🥇ShIoTiny: lítil sjálfvirkni, Internet of things eða „sex mánuðum fyrir frí“

Lykilatriði eða um hvað þessi grein fjallar

ТÞar sem hagsmunir fólks eru mismunandi og fólk hefur lítinn tíma, þá er stuttlega um innihald greinarinnar.

СÞessi grein er yfirlit yfir stjórnunarverkefnið með lágmarksverði og getu sjónræn forritun í gegnum vefvafra.

ПÞar sem þetta er yfirlitsgrein sem miðar að því að sýna „hvað er hægt að kreista úr eyrisstýringu,“ ættirðu ekki að leita að djúpum sannindum og ítarlegum reikniritum í henni.

РHugað er að hvatningu, hugmyndum og niðurstöðum þess að byggja stjórnandi byggt á WiFI flís ESP8266.

Viðvörun

Ég vildi ekki skrifa þessa grein. Ég er alls ekki aðdáandi þess að skrifa greinar. Þú verður að hugsa um þetta og mikið. Hugsaðu um hvernig á að skrifa þannig að þeim sem misskilja þig minnki í lágmarki. Hugsaðu um hvernig á að fara ekki út í öfgar. Og það er að mörgu að hyggja.
En vinir mínir sögðu að þar sem viðleitni mín á sviði IoT og annarrar smásjálfvirkni væri áhugaverð fyrir þá, þá gætu þau líka verið áhugaverð fyrir aðra og almenning. Jæja, hvar safnast almenningur saman sem hefur áhuga á þessu? Auðvitað á miðstöðinni. Og hér er ég. Gamall lesandi og nýr rithöfundur.

Ég ber enga ábyrgð á villum, ónákvæmni, innsláttarvillum, úreltum framsetningarstíl o.s.frv., sem lesandinn kann að mislíka. Lestu á eigin ábyrgð.

Ég vara þig líka strax við því að ég mun ekki útskýra hvað MQTT, WiFi og UDP multicast eru og annað sem tengist ekki beint efninu. Það eru nokkrir tenglar í lok greinarinnar.

Fæðing hugmyndar eða einhverra texta

ЖLífið er ekki auðvelt og His Majesty Chance gegnir mikilvægu hlutverki í því. Svo ég vil deila því hvernig tilviljanakenndir atburðir, ásamt náttúrulegri leti, leiddu til frekar áhugaverðrar þróunar á stjórnanda sem byggir á ESP8266.

НÞetta byrjaði allt með venjubundnum hætti: Mig langaði að byggja upp kerfi til að stjórna vatnsveitu og vökva í garðbeðum og runnum í landinu.

Нó, þar sem ég get bara unnið að fullu við rör, tanka og krana í fríinu, sem var enn meira en hálft ár eftir - allt einskorðaðist við umræður í vinnunni við samstarfsmenn og vini og félaga í óformlegu umhverfi.

ТEfnið „smá sjálfvirkni“ eða, eins og þeir segja venjulega meðal „þessara skólastráka-hakkara-hipstera“ - efni IoT - Internet of Things - hefur áhuga mig lengi. Löngu áður en internetið sjálft var mikið notað.

ЕJafnvel sem barn vildi ég að hlutirnir gerðu eitthvað „sjálfrátt“. Og það væri óskandi að ég gæti stjórnað þeim einhvern veginn úr fjarlægð. En á þeim tíma (80s, byrjun 90s síðasta árþúsunds) var þetta frekar erfitt. Netið var ekki aðgengilegt hvar sem er í heiminum, rétt eins og það voru engir farsímar, spjaldtölvur eða jafnvel LCD-skjáir eða USB-drif neins staðar. Þannig að við urðum að takmarka okkur við „klappljósrofa“ og einfaldar fjarstýringar. En fyrir þá tíma og þann aldur var það ekki slæmt og áhugavert.

НÓ, þetta eru hlutir úr fortíðinni. Nú er 15. öldin. Og allir eru með snjallsíma í vasanum, internetið er aðgengilegt nánast alls staðar þar sem þess er þörf og þar sem þess er ekki þörf, og grunnur tiltækra rafeindaíhluta er nú þannig að fyrir aðeins XNUMX árum síðan hefði meðalíbúi plánetunnar Jörð aldrei dreymt um það .

