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|
/***************************************
uPesy ESP32C3 Basic Low Power
------------------
| |
|----------------|
| |
| |
|----------------|
| |
RESET |EN OFF| POWER OFF
SCL GPIO4 |4 1| GPIO1 DC
AM2301A GPIO5 |5 2| GPIO2 RES
SDA GPIO6 |6 3| GPIO3 BUSY
CS GPIO7 |7 10| GPIO10 DS18B20
GPIO8 |8 20| GPIO20
GPIO9 |9 21| GPIO21
|VIN 3V3| 3V3 VCC
|5V 3V3| 3V3 VCC
|GND |----| 17| GND
\-------| |---/
|----|
*************************************/
#include <WiFi.h>
#include <Wire.h>
#include <ArduinoOTA.h>
#include <Arduino.h>
#include <PubSubClient.h>
#include "BitmapGraphics.h"
#include <functional>
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
#include "config.h"
#include "DHTesp.h"
#include <MQTT.h>
char server[] = "mqtt3.thingspeak.com";
// E-paper *********************************************
#include <GxEPD2_BW.h>
#include <GxEPD2_GFX.h>
#include <Fonts/FreeMonoBold9pt7b.h>
#include "FreeSerifBold30pt7b.h"
// 1.54'' EPD Module
GxEPD2_BW<GxEPD2_154_D67, GxEPD2_154_D67::HEIGHT> display(GxEPD2_154_D67(/*CS=7*/ 7, /*DC=*/ 1, /*RES=*/ 2, /*BUSY=*/3)); // GDEH0154D67 200x200, SSD1681
//*******************************************************
//*******************************************************
#if DEBUG
#define D_SerialBegin(...) Serial.begin(__VA_ARGS__)
#define D_print(...) Serial.print(__VA_ARGS__)
#define D_write(...) Serial.write(__VA_ARGS__)
#define D_println(...) Serial.println(__VA_ARGS__)
#define D_printf(...) Serial.printf(__VA_ARGS__)
#define D_flush(...) Serial.flush(__VA_ARGS__)
#define D_timestamp() Serial.printf("[%lu] ", millis())
#else
#define D_SerialBegin(bauds)
#define D_print(...)
#define D_write(...)
#define D_println(...)
#define D_printf(...)
#define D_flush(...)
#define D_timestamp()
#endif
#define uS_TO_S_FACTOR 1000000 /* Conversion factor for micro seconds to seconds */
#define TIME_TO_SLEEP 15 /* Time ESP32 will go to sleep (in seconds) */
//#ifndef ESPTEMP_VERSION
//#define ESPTEMP_VERSION "v1.1" //**< The current version of the ESPtemp firmware*/
//#endif
//#ifndef SLEEPTIME
//#define SLEEPTIME 300e6 /**< Time in deepsleep */
//#endif
//#ifndef SLEEPTIME_EXTENDED
//#define SLEEPTIME_EXTENDED 21600e6 /**< Temps en sommeil profond si une erreur s'est produite en essayant de se connecter au wifi (pour éviter le drainage de la batterie).) */
//#endif
#ifndef DEBUG
#define DEBUG 0 /**< Régler à 1 pour déboguer en série */
#endif
//*******************************************************
const byte oneWireBus = 10; // DS18B20 pin used for Temperature sensor bus GIPO10
float humidity;
float temperature;
char temp[10];
char bat[10];
float piscine;
const gpio_num_t vbatPin = GPIO_NUM_0;
float batteryVoltage;
int8_t batteryPercentage;
uint_fast16_t adcValue;
char error[15];
uint8_t wifiRetries = 0;
bool isDS18B20ready = false;
bool isDHTready = false;
bool isADCReady = false;
bool isWifiStarted = false;
bool isWifiReady = false;
bool isRegularWifi = false;
bool isMQTTStarted = false;
bool isMQTTReady = false;
bool isRtcValid = false;
bool isOTAEnabled = false;
//*********** Init **************************
WiFiClient wifiClient;
WiFiServer serverAP(80);
PubSubClient pubSubclient(wifiClient);
OneWire oneWire(oneWireBus);
DallasTemperature sensors(&oneWire);
DHTesp dht;
//********************************************************
struct __attribute__((packed, aligned(1))) MaStructure {
