Könyvtár a HTTP-lekérdezésekhez ESP8266 WiFi modullal és Arduino-val
Egy egyszerű módja annak, hogy információkat küldjön a mikrokontrollerre és onnan, ha központosítja azokat egy webszerverre. Bár ez nem olyan hatékony módszer, mint például az adatbázis közvetlen elérése, de elég hatékony, különösen, ha egy mikrokontrollerre épülő projektet tekintünk, és ehhez hozzáadjuk a mindenütt jelenlévő (adatok a felhőben) és az egyszerűség (ez szöveges információként és parancsként kezelhető. Az információ küldése e rendszer segítségével HTTP POST kérések lebonyolításából és azok fogadásából állhat a HTTP GET kérésre adott válasz tartalmának elemzésével.
El ESP8266 WiFi modul Ez egy nagyon gazdaságos opció, teljesítménye nagyon alkalmas mikrokontrollerekkel való használatra, és nagyon könnyen használható AT parancsokkal.
A HTTP-kérésekkel való használatának rendszerezésére kifejlesztettem egy kis könyvtárat, amely támogatja az alváskezelő eszközprojektem (amelyet SleepManagernek neveztem) igényeit, mivel infrastruktúráját egy webszerverre alapozza, amely lehetővé teszi egy objektumra való kiterjesztését. Tárgyak internete mint felhő szolgáltatás. Nem nehéz más szolgáltatásokat, például UDP-kéréseket hozzáadni a könyvtárhoz, például időszinkronizálás NTP-n keresztül bár, amint azt a linkelt szövegben kifejtem, az én igényeim szempontjából nem kritikus, és elfogadhatóan meg tudom oldani egy erre a célra készített weboldalhoz intézett HTTP kéréssel, amint azt a könyvtár használati példájában is bemutatom.
A könyvtár működése azon alapul, hogy az eszköz elérhetősége esetén AT parancsokat küldünk, és azokat (kis késéssel) megismételjük hiba esetén, ami elérhetetlenségként értelmezhető (tesztelve sikeresen) például pont WiFi hozzáférésről, ill. a szerverrel konzultálnak.
A könyvtár kihasználja azt a tényt, hogy az ESP8266 WiFi modul egy +IPD kódot ad vissza az adatvételre figyelmeztetésül, hogy egy kis puffert töltsön fel a szerver által visszaküldött információkkal. Az alváskezelő eszköz projekthez nagyon kevés adatot kell elemeznem a szerverről, így a takarékosság kedvéért a puffer és a rajta futó mutató különösen kicsi; Ez lesz az egyik első dolog, amit meg kell változtatnia, ha a könyvtárat nagyobb mennyiségű adat feldolgozására szeretné újra felhasználni.
A nyilvánosként megjelenő funkciók lehetővé teszik (1) a modul állapotának megismerését: csatlakoztatva van-e vagy sem, van-e adat a pufferben és mennyi, és hogy az ESP8266 modul befejezte-e a kért műveletet; (2) csatlakozzon egy Wi-Fi hozzáférési ponthoz egy DHCP-kiszolgálóval rendelkező hálózaton, és (3) HTTP GET és POST kéréseket hajtson végre, bár amint látni fogja, a kódot úgy tervezték, hogy nagyon egyszerű legyen mások hozzáadása.