ПÞess vegna, eftir að hafa ákveðið að byggja stjórnandi fyrir vatnsmál á dacha, beindi ég athygli minni að ESP8266 flísinni.
Í fyrsta lagi er þessi flís ódýr. Og ef einn stjórnandi er ekki nóg geturðu sett upp tvo, þrjá eða fimm. Í öðru lagi er það WiFi um borð. Það er, þú getur fylgst með því sem er að gerast í gegnum internetið og jafnvel stjórnað ferlinu úr hvaða snjallsíma sem er. Auðvitað þarftu aðgangsstað með netaðgangi, en það er ekki vandamál. Engu að síður, það er næstum alls staðar eða er að fara að vera, þar á meðal í dacha mínum.

ПEftir að hafa sökkt mér niður í dásamlegan heim verkefna fyrir ESP8266, varð ég hissa að uppgötva að þrátt fyrir frábæra getu þessa flís er verkefnum á honum, með sjaldgæfum undantekningum, skipt í tvær tegundir: þetta eru annað hvort afar frumstæð forrit eins og „smellur“ rofarnir úr snjallsímanum þínum og glápa á stöðu skynjarahitastigsins í gegnum internetið“; eða góðir og traustir JavaScript eða Lua túlkar, en því miður neyta þeir nánast alls minnisins og leyfa þér ekki að gera neitt alvarlegt.

ПFyrsta hugmyndin mín var eins einföld og pönnukökur - að skrifa einfalt forrit til að stjórna dælum út frá ástandi skynjaranna og það er allt. En, eins og vanur valsmaður hvað varðar að stökkva á hrífuna við að innleiða mismunandi kerfi, skildi ég að ég myndi örugglega ekki geta séð fyrirfram allar beygjur reikniritsins sem ég myndi vilja eða þarf að rétta meðan á smíði vatnsveitu og áveitukerfi.

ДÞað er ekki mjög þægilegt að vinna úr forritinu á dacha, í dimmri hlöðu. En þú verður að.
Hver er leiðin út? Það fyrsta sem mér datt í hug var auðvitað að gera reikniritið sérsniðið. Einn samstarfsmaður minn gaf mörg ráð - hvað ætti að setja upp og hvernig. Með þessu drap hann fyrstu hugmyndina mína í bruminu. Þökk sé honum. Ef hann hefði ekki opinberað fyrir augum mínum fjölda færibreyta sem ég þyrfti að stilla, hefði ég líklega ekki hafnað þessum valkosti: að búa til reikniritstillingarsíðu.

НHin skelfilega mynd af fjölda stillingabreyta, og jafnvel þeim sem hafa áhrif hver á annan, varð mér edrú. Enn og aftur áttaði ég mig á því að þú getur ekki séð allt fyrir...

СÉg panta einu sinni: Ég er latur. Mjög latur! Ég er satt að segja of latur til að endurskrifa forritið í hvert skipti. Þess vegna vaknaði verkefnið - hvernig á að stilla fljótt og auðveldlega reiknirit, helst án forritunar? Þar að auki mun þetta reiknirit vera nokkuð flókið; mun hafa mikið af breytum; mun vera sérstaklega við mitt mál og óhæfa öðrum. Og ég vil endilega gera tækið meira og minna alhliða...

ПÞar sem enn var um hálft ár í frí og alls kyns pípudælingar, ákvað ég að taka mér tíma og hugsa um hvernig ég gæti gert það þægilegt og fallegt? Hvernig á að forrita án forritunar? Hvernig á að gera án trilljón breytur sem hægt er að breyta þegar þú stillir?

КEins og venjulega var allt búið að finna upp á undan okkur: Ég áttaði mig á því að mig langaði að teikna reiknirit í formi aðgerðarferninga og tengja þá við samskiptalínur sem sýna hvert gögnin fljúga frá og til. Jæja, með því að benda á torgið vil ég geta stillt nokkrar af einstökum breytum þess.

