本次的專案是智能插座，打算沒通電的時候就也不通電，所以選擇的是高電平控制繼電器

把上面的程式加上繼電器的接腳輸出定義，以及將從 TCP Server 接收的 JSON 指令解析控制繼電器即可完成

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ArduinoJson.h>

//
const char* ssid = "ssid name";
const char* password = "ssid password";

// Socket Server
const char* host = "192.168.0.45";
const int port = 3000;

int i = 0;

WiFiClient client;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.print( "Start..." );

  // 繼電器
  pinMode(D2, OUTPUT);
  digitalWrite(D2, HIGH);

  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.println(".");
  }
}

void loop() {

  if (!client.connected()) {
    client.connect(host, port);
    client.println("connected...");
  }

  delay(1000);

  // wifi 主動控制
  String jsonControl = client.readStringUntil('\n');
  if ( jsonControl.length() >= 1) {
    Serial.println("loop: " + jsonControl);
  }

  DynamicJsonDocument doc(1024);
  deserializeJson(doc, jsonControl);
  JsonObject obj = doc.as<JsonObject>();

  String power = obj["power"];
  Serial.println(power);

  if (power == "on") {
    digitalWrite(D2, HIGH);
  }

  if (power == "off") {
    digitalWrite(D2, LOW);
  }
}

#include <ESP8266WiFi.h>

#include <ArduinoJson.h>

const char* ssid = "ssid name";

const char* password = "ssid password";

// Socket Server

const char* host = "192.168.0.45";

const int port = 3000;

int i = 0;

WiFiClient client;

void setup() {

Serial.begin(115200);

Serial.print( "Start..." );

// 繼電器

pinMode(D2, OUTPUT);

digitalWrite(D2, HIGH);

WiFi.mode(WIFI_STA);

WiFi.begin(ssid, password);

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

delay(500);

Serial.println(".");

}

void loop() {

if (!client.connected()) {

client.connect(host, port);

client.println("connected...");

}

delay(1000);

// wifi 主動控制

String jsonControl = client.readStringUntil('\n');

if ( jsonControl.length() >= 1) {

Serial.println("loop: " + jsonControl);

}

DynamicJsonDocument doc(1024);

deserializeJson(doc, jsonControl);

JsonObject obj = doc.as<JsonObject>();

String power = obj["power"];

Serial.println(power);

if (power == "on") {

digitalWrite(D2, HIGH);

}

if (power == "off") {

digitalWrite(D2, LOW);

}

—

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ESP8266 應用一：智能插座 .3 DHT-11 溫濕度

Posted on 2019-11-29 by hoyo

終於要把現實世界和數位世界連接了，一開始的現實對象是環境溫、濕度，所以要使用溫、濕度監測器或是說監測模組。

模組一般都是將主功能電子零件加上必要的配套電路成為獨立零件，非電子專業使用會比較方便，Hoyo 使用的模組是 DHT-11

【TNA168賣場】YS-31 單匯流排數位溫濕度感測器 DHT11模組 Arduino 電子積木(A023)

(非業配，賣場內還有另一個是只有監測器，比較便宜可是沒有應用電路)

—

加入程式庫

為了讀取 DHT11 數據，所以直接用其他大大分享的程式庫是比較快速的方式

DHT11 Sensor für Temperatur und Luftfeuchtigkeit am Arduino
dht11 (Hoyo 用這個)
数字温湿度传感器DHT11 (中文 Datasheet)

從 GitHub 下載 zip 打開 Arduino IDE，草稿檔 → 匯入程式庫 → dht11-master.zip

—

程式範例 – 從串列埠觀看溫、濕度

#include <dht11.h>

dht11 DHT11;
#define DHT11PIN 12

void setup(){
    Serial.begin(115200);
    Serial.print( "Start..." );
}

void loop(){
    int chk = DHT11.read(DHT11PIN);
    Serial.print( (float)DHT11.temperature, 2 );
    Serial.print(" : ");
    Serial.println( (float)DHT11.humidity, 2 );

    delay(2000);
}

#include <dht11.h>

dht11 DHT11;