uint8_t channel;
uint8_t ap_mac[6];
uint32_t crc32;
};
RTC_DATA_ATTR MaStructure rtcData = {0, {0x58, 0xCF, 0x79, 0x1A, 0x54, 0x14}, 0};
RTC_DATA_ATTR uint32_t compteurDeReboot = 0;
//********************************************************
uint32_t calculateCRC32MPGE2(const uint8_t *data, size_t length) {
uint32_t crc = 0xffffffff;
while (length--) {
uint8_t c = *data++;
for (uint32_t i = 0x80; i > 0; i >>= 1) {
bool bit = crc & 0x80000000;
if (c & i) bit = !bit;
crc <<= 1;
if (bit) crc ^= 0x04c11db7;
}
}
return crc;
}
//********************************************************
void printByte(uint8_t b) {
Serial.print("0x");
if (b < 0x10) Serial.write('0');
Serial.print(b, HEX);
}
//********************************************************
void printStructure(MaStructure& s) {
Serial.print("channel = "); Serial.println(s.channel);
Serial.print("ap_mac[] = ");
for (uint8_t i = 0; i < sizeof(s.ap_mac); i++) {
printByte(s.ap_mac[i]);
Serial.write(' ');
}
Serial.println();
Serial.print("CRC32-MPEG2 = 0x"); Serial.println(s.crc32, HEX);
}
unsigned long startMillis;
//*****************************************
// SETUP
//****************************************
void setup()
{
delay(1000); // il sert surtout au premier boot pour qu'on le voit sur le moniteur série
D_SerialBegin(115200);
while (!Serial) yield();
Serial.print("Taille de la structure = "); Serial.print(sizeof rtcData); Serial.println(" octets.");
Serial.println( "Start" );
pinMode(0, INPUT); // Pin Entree VBAT
pinMode(5, INPUT); // Pin Entree AM2301A
D_println();
D_timestamp();
D_printf("CpuFreqMHz: %u MHz\n", ESP.getCpuFreqMHz());
D_timestamp();
D_print("MAC Address: ");
D_println(WiFi.macAddress());
//**** INIT Ecran E-paper**********
display.init(115200,true,50,false);
display.setRotation(3);
display.setFullWindow();
display.fillScreen(GxEPD_BLACK);
display.drawBitmap(0, 0, gImage_gui, 200, 200, GxEPD_WHITE);
while (display.nextPage());
delay(500) ;
// *** DS18B20 Temperature sensor ****
sensors.begin();
// *** AM2301A Temperature sensor ****
dht.setup(5, DHTesp::DHT22); // Connect DHT sensor to GPIO 5
// Wait minimum sampling period
startMillis = millis();
esp_reset_reason_t resetReason = esp_reset_reason();
if (resetReason != ESP_RST_DEEPSLEEP) {
Serial.println("Premier boot");
compteurDeReboot = 0;
rtcData.crc32 = calculateCRC32MPGE2((uint8_t*)&rtcData, sizeof rtcData - sizeof(uint32_t));
isRtcValid = false;
} else {
Serial.print("Reboot sur timer -> ");
compteurDeReboot++;
// il faut donc recalculer le CRC32
rtcData.crc32 = calculateCRC32MPGE2((uint8_t*)&rtcData, sizeof rtcData - sizeof(uint32_t));
isRtcValid = true;
}
//---------------------------------------------
// Step 0:
// Read temperature from DS18B20
//---------------------------------------------
if (!isDS18B20ready)
{
sensors.requestTemperatures();
float raw_temp = sensors.getTempCByIndex(0);
piscine = sensors.getTempCByIndex(0);
Serial.printf("Temperature = %8.4f°C\r\n", (float)raw_temp);
snprintf(temp, sizeof temp, "%.1f",(float)raw_temp);
updatePiscine();
isDS18B20ready = true;
}
//---------------------------------------------
// Step 1: Lecture de la température et de l'humidité à partir de l'AM2301A
//---------------------------------------------
if (!isDHTready)
{
humidity = dht.getHumidity(); // Humidite Air
temperature = dht.getTemperature(); // temperature Air
temperature = temperature -2; // facteur de correction(?)