ИHugmyndin um að skilgreina reiknirit með því að teikna það í ferninga er ekki ný. Slík kerfi voru til aftur á níunda áratugnum; Nú er til ofurvinsælt NodeRed kerfi, sem er vel þekkt fyrir þá sem þegar hafa gengið til liðs við heim smáskala sjálfvirkni/IoT.

НÓ, hér er vandamálið: slík kerfi eru hönnuð fyrir „stórar tölvur“. Í versta falli - á Raspberry PI. En ekki á ESP8266, sem hefur aðeins nokkra tugi kílóbæta af vinnsluminni og ekkert stýrikerfi!

Кhvað skal gera? Og það eru aðeins tvær leiðir út: skrifaðu og teiknaðu forrit á „stóra tölvu“ eða fartölvu og fluttu það síðan í einhverri mynd yfir á ESP8266, eða reyndu að „skoða hinu ómögulega“ inn í ESP8266 stjórnandann sjálfan.

ПÞess vegna var hámarksforritið sem ég hafði þetta: til að forrita stjórnandann þinn ættirðu ekki að þurfa neitt annað en fartölvu með vefvafra! Það er, fartölva með vefvafra og stjórnandi minn - þetta ætti að vera nóg til að stilla að fullu og skrifa og teikna stjórnunarforrit.

И, eins og það kom í ljós, það var alveg hægt að framkvæma þetta!
Ég mun ekki leiða þig með allar upplýsingar um þróun verkefnisins. Ég segi aðeins að miðað við þau orð sem komu upp í huga minn og tungu í þróunarferlinu væri hægt að semja sérstakt „Orðabók um ruddalegt orðalag sem starfsmenn rafeindaiðnaðarins nota" En það er allt búið. Nánar tiltekið, ekki allt, heldur fyrsta, erfiðasta stigið, þegar ekki er ljóst hvort hugmyndin þín um að lifa verður eða er það bara óráð grár geldingur á tunglsljósi.

ПÉg mun deila niðurstöðunni af því sem kom út og fékk nafnið "ShIoTiny stjórnandi".

Hvað gerðist?

Vélbúnaður ShIoTiny stjórnandinn er staðalbúnaður og einfaldur: þrjú inntak sem eru hönnuð fyrir skynjara af „þurrsnertingu“ (hnappar, reedrofar, þeir eru líka vatnshæðarskynjarar í tankinum), eitt ADC-inntak, eitt inntak til að tengja hita- og rakaskynjara á DHT22 gerð eða álíka. Og að lokum, þrír útgangar í formi skiptiliða fyrir 220 volt, 1 amper. Relayið segir 10A, en ég er raunsæri og mun ekki hleypa 10Ampum í gegnum borðið. Og til að stjórna dæluræsingum er 1Amp nóg. Allt þetta er knúið frá aflgjafa með 5 til 9 volta spennu.

ЧSatt að segja bætti ég hitaskynjaranum bara svona við, en á ADC gerði ég mér vonir um að mæla spennu á veitukerfinu. Hver veit?

РAuðvitað eru öll inntak, nema inntakið til að tengja DHT22, varið með viðnámum og díóðum: Ég hafði enga löngun til að brenna ESP8266, og díóður og viðnám kosta aðeins nokkrar kopek.

Photo Shoot Fullunna vöruna má sjá í upphafi greinarinnar. Ég pantaði nokkur af þessum brettum - hvað ef ég brenni þau eða þarf að skera brautarfæturna?
En sem betur fer þurfti ég þess ekki.

ФÞessi vara er auðvitað fegurð og mikilfengleiki. En til hægðarauka er hér að neðan teikning á tengingu skynjara og stýribúnaðar við borðið.

Вí stað stigskynjara eru Input1..3 hnappar, í stað startar eru LED tengdir Relay1..3 relay. Jæja, breytileg viðnám á ADC til að líkja eftir innspennu.
КÞegar slökkt er á genginu kviknar rauða ljósdíóðan. Og þegar kveikt er á því er það grænt. Svo ég kembi hana á borðið.