#define DHT11PIN 12

void setup(){

Serial.begin(115200);

Serial.print( "Start..." );

}

void loop(){

int chk = DHT11.read(DHT11PIN);

Serial.print( (float)DHT11.temperature, 2 );

Serial.print(" : ");

Serial.println( (float)DHT11.humidity, 2 );

delay(2000);

}

下圖中的 delay 時間為 200 ，並非上面設定的 2000

ESP8266 DHT11 串列埠輸出

—

將 DHT11 讀取溫、濕度上傳到主機

先假設你已經有一個可以使用 HTTP API 上傳資料的主機，然後接下來就是如何把資料丟上去，在此假設的規格是使用 GET 傳遞

#include <dht11.h>
#include <ESP8266WiFi.h>

//
const char* ssid = "ssid name";
const char* password = "ssid password";

dht11 DHT11;
#define DHT11PIN 12
float t;
float h;

WiFiClient client;

String serverURL = "iot.hoyo.idv.tw";
String url = "";

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.print( "Start..." );

  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.println(".");
  }
}

void loop() {

  int chk = DHT11.read(DHT11PIN);
  t = DHT11.temperature;
  h = DHT11.humidity;

  delay(1000);

  Serial.print( (float)DHT11.temperature );
  Serial.print(" : ");
  Serial.println( (float)DHT11.humidity );

  url = "/iot.php?t=" +  String(t) + "&h=" +  String(h);

  if (client.connect(serverURL, 80)) {
    client.println("GET " + url + " HTTP/1.1");
    client.println("Host: " + serverURL);
    client.println("Connection: close");
    client.println();
    client.stop();
  }

  delay(2000);
}

#include <dht11.h>

#include <ESP8266WiFi.h>

const char* ssid = "ssid name";

const char* password = "ssid password";

dht11 DHT11;

#define DHT11PIN 12

float t;

float h;

WiFiClient client;

String serverURL = "iot.hoyo.idv.tw";

String url = "";

void setup() {

Serial.begin(115200);

Serial.print( "Start..." );

WiFi.mode(WIFI_STA);

WiFi.begin(ssid, password);

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

delay(500);

Serial.println(".");

}

void loop() {

int chk = DHT11.read(DHT11PIN);

t = DHT11.temperature;

h = DHT11.humidity;

delay(1000);

Serial.print( (float)DHT11.temperature );

Serial.print(" : ");

Serial.println( (float)DHT11.humidity );

url = "/iot.php?t=" + String(t) + "&h=" + String(h);

if (client.connect(serverURL, 80)) {

client.println("GET " + url + " HTTP/1.1");

client.println("Host: " + serverURL);

client.println("Connection: close");

client.println();

client.stop();

}

delay(2000);

}

—

上傳到其他 IoT 平台 – 以 Ubidots 為例

安裝 ubidots/ubidots-esp8266: Library for uploading ESP8266 devices to Ubidots
程式範例 SendValuesHttp.ino

#include "Ubidots.h"
#include <dht11.h>

const char* UBIDOTS_TOKEN = "BBFF-abFB2KelTXxxxxxxxxxHo5eORjEy";
const char* ssid = "wifi name";
const char* password = "wifi password";

dht11 DHT11;
#define DHT11PIN 12

Ubidots ubidots(UBIDOTS_TOKEN, UBI_HTTP);

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  ubidots.wifiConnect(ssid, password);
}

void loop() {
  int chk = DHT11.read(DHT11PIN);
  Serial.print( (float)DHT11.temperature, 2 );
  Serial.print(" : ");
  Serial.println( (float)DHT11.humidity, 2 );

  float t = DHT11.temperature;
  float h = DHT11.humidity;

  ubidots.add("Temperature", t);
  ubidots.add("Humidity", h);

  bool bufferSent = false;
  bufferSent = ubidots.send();

  delay(5000);
}

#include "Ubidots.h"