A belső működés tekintetében először két mátrixot építünk fel, az egyiket az AT parancsokkal, a másikat pedig a várható siker- és hibaválaszokkal; Ezután a könyvtárat használó programnak időnként meg kell hívnia a függvényt
amely felelős a rendelések elküldéséért a modulba, ha azok elérhetők és nem foglaltak, valamint a funkcióhoz amely feldolgozza az ESP8266 modul válaszait (és adott esetben a HTTP-kiszolgálón keresztül)Mivel fennáll annak a lehetősége, hogy jelvesztés miatt a modul lekapcsolódhat, a főprogram ellenőrizheti, hogy az ESP8266 modul csatlakozik-e a WiFi hozzáférési ponthoz (a funkcióval
), és próbáljon meg másként kapcsolódni (a funkcióval )A program használhatja a funkciót, hogy megtudja, hogy a kért művelet befejeződött-e
és ebben az esetben küldjön egy másikat, vagy használja a kapott adatokat, amelyekhez a funkciót használják , amely visszaadja az ESP8266 modulhoz érkezett adatokkal feltöltött puffer tartalmát a művelet befejezéséig, és a függvényt amely jelzi ezen adatok mennyiségét, amelyekre a szerver figyelmeztetett, hogy elküldik (hogy a modulból származó információ diszkontált legyen) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 | //ESP8266.cpp #if defined(ARDUINO) && ARDUINO>=100 #include “Arduino.h” #else #include “WProgram.h” #endif // Para monitorizar (CONSOLA) a la vez que se comunica con el módulo por el puerto serie hace falta una placa Arduino con varios puertos (como Mega o Leonardo) en caso contrario hay que cambiar a MODULO_WIFI Serial y desactivar la depuración // No se inicializan las comunicaciones serie, es necesario inicializarlas desde el programa que usa la librería #define CONSOLA Serial #define MODULO_WIFI Serial1 #include “ESP8266.h” ESP8266::ESP8266(boolean depuracion) { constructor(depuracion); } ESP8266::ESP8266() { constructor(false); } ESP8266::~ESP8266() { } void ESP8266::constructor(boolean depuracion) { mostrar_salida=false; // Sin depuración para Arduino Uno //mostrar_salida=depuracion; estado_orden=ORDEN_OK; indicador_operacion_terminada=&ESP8266_operacion_terminada; *indicador_operacion_terminada=true; reiniciar_buffer(); mensaje_buscado[ORDEN_RECIBIENDO]=CODIGO_INICIO_RECEPCION; } void ESP8266::conectar_wifi ( String ssid, String clave, String ip, byte timeout ) { estado_orden=ORDEN_OK; pasos_operacion=0; paso_operacion=255; //Para poder incrementar al principio del proceso y que empiece en cero ESP8266_conectado=false; indicador_operacion_terminada=&ESP8266_conectado; *indicador_operacion_terminada=false; respuesta[pasos_operacion][ORDEN_KO]=“”; //reiniciar para descartar la configuración anterior que es desconocida respuesta[pasos_operacion][ORDEN_OK]=“ready”; comando[pasos_operacion++]=“AT+RST”; //reiniciar para descartar la configuración anterior que es desconocida //respuesta[pasos_operacion][ORDEN_KO]=”ERROR”; //Consultar el firmware //respuesta[pasos_operacion][ORDEN_OK]=”OK”; //comando[pasos_operacion++]=”AT+GMR”; //Consultar el firmware respuesta[pasos_operacion][ORDEN_KO]=“”; //Modo Sta (1|3) respuesta[pasos_operacion][ORDEN_OK]=“”; comando[pasos_operacion++]=“AT+CWMODE=1”; //Modo Sta = 1 (también es posible con 3, mixto) //respuesta[pasos_operacion][ORDEN_KO]=””; //Listado de puntos de acceso //respuesta[pasos_operacion][ORDEN_OK]=””; //comando[pasos_operacion++]=”AT+CWLAP”; //Listado de puntos de acceso respuesta[pasos_operacion][ORDEN_KO]=“”; respuesta[pasos_operacion][ORDEN_OK]=“”; comando[pasos_operacion++]=“ATE0”; //Desactivar el eco antes de mandar la clave respuesta[pasos_operacion][ORDEN_KO]=“FAIL”; //En el firmware original era “Error” respuesta[pasos_operacion][ORDEN_OK]=“OK”; comando[pasos_operacion++]=“AT+CWJAP=\””+ssid+“\”,\””+clave+“\””; //SSID y clave respuesta[pasos_operacion][ORDEN_KO]=“”; respuesta[pasos_operacion][ORDEN_OK]=“”; comando[pasos_operacion++]=“ATE1”; //Activar el eco antes de seguir respuesta[pasos_operacion][ORDEN_KO]=“”; respuesta[pasos_operacion][ORDEN_OK]=“\””+ssid+“\””; comando[pasos_operacion++]=“AT+CWJAP?”; //Comprobar que se ha conectado respuesta[pasos_operacion][ORDEN_KO]=“ERROR”; respuesta[pasos_operacion][ORDEN_OK]=ip.substring(0,ip.lastIndexOf(‘.’)