D_timestamp();
D_println("AM2301A Reading ready");
D_timestamp();
D_printf("Temperature: %.1f, Humidity: %.1f ", temperature, humidity);
D_println();
isDHTready = true;
}
//---------------------------------------------
// Step 2: Demarrage Connection WIFI
//---------------------------------------------
D_timestamp();
D_println("Démarrage du WiFi");
// Désactivez la persistance du WiFi. L'ESP8266 ne chargera pas et n'enregistrera pas inutilement les paramètres WiFi dans la mémoire flash..
// WiFi.persistent(false);
// Affichez la connexion WiFi
WiFi.mode(WIFI_STA);
WiFi.config(ip, dns, gateway, subnet);
//WiFi.hostname(MQTT_CLIENT);
if (isRtcValid)
{
// Les données RTC étaient bonnes, établir une connexion rapide
D_timestamp();
D_println("RTC OK, initier une connexion rapide");
WiFi.begin(WLAN_SSID, WLAN_PASSWD, rtcData.channel, rtcData.ap_mac, true);
isRegularWifi = false;
}else {
// Les données RTC n'étaient pas validées, il faut donc établir une connexion régulière.
D_timestamp();
D_println("RTC BAD, initier une connexion régulière");
WiFi.begin(WLAN_SSID, WLAN_PASSWD);
isRegularWifi = true;
}
isWifiStarted = true;
//---------------------------------------------
// Step 3: Lecture Batterie ADC GPIO0
//---------------------------------------------
if (!isADCReady)
{
adcValue = analogRead(vbatPin); //<============
batteryVoltage = 2*(adcValue/4095.0)*3; // tension comprise netre 3.5v et 6.5v en entrée
batteryPercentage = ((batteryVoltage/6)*100); // 6V = 4 piles AA
int tensionBrute =adcValue ;
constexpr int seuilTensionBruteBasse = 2185; // 3.2V ==> calculé par (3.2V * 4096) / 6V
if (tensionBrute <= seuilTensionBruteBasse)
{
D_timestamp();
D_println("Batterie faible. Sommeil profond.");
D_printf("Battery Percentage: %i", batteryPercentage);
//esp_sleep_enable_timer_wakeup(120000000ULL); // on programme un réveil pour dans 120s (en µs)
}
D_timestamp();
D_println("ADC Reading ready");
D_timestamp();
D_printf("Vbat: %.1f",batteryVoltage);
D_println();
sprintf(bat, "%3d%s", batteryPercentage, "%");
updateBattery() ;
isADCReady = true;
}
//---------------------------------------------
// Step 4: Si le WiFi est prêt : Initialiser le client MQTT
//---------------------------------------------
if (!isWifiReady)
{
if (WiFi.status() == WL_CONNECTED)
{
D_timestamp();
D_print("WiFi connected (");
D_print(WiFi.localIP());
D_println(")");
pubSubclient.setServer(server, 1883);
isWifiReady = true;
}else if (((millis() - startMillis) > 5000) && (!isRegularWifi)) {
// Essayer une connexion régulière
D_timestamp();
D_println("Délai d'attente pour le WiFi, réessayer une connexion régulière");
WiFi.disconnect();
delay(5);
WiFi.begin(WLAN_SSID, WLAN_PASSWD);
isRtcValid = false;
isRegularWifi = true;
}else if ((millis() - startMillis) > 20000) {
// Échec de la connexion Wifi, mise en veille prolongée
WiFi.disconnect(true);
D_timestamp();
D_println("Échec de la connexion au réseau WiFi");
D_flush(); // flush pour s'assurer que le texte est envoyé avant le reboot