#include <dht11.h>

const char* UBIDOTS_TOKEN = "BBFF-abFB2KelTXxxxxxxxxxHo5eORjEy";

const char* ssid = "wifi name";

const char* password = "wifi password";

dht11 DHT11;

#define DHT11PIN 12

Ubidots ubidots(UBIDOTS_TOKEN, UBI_HTTP);

void setup() {

Serial.begin(115200);

ubidots.wifiConnect(ssid, password);

}

void loop() {

int chk = DHT11.read(DHT11PIN);

Serial.print( (float)DHT11.temperature, 2 );

Serial.print(" : ");

Serial.println( (float)DHT11.humidity, 2 );

float t = DHT11.temperature;

float h = DHT11.humidity;

ubidots.add("Temperature", t);

ubidots.add("Humidity", h);

bool bufferSent = false;

bufferSent = ubidots.send();

delay(5000);

}

從 Devices 查看上傳數據

點選單一監測數據可以看到詳細數據

—

接腳接反會燒壞！

其實電子零件大多是這樣的下場，以前搞音響 DIY 燒的更慘 …

—

優、缺點

極限值以及準確度是 DHT11 的硬傷，所以在熟悉 DHT11 之後可以選擇更高階的同類產品，例如 DHT2x 系列

—

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ESP8266 應用一：智能插座 .2 認識 ESP8266 及連上 WiFi

Posted on 2019-11-17 by hoyo

參考

初期只要跟著佑老師的 youtube 影片教學，買一塊 ESP8266 照著做一些實驗就差不多了

Hoyo 是買這個 (NodeMCU 開發板 ESP8266串口WiFi模塊 ESP-12E Lua 物聯網 CP2102 (NOD002)) 因為在台南可以直接去拿比較方便

—

NodeMcu 腳位圖

NodeMcu 板上 LED 是 D4 (GPIO2)，一開始沒有其他硬體配合可以先嘗試控制這個燈號

ESP8266 可控制 LED 燈號

—

USB 驅動

USB\VID_1A86&PID_7523

http://www.arduined.eu/files/CH341SER.zip

—

Arduino 開發環境設定

Hoyo 選擇的是 Arduino 開發，所以請到 Arduino 官網下載，初學者建議直接下載安裝檔比較省事

安裝完成開啟先讓 Arduino IDE 支援 ESP8266

檔案 → 偏好設定 → 額外的開發板管理者網址，輸入以下網址

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

1	https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

工具 → 開發板 → 開發板管理員，過濾輸入 esp8266 選擇版本安裝，請使用 2.5.0 以後版本

—

控制板上的 LED 閃爍

第一個程式就是讓上面說的板上 LED 閃爍

void setup() {
  pinMode(D4, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(D4, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(D4, LOW);
  delay(1000);
}

void setup() {

pinMode(D4, OUTPUT);

}

void loop() {

digitalWrite(D4, HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(D4, LOW);

delay(1000);

}

儲存後上傳到 ESP8266 執行即可看到閃爍的 LED

—

連上 WiFi & 讀取網頁

第二步就是連上 WiFi 並且讀取，記得修改成自己 WiFi AP 名稱和密碼

#include <ESP8266WiFi.h>

//
const char* ssid = "WiFi AP 名稱";
const char* password = "WiFi 密碼";

WiFiClient client;

void setup() {
  Serial.begin(115200);

  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.println(".");
  }

  Serial.println("WiFi connected");

  if (client.connect("iot.hoyo.idv.tw", 80)) {
    Serial.println("connected");
    // Make a HTTP request:
    client.println("GET / HTTP/1.0");
    client.println();

    String line = client.readStringUntil('\n');
    Serial.println(line);
  }
}

void loop() {
}

#include <ESP8266WiFi.h>

const char* ssid = "WiFi AP 名稱";

const char* password = "WiFi 密碼";

WiFiClient client;

void setup() {

Serial.begin(115200);

WiFi.mode(WIFI_STA);

WiFi.begin(ssid, password);

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

delay(500);

Serial.println(".");

}

Serial.println("WiFi connected");

if (client.connect("iot.hoyo.idv.tw", 80)) {

Serial.println("connected");