КAuk alls þessa er rafmagnstengi vinstra megin á borðinu og tveir þjónustuhnappar hægra megin: Reset og AP. Jæja, það er DIP rofi sem skiptir tækinu yfir í forritunarham. ESP8266 forritunartengi í gegnum USB-UART millistykki er einnig fáanlegt.

Nokkrar útskýringar um hnappana. hvað Endurstilla — og svo er það ljóst. Og hér er takkinn AP þarf að þýða ShioTiny til að opna aðgangsstaðaham (stillingarstilling eða stillingarstilling). Hvers vegna er þetta nauðsynlegt? Jæja, til dæmis, þú ruglaðir netstillingunum þínum og vilt breyta þeim. Ýttu á AP hnappinn í nokkrar sekúndur (þar til fallega bláa ljósdíóðan kviknar). Taktu síðan snjallsímann þinn eða fartölvuna, kveiktu á WiFi og sjáðu opinn aðgangsstað þar með nafninu esp_8266_xxxx og tengdu við hann. Farðu síðan í vafra snjallsímans eða fartölvunnar og sláðu inn í veffangastikuna: 192.168.4.1. Ef allt er í lagi, þá ertu fluttur á ShioTiny stjórnandi síðuna og getur stillt hana aftur.

КEins og við sjáum er vélbúnaðurinn ekkert flókinn. Því o hugbúnaðarhluta.

ВÉg mun lýsa öllum sérkenni útfærslunnar, en síðar. Einhvern daginn. Og í dag mun ég aðeins íhuga hugbúnaðinn „að utan,“ það er að segja frá sjónarhóli notandans - sjálfs mín eða einhvers annars sem tók áhættuna á að nota iðn mína (það eru líka slíkir áhættuleikarar).

С Frá sjónarhóli notandans er tækið HTTP netþjónn sem er aðgengilegur yfir WiFi. Allar stillingar, forritun og svo framvegis eru gerðar með vefvafra.

ИSvo fórum við á stjórnandasíðuna. Hvað sjáum við? Og við sjáum flipann „Stjórn og staða“, sem sýnir núverandi stöðu tækjanna sem notuð eru: inntak, útgangur, ADC, DHT22. Að auki eru tengingarbreytur við aðgangsstað sýndar (ef við erum að vinna í WiFi stöðvaham); færibreytur aðgangsstaða (ef við erum að vinna í WiFi aðgangsstaðaham) eða bæði. Jæja, auk þess eru tengingarbreytur með MQTT miðlaranum sýndar ef MQTT samskiptareglur eru notaðar.

КEins og við sjáum, ekkert sérstakt eða áhugavert. Það er ekkert til að smella á! Þó... Það eru tveir flipar í viðbót! Stilla netstillingar net og forrita hringrás ritstjóra ElDraw.

Кsvo þú giskaðir á það, net - þetta er netuppsetning, en ekki aðeins. Það hefur nokkrar fleiri áhugaverðar breytur. Við skulum smella á flipann net og við munum sjá þar um það bil það sem sést á myndinni.
НAð setja upp nafn aðgangsstaðar og lykilorð fyrir hverja stillingu - WiFi stöð og WiFi aðgangsstaður. Allt virðist vera ljóst. Eins og tilgangur hnappsins "Skanna WiFi" nokkuð gegnsætt.
А hér er fellilistinn "ShIoTiny mode" þarfnast skýringa. Staðreyndin er sú að ég gat ekki ákveðið á nokkurn hátt hvaða háttur væri þægilegri fyrir mig að vinna. Og því útvegaði hann 5 notkunarmáta tækisins.

ПVið skulum telja stuttlega upp þessar rekstrarhamir.

Stillingarhamur — stillingarhamur. Þetta er opinn aðgangsstaðahamur með föstu heimilisfangi 192.168.4.1 og heiti esp_8266_xxxx.

Stöðvarhamur — stilling þráðlausrar stöðvar sem er tengd við aðgangsstaðinn þinn.