ESP.restart();
}
}else if (!isMQTTStarted) {
if (!pubSubclient.connected())
{
D_timestamp();
D_println("Connecting to MQTT broker");
pubSubclient.connect(MQTT_CLIENT, MQTT_USER, MQTT_PASSWORD);
delay(10);
} else {
D_timestamp();
D_println("MQTT connected");
isMQTTStarted = true;
}
}
pubSubclient.loop();
String topicString ="channels/" + String(MQTT_TOPIC) + "/publish";
String dataString = String("field1=" + String(temperature) + "&field2=" + String(humidity) + "&field3=" + String(batteryPercentage) + "&field4=" + String(piscine));
pubSubclient.publish(topicString.c_str(),dataString.c_str());
delay(100);
isMQTTReady = true;
if (isMQTTReady)
{
// Écriture des informations sur la connexion actuelle dans le RTC
if (!isRtcValid)
{
rtcData.channel = WiFi.channel();
memcpy(rtcData.ap_mac, WiFi.BSSID(), 6); // Copy 6 bytes of BSSID (AP's MAC address)
rtcData.crc32 = calculateCRC32MPGE2((uint8_t*)&rtcData, sizeof rtcData - sizeof(uint32_t));
//ESP.rtcUserMemoryWrite(0, (uint32_t *)&rtcData, sizeof(rtcData));
}
WiFi.disconnect(true);
D_timestamp();
D_println("C'est fait, je vais dormir");
esp_sleep_enable_timer_wakeup(TIME_TO_SLEEP * uS_TO_S_FACTOR);
//esp_sleep_enable_timer_wakeup(15e6); // on programme un réveil pour dans 15s (en µs)
//ESP.deepSleep(SLEEPTIME, WAKE_RF_DISABLED);
} else if((millis() - startMillis) > 25000){
WiFi.disconnect(true);
D_timestamp();
D_println("LONG TEMPS D'INTERRUPTION");
//esp_sleep_enable_timer_wakeup(30000000ULL); // on programme un réveil pour dans 30s (en µs)
//ESP.deepSleep(SLEEPTIME, WAKE_RF_DISABLED);
}
//Serial.print("Boot #"); Serial.println(compteurDeReboot);
//printStructure(rtcData);
Serial.flush();
//esp_sleep_enable_timer_wakeup(15000000ULL); // on programme un réveil pour dans 15s (en µs)
//esp_deep_sleep_start();
esp_light_sleep_start();
}
//**************************************
// LOOP
//**************************************
void loop() {}
//*******************************************************
void updateBattery()
{
int16_t tbx, tPar;
uint16_t tbw, tbh;
display.setRotation(3);
display.setFont(&FreeMonoBold9pt7b);
display.setTextColor(GxEPD_BLACK);
uint16_t x = 136;
uint16_t y = 176;
display.getTextBounds(bat, x, y, &tbx, &tPar, &tbw, &tbh);
display.setPartialWindow(tbx, tPar, tbw, tbh);
display.firstPage();
do {
//display.fillScreen(GxEPD_WHITE);
display.setCursor(x, y);
display.print(bat);
} while (display.nextPage());
delay(500);
}
//*******************************************************
void updatePiscine()
{
int16_t tbx, tPar;
uint16_t tbw, tbh;
display.setRotation(3);
display.setFont(&FreeSerifBold30pt7b);
display.setTextColor(GxEPD_BLACK);
uint16_t x = 72;
uint16_t y = 112;
display.getTextBounds(temp, x, y, &tbx, &tPar, &tbw, &tbh);
display.setPartialWindow(tbx, tPar, tbw, tbh);
display.firstPage();
do {
display.fillScreen(GxEPD_WHITE);
display.setCursor(x, y);
display.print(temp);
} while (display.nextPage());
delay(500);
} |
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