// Make a HTTP request:

client.println("GET / HTTP/1.0");

client.println();

String line = client.readStringUntil('\n');

Serial.println(line);

}

void loop() {

}

WIFI_AP : AP 模式
WIFI_STA : Client 模式
WIFI_AP_STA : 同時是 AP 也是 Client
WIFI_OFF : 關閉

可以打開「序列埠監控視窗」觀察運行結果

—

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ESP8266 應用一：智能插座 .4 ACS712 交流電流偵測

Posted on 2019-08-01 by hoyo

事前叮嚀：

電流偵測在搜尋資料時，請先確認該應用場合是直流還是交流？交流是正弦波，對於量測並不是直接取一次樣就可以搞定
目前看到網路影片資料，極大多數都沒有查看 datasheet ，在最大值輸出電壓全部都是錯的，5A 只到 3.5V，20A 30A 也只到 4.5V，所以計算公式全是錯的
ACS712 只能使用 5V ，輸出自然也是 5V ，ESP8266 當然不支援，網路上看到可以使用電平轉換或是電阻分壓的方式接入，不過為了更精準的量測最後決定升級成「雙核」版本，使用 Arduino UNO + ESP8266 來達到 ACS712 + WiFi 的目的
有看到搭配 ADS1115 的使用方式，沒使用過不確定效果

—

什麼是 ACS712

簡單說就是，一顆測量電流後轉換成電壓大小的 IC ，根據電壓大小即可換算用電

—

應用硬體線路

—

Datasheet 對於量測後輸出電壓的解釋

ACS712 有三個型號 5A, 20A, 30A 我們就看 5A 和 30A 就好了

先看 5A 的

當 Vcc 為 5V 時，輸出 2.5V 為 0 負載，滿負載是 3.5V

然後是 30A 的

一樣 Vcc 為 5V 時，2.5V 為 0 負載，滿負載 30A 時為 4.5V

無論哪個型號，輸出電壓結果都是線性的，換句話說就是可以直接把「輸出電壓 – 2.5」然後和極限電壓來做簡單的計算即可得到真正的負載電流

—

接上 Arduino 的情況

當我使用一顆 ACS712 30A 的偵測器時，接到 A0 的類比腳位，0 負載時理想值是收到 511 左右的值，這是因為 ACS712 0 負載時會輸出 2.5V 的電壓

換句話說，如果使用 30A 這顆 IC 的話，那就只能得到 408 ( (1024/5) * (4.5-2.5) = 408 ) 個取樣，每個取樣為 0.074A，接到 110V 交流電就是 8.1W

也就是說精度就是 0.074A，數值抖一下就是 8.1W 的差異，當然這樣 30A 的情況，如果是 5A 的話因為滿負載是 3.5V 所以就要自己換算一下 (等 Hoyo 自己有用到再換算更新上來 )

—

AC 交流電

https://ngsir.netfirms.com/capplets/rms/rms.pdf

交流電負載的情況就是交流電「正弦波」的樣子，因此必須至少取樣一個以上的週期後的數據才能計算電流。

台灣交流電為 60HZ 所以一次的取樣至少不能低於 1/60 = 0.0167 秒才是一個週期

—

週期取樣計算 Arduino 程式

float value;

//
void setup() {

    Serial.begin(9600);
}

void loop() {
    unsigned long start_time = millis();
    int i = 1;
    float total;
    float RMS;
    float W;
    while (1){
        if ( millis() - start_time  >= 166 ) break; // 60HZ = 1000/60=16.6

        value = analogRead(A0) - 512;
        total += value*value;
        i++;
    }

    RMS = (sqrt(total/i) -1 ); // 1 是觀察後在無負載時出現的雜訊值
    W = RMS*0.074*110;
    Serial.print(RMS);
    Serial.print(" ");
    Serial.print(W);
    Serial.println();
}

float value;

void setup() {

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

unsigned long start_time = millis();

int i = 1;

float total;

float RMS;

float W;

while (1){

if ( millis() - start_time >= 166 ) break; // 60HZ = 1000/60=16.6

value = analogRead(A0) - 512;

total += value*value;

i++;