AP-stilling — lokaður aðgangsstaðahamur. Þú stillir nafnið og lykilorðið sjálfur.

AP+stöðvastilling - þetta er samtímis virkjun AP ham + Stöðvar ham.

Single ham — vinna án nettengingar yfirleitt. Einmana stjórnandi sem ber sinn þunga hlut...

В hvaða stillingar sem er nema "Config mode", þú getur lokað á vefsíðu með því að haka í reitinn "Læsa vefnum í stöðvaham". Þetta er svona af öryggisástæðum.

НMQTT stillingar eru augljósar: miðlari, höfn, lykilorð, opin tenging eða með SSL. Ég ætla ekki að fara nánar út í það hér.

КShIoTiny stjórnandi getur meðal annars sent og tekið á móti pökkum á sérstöku sniði í gegnum fjölvarp. Stillingar þess eru líka augljósar: heimilisfang hóps og höfn.
Auðvitað, ef þú lýsir öllum blæbrigðum stillinganna, færðu sérstaka grein, en þetta er ekki hluti af áætlunum mínum.

Иjá, með flipa net allt er meira og minna ljóst. Við skulum halda áfram að megineiginleika stjórnandans - forritararásarritlinum ElDraw.

Тmeð því að smella á flipann ElDraw, við munum sjá eitthvað eins og eftirfarandi. Auðvitað, ef tækið er ekki með hlaðna hringrás, þá verður hringrásarsvæðið tómt.

Сvinstri - litatöflu af þáttum eða hnútum (hnútum).
Сréttindi - skemareitur eða einfaldlega „skema“.
СEfst eru hnappar til að hlaða og losa á disk og í tækið, auk klippihnappa.

ДFyrir þá sem hafa unnið með ritstjórum er stjórnun almennt augljós. Þú þarft að bæta staki við skýringarmyndina - taktu það með músinni og dragðu það úr stikunni yfir á skýringarmyndina. Ef þú þarft að fjarlægja þátt eða tengingu úr skýringarmyndinni skaltu smella á það eða það með músinni og ýta á takkann THE. Við þurfum að tengja þættina - við tökum inntak eins frumefnis og tengjum það við úttak annars.

ЕÞað er líka kvarða (SHIFT+músarhjól). Því miður er ekki hægt að afrita þætti og hópa af þáttum. En þetta truflar mig ekki mikið.

КAð auki, af rökréttum ástæðum, er aðeins hægt að tengja inntak hnúts við einn útgang annars hnúts. En úttak hnút er með nokkrum inntakum annarra hnúta. Inngangar eru alltaf vinstra megin við hnútana. Útgönguleiðir eru alltaf hægra megin.

КHvaða getu höfum við til að innleiða reiknirit?
ВMöguleikarnir eru nokkuð miklir. Pallettan inniheldur hnúta sem tákna allan vélbúnað stjórnandans ShioTiny: inntak, gengi, ADC, DHT11/22.

ДÞað eru rökrænir og talna hnútar fyrir gagnavinnslu.

ЧTil þess að við getum unnið með tækið í gegnum internetið eru hnútar til að gerast áskrifandi og birta breytur á MQTT miðlaranum.

ЕEf við viljum að nokkrir ShioTiny stýringar skiptist á upplýsingum sín á milli, getum við notað hnúta til að senda og taka á móti breytum með UDP fjölvarpssamskiptareglum.

КAð auki eru tímamælirhnútar; atburðavinnslustýringarhnútar.

ПÉg skal gefa þér nokkur dæmi. Viltu til dæmis að hita- og rakagögn séu birt á MQTT netþjóni á 30 mínútna fresti? Ekkert gæti verið einfaldara. Við skulum teikna svona.

Жmeme hnappinn „Hlaða upp“. Allt!
ЕEf þú hefur stillt tenginguna við MQTT miðlarann rétt á Netflipanum, þá er það allt!
Кá hálftíma fresti verður hitastigið birt á miðlara undir /T efninu og rakastigið - undir /H efninu. Eða, ef þú velur eigin efnisnöfn, þá fyrir neðan þau.
ЗAugljós spurning er: hvers vegna er 18000 30 mínútur? Vegna þess að allir tímar eru mældir í tíundu úr sekúndu.