+1); comando[pasos_operacion++]=“AT+CIFSR”; //Consultar la dirección IP respuesta[pasos_operacion][ORDEN_KO]=“ERROR”; respuesta[pasos_operacion][ORDEN_OK]=“AT+CIPMUX=0\r\r\n\r\nOK”; comando[pasos_operacion++]=“AT+CIPMUX=0”; //Conenexión simple } void ESP8266::http ( byte tipo_consulta_http, String direccion_servidor, unsigned int puerto, String nombre_servidor, String agente, String pagina, String texto_consulta, String respuesta_ko, String respuesta_ok ) { String consulta=“”; estado_orden=ORDEN_OK; pasos_operacion=0; paso_operacion=255; //Para poder incrementar al principio del proceso y que empiece en cero consultando_http=true; reiniciar_buffer(); indicador_operacion_terminada=&consultando_http; *indicador_operacion_terminada=false; switch(tipo_consulta_http) { case HTTP_GET: consulta+=“GET”; if(texto_consulta!=“”) { pagina+=“?”+texto_consulta; } break; case HTTP_POST: consulta+=“POST”; break; } consulta+=” /”+pagina+” HTTP/1.1″+“\r\n”; consulta+=“User-Agent: “+agente+“\r\n”; consulta+=“Host: “+nombre_servidor+“\r\n”; if(tipo_consulta_http==HTTP_POST) { consulta+=“Content-Type: application/x-www-form-urlencoded\r\n”; consulta+=“Content-Length: “+String(texto_consulta.length(),DEC)+“\r\n”; consulta+=“\r\n”; consulta+=texto_consulta; } consulta+=“\r\n”; respuesta[pasos_operacion][ORDEN_KO]=“ERROR”; //en el firmware anterior era “Error” respuesta[pasos_operacion][ORDEN_OK]=“OK”; //en el firmware anterior era “Linked” comando[pasos_operacion++]=“AT+CIPSTART=\”TCP\”,\””+direccion_servidor+“\”,”+String(puerto,DEC); respuesta[pasos_operacion][ORDEN_KO]=“Error”; respuesta[pasos_operacion][ORDEN_OK]=“>”; comando[pasos_operacion++]=“AT+CIPSEND=”+String(consulta.length(),DEC); respuesta[pasos_operacion][ORDEN_KO]=respuesta_ko; respuesta[pasos_operacion][ORDEN_OK]=respuesta_ok; //respuesta[pasos_operacion][ORDEN_OK]=”CLOSED”; //en el firmware anterior era “Unlink” comando[pasos_operacion++]=consulta; /* respuesta[pasos_operacion][ORDEN_KO]=””; respuesta[pasos_operacion][ORDEN_OK]=”OK”; comando[pasos_operacion++]=”AT+CIPCLOSE”; */ } void ESP8266::enviar() { if(!*indicador_operacion_terminada) { switch(estado_orden) { case ORDEN_OK: paso_operacion++; if(paso_operacion<pasos_operacion) { enviar_comando ( comando[paso_operacion], respuesta[paso_operacion][ORDEN_KO], respuesta[paso_operacion][ORDEN_OK] ); } else { *indicador_operacion_terminada=true; } break; case ORDEN_KO: paso_operacion—; estado_orden=ORDEN_OK; delay(ESPERA_REINTENTO); break; /* case ORDEN_RECIBIENDO: break; case ORDEN_ACTIVA: break; */ } } } //integrar en enviar void ESP8266::enviar_comando(String comando,String respuesta_ko,String respuesta_ok) { /* //Monitorizar las ordenes que se envian if(mostrar_salida) { CONSOLA.print(“\n”); CONSOLA.print(“(“+String(millis(),DEC)+”)”); //CONSOLA.print(“\n”); CONSOLA.print(String(paso_operacion+1,DEC)+”/”+String(pasos_operacion,DEC)+”> “); CONSOLA.print(comando); CONSOLA.print(” [“+respuesta_ko+”|”+respuesta_ok+”]”); CONSOLA.print(“\n”); } */ MODULO_WIFI.println(comando); mensaje_buscado[ORDEN_KO]=respuesta_ko; mensaje_buscado[ORDEN_OK]=respuesta_ok; if(respuesta_ok==“”) { estado_orden=ORDEN_OK; delay(ESPERA_ORDEN); } else { estado_orden=ORDEN_ACTIVA; reiniciar_busqueda_mensaje(); } } void ESP8266::reiniciar_buffer() { puntero_buffer=0; buffer_activo=false; longitud_ipd=0; } void ESP8266::reiniciar_busqueda_mensaje() { byte contador; buscando_mensaje=true; //estados=sizeof(mensaje_buscado)/sizeof(String); //Es posible generalizar calculando los estados for(contador=0;contador<ESTADOS_COMUNICACION;contador++) { puntero_mensaje[contador]=0; longitud_mensaje[contador]=mensaje_buscado[contador].length(); } } void ESP8266::recibir() { char lectura; while(MODULO_WIFI.available()>0) { lectura=MODULO_WIFI.read(); if(mostrar_salida) { CONSOLA.print(lectura); } if(buffer_activo) { if(longitud_ipd==0&&lectura==CODIGO_FIN_RECEPCION) { ESP8266_buffer[puntero_buffer]=0; longitud_ipd=atoi(ESP8266_buffer); puntero_buffer=0; } else { ESP8266_buffer[puntero_buffer++]=lectura; } } if(estado_orden==ORDEN_ACTIVA||estado_orden==ORDEN_RECIBIENDO) { estado_orden=buscar_mensaje(lectura,mensaje_buscado); if(estado_orden==ORDEN_RECIBIENDO) { buffer_activo=true; estado_orden=ORDEN_ACTIVA; buscando_mensaje=true; } } } } byte ESP8266::buscar_mensaje(char lectura,String *mensaje) { byte contador; byte numero_de_estado=0; while(numero_de_estado<ESTADOS_COMUNICACION–buffer_activo&&buscando_mensaje) { if(longitud_mensaje[numero_de_estado]) { if(lectura==mensaje[numero_de_estado].charAt(puntero_mensaje[numero_de_estado])) { puntero_mensaje[numero_de_estado]++; if(puntero_mensaje[numero_de_estado]==longitud_mensaje[numero_de_estado]) { buscando_mensaje=false; for(contador=0;contador<ESTADOS_COMUNICACION–buffer_activo;contador++) { puntero_mensaje[contador]=0; } } } else { puntero_mensaje[numero_de_estado]=0; } } numero_de_estado=numero_de_estado+buscando_mensaje; } if(buscando_mensaje) { return ORDEN_ACTIVA; } else { return numero_de_estado; } } char *ESP8266::leer_buffer() { reiniciar_buffer(); return ESP8266_buffer; } byte ESP8266::longitud_buffer() { return longitud_ipd; } boolean ESP8266::conectado() { return ESP8266_conectado; } boolean ESP8266::desconectado() { return ESP8266_conectado; } boolean ESP8266::consulta_ok() { return estado_orden==ORDEN_OK; } boolean ESP8266::operacion_terminada() { return *indicador_operacion_terminada; } |
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Az alábbi példa a HTTP lekérdezési könyvtárat használja az ESP8266 WiFi modullal, hogy adatokat küldjön a szervernek (az analóg bemenet olvasásával kapott százalékos arányt) bizonyos időközönként. Mivel nem vár választ, nem használja a puffert, és ez elegendő a művelet megfelelő befejezéséhez. Ezt a rendszert használom az alváskezelő eszközprojektemben az érzékelők leolvasási eredményeinek szerveren való tárolására.
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A következő példa egy HTTP GET-lekérdezést használ a szerver idejének lekérdezésére, és a becsült válaszidő hozzáadásával szinkronizálja azt a mikrokontrollált eszköz idejével; Valójában további 4-6 másodpercet ad hozzá, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az eszköz ideje nagyobb, mint a kiszolgálóé, és könnyen ellenőrizhető, hogy az eszköz részét képező valós idejű óra pontos-e, vagy elveszett-e a letöltés miatt. akkumulátor.
Sok teszt után igazoltam, hogy ez a rendszer a Időszinkronizálás ESP8266 WiFi modullal Elég pontos az igényeimhez; legrosszabb esetben 10 másodpercnél rövidebb hibával, ami az én esetemben némileg irreleváns.
Ahogy a kódban is látható, először le kell kérdezni a puffer hosszát, mivel az olvasás visszaállítja azt, így elérhető új adatok tárolására.
A puffer tartalmának beolvasása után ebben a példában azt feldolgozzuk, hogy megkapjuk az időt. Először a kapcsos zárójelek közötti szöveg kerül kiválasztásra (a szerver a paranccsal válaszol PHP ) „időobjektummá” alakítja, és emberi formátumban lekéri belőle a dátumot és az időt.
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A következő példaprogram, amelyet egy felhasználó lekérdezése ihletett, a nyilvános IP-cím megkeresésére szolgál a szolgáltatás használatával CheckIP AWS (Amazon Web Services) öt percenként.
Az előző példákhoz hasonlóan számos feltevést teszünk, amelyeket a használt hálózati konfigurációtól (a példában 192.168.1.X), az SSID-től és a WiFi kulcstól függően módosítani kell... A Az IP-cím nem túl elegáns, feltételezi, hogy ez a HTTP GET-kérésre adott válasz utolsó sora, bár lehet, hogy van egy API, amely ezt ortodoxabb módon teszi.
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Akkor töltse le az ESP8266 könyvtárat a HTTP-lekérdezésekhez az Arduino Uno segítségével (konzol nélkül) és innen megteheti töltse le az ESP8266 HTTP lekérdezési könyvtárat az Arduino számára amely konzolt használ, vagyis szoftveresen soros portot kell megvalósítania, vagy hardverként kell használnia, például egy alaplapot Mega Arduino o arduino leonardo.
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