}

RMS = (sqrt(total/i) -1 ); // 1 是觀察後在無負載時出現的雜訊值

W = RMS*0.074*110;

Serial.print(RMS);

Serial.print(" ");

Serial.print(W);

Serial.println();

}

—

SoftwareSerial – Arduino + ESP8266 雙核通訊

Arduino 和 ESP8266 使用 SoftwareSerial 達到雙向資訊交換，需要注意串列鮑率(Baud Rate) 不能設定太低，會掉資料

Arduino 端，接 ACS712

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial mySerial(10, 11); // RX, TX

// 引入所需函式庫

// ACS712
float value;
int i = 1;
float total;
float RMS;
float W;

unsigned char senBuf[9] = {0};

static int count = 0;

// 繼電器設定
const int relayPin = 5;

// 溫濕度設定
float t;
float h;
int   w;

void setup() {
    Serial.begin(57600);
    mySerial.begin(57600);
    delay(100);

    // 繼電器
    pinMode(relayPin, OUTPUT);
    digitalWrite(relayPin, HIGH);

    //
    pinMode(16, INPUT);

}

void loop() {

    acs712();


}

void acs712() {
    value = analogRead(A0);
    Serial.println( value );

    unsigned long start_time = millis();
    total = 0;
    i = 0;
    while (1) {
        if ( millis() - start_time  >= 166 ) break; // 60HZ = 1000/60=16.6

        value = analogRead(A0) - 512;
        total += value * value;
        i++;
    }

    RMS = (sqrt(total / i) - 1 ); // 1 是觀察後在無負載時出現的雜訊值
    if ( RMS >= 0 ) {
        RMS = RMS;
    }
    else {
        RMS = 0;
    }
    W = RMS * 0.074 * 110;
    Serial.print("RMS: ");
    Serial.print(RMS);
    Serial.print(" W:");
    Serial.print(W);
    Serial.println();

    mySerial.print("{\"W\":\"");
    mySerial.print(RMS);
    mySerial.print("\",\"W\":\"");
    mySerial.print(W);
    mySerial.print("\"}");
    mySerial.println();
 
    delay(100);
}

#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial mySerial(10, 11); // RX, TX

// 引入所需函式庫

// ACS712

float value;

int i = 1;

float total;

float RMS;

float W;

unsigned char senBuf[9] = {0};

static int count = 0;

// 繼電器設定

const int relayPin = 5;

// 溫濕度設定

float t;

float h;

int w;

void setup() {

Serial.begin(57600);

mySerial.begin(57600);

delay(100);

// 繼電器

pinMode(relayPin, OUTPUT);

digitalWrite(relayPin, HIGH);

pinMode(16, INPUT);

}

void loop() {

acs712();

}

void acs712() {

value = analogRead(A0);

Serial.println( value );

unsigned long start_time = millis();

total = 0;

i = 0;

while (1) {

if ( millis() - start_time >= 166 ) break; // 60HZ = 1000/60=16.6

value = analogRead(A0) - 512;

total += value * value;

i++;

}

RMS = (sqrt(total / i) - 1 ); // 1 是觀察後在無負載時出現的雜訊值

if ( RMS >= 0 ) {

RMS = RMS;

}

else {

RMS = 0;

}

W = RMS * 0.074 * 110;

Serial.print("RMS: ");

Serial.print(RMS);

Serial.print(" W:");

Serial.print(W);

Serial.println();

mySerial.print("{\"W\":\"");

mySerial.print(RMS);

mySerial.print("\",\"W\":\"");

mySerial.print(W);

mySerial.print("\"}");

mySerial.println();

delay(100);

}

ESP8266

#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial mySerial(13, 15); // RX, TX

void setup() {
    Serial.begin(57600);
    mySerial.begin(57600);
}

void loop() {
    if ( mySerial.available() ) {
        Serial.println(mySerial.readStringUntil('\n'));
    }
}