ТNú vilt þú bæta við þetta kerfi möguleikann á að kveikja á Relay1 genginu í gegnum internetið, og jafnvel í ákveðinn tíma? Ekkert mál. Ljúkum teikningunni svona.

ОFimm smelltu á "Hlaða upp" hnappinn. Allt! Nú, auk þess að á hálftíma fresti verður birtur hiti og raki á MQTT miðlara, verður hægt að kveikja á Relay1 gengi. Já, ekki bara kveikja á því heldur í nákvæmlega 10 mínútur. Þú getur virkjað gengið með því að birta efnið /r1cmd, stillt á 1. Og raunverulegt ástand gengisins verður birt í efninu /r1status.

ВViltu ekki aðeins kveikja á, heldur einnig slökkva á genginu á undan áætlun? Já, hvað sem þú segir. Myndin hér að neðan sýnir hvernig á að gera þetta!

ПEr meginreglan skýr? Þú teiknar bara reikniritið með músinni! Og skrifaðu nokkrar stillingar: tími, nafn efnis og það er það. Þetta er miklu skýrara en að skrifa fullt af kóða.

КVið the vegur, að auðkenna tengingar í mismunandi litum er ekki „Photoshop“ - það er ein af aðgerðum ritstjórans. Þú getur litað tengingarnar eins og þú vilt til að ruglast ekki.

Нó og það er ekki allt! Til þess að kemba reikniritið er „Monitor start“ hnappur. Merkilegt nokk kveikir það á „skjá“ ham. Í þessum ham er ástand allra úttaka allra hnúta reglulega lesið frá stjórnandanum ShioTiny og birtist á skýringarmyndinni. Um það bil eins og á myndinni hér að neðan.

ТÞað er, við getum séð í „nánast rauntíma“ hvað við höfum við inntak og úttak hvers hnúts. Það hjálpar mikið þegar eitthvað er óljóst.

ЕÞað eru mörg fleiri „brellur og eiginleikar“ sem mig langar að lýsa, en samviska mín leyfir þér ekki að eyða tíma þínum í þau í einni grein. Meginhugmyndin sem útfærð er er þegar skýr: að lágmarki sérhannaðar breytur - hámarks skýrleiki.

Fly í smyrslið

КAuðvitað vil ég að það sé engin fluga í smyrslinu, en heimurinn er ekki tilvalinn. Bæði ritstjórinn minn og stjórnandi eru ekki fullkomin. Ég uppgötvaði tvo megin eiginleika sem ég hef ekki enn getað útrýmt.

ВÍ fyrsta lagi koma stundum fram gallar þegar hlutir eru færðir í hópa. En þetta truflar ekki vinnuna mikið. Meira "eiginleiki" en "galla".

И, í öðru lagi, við ákveðnar aðstæður, eftir að hringrásin er hlaðin inn í tækið með því að nota „Hlaða“ hnappinn, endurræsir hún sig. Þetta truflar ekki lífið, en ritstjórasíðuna þarf að uppfæra.

Ályktun

НÉg vona að þér líkaði hugmyndin um að teikna reiknirit í stað þess að skrifa forrit. Svona tilviljunarkenndar hugsanir, hugmyndir og deilur gefa stundum tilefni til fullkomlega raunhæfrar þróunar.

НÓ, að mínu mati hefur umfang greinarinnar farið yfir öll skynsamleg mörk. Svo ég klára fyrir daginn.
ПLeyfðu mér bara að segja að það eru aðeins nokkrar vikur eftir af fríinu og ég er alveg tilbúinn að fara frá því að kemba stjórnandann við borðið yfir í að kemba hann „á sviði“.
ЕEf einhver hefur áhuga á hugmyndum mínum eða þróunarupplýsingum, skrifaðu mér: [netvarið]

ВÉg mun alltaf vera glaður að fá athugasemdir og gagnrýni, ef það á auðvitað við.

Жfagna athugasemdum þínum, athugasemdum og ábendingum.