Пользователь
0,0
рейтинг
17 мая 2015 в 17:58

Wi-Fi измеритель CO2 на ESP8266 + K-30


В данной статье мы продолжим эксперименты с Wi-Fi модулем ESP8266 и попробуем реализовать опрос датчика CO2 K-30 через MODBUS.

В первой части мы прошили в ESP8266 NodeMCU, подключили DS18b20 и научились отправлять данные о температуре в облако. Попробуем добавить опрос датчика CO2.
Самое интересное реализовать весь функционал в ESP8266 не подключая внешний контроллер

Hardware и подключение
Добавляем к конфигу из предыдущей статьи датчик K-30.
Соединяем UART RX, UART TX и GND у датчика K-30 и ESP8266. Питание у них будет разное.
Сложность заключается в том, что UART у ESP8266 всего один, так что либо консоль и отладка, либо K-30
Внимание! Питание у K-30 5-14В, у ESP8266 — 3.3В.
Я решил данную проблему применив преобразователь 5->3.3В


Программная часть

1) init.lua — практически не изменился
--init.lua
print("Setting up WIFI...")
wifi.setmode(wifi.STATION)
--modify according your wireless router settings
wifi.sta.config("YOUR_SSID","YOUR_PASSWD")
wifi.sta.connect()
tmr.alarm(1, 1000, 1, function() 
	if wifi.sta.getip()== nil then 
		print("IP unavaiable, Waiting...") 
	else 
		tmr.stop(1)
		print("Config done, IP is "..wifi.sta.getip())
		dofile("all.lua")
	end 
end)


2) all.lua — код опроса датчиков и отправки данных на сервер
pin = 6
t = 0

function read(addr, unit)
  ow.setup(pin)
  result = nil
  flag = false
  if(addr == nil) then
    ow.reset_search(pin)
    count = 0
    repeat
      count = count + 1
      addr = ow.search(pin)
      tmr.wdclr()
    until((addr ~= nil) or (count > 100))
    ow.reset_search(pin)
  end
  if(addr == nil) then
    return result
  end
  crc = ow.crc8(string.sub(addr,1,7))
  if (crc == addr:byte(8)) then
    if ((addr:byte(1) == 0x10) or (addr:byte(1) == 0x28)) then
      ow.reset(pin)
      ow.select(pin, addr)
      ow.write(pin, 0x44, 1)
      present = ow.reset(pin)
      ow.select(pin, addr)
      ow.write(pin,0xBE,1)
      data = nil
      data = string.char(ow.read(pin))
      for i = 1, 8 do
        data = data .. string.char(ow.read(pin))
      end
      crc = ow.crc8(string.sub(data,1,8))
      if (crc == data:byte(9)) then

        t = (data:byte(1) + data:byte(2) * 256) * 625

        t = t / 10000
        return t
      end
      tmr.wdclr()
    else
    end
  else
  end
  return result
end



function sendt(t,co,key)
 print("Temp:"..t.." C\n")
conn=net.createConnection(net.TCP, 0) 
conn:on("receive", function(conn, payload) print(payload) end)
conn:connect(80,'184.106.153.149') 
conn:send("GET /update?key="..key.."&field1="..t.."&field2="..co.." HTTP/1.1\r\n") 
conn:send("Host: api.thingspeak.com\r\n") 
conn:send("Accept: */*\r\n") 
conn:send("User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; esp8266 Lua; Windows NT 5.1)\r\n")
conn:send("\r\n")

conn:on("sent",function(conn)
                    print("Closing connection")
                      conn:close()
                  end)
conn:on("disconnection", function(conn)
                              print("Got disconnection...")
  end)
end


uart.setup(0,9600,8,0,1,0)
uart.on("data", 0, 
    function(data)
	--print("receive from uart:", data)
		if string.len(data) == 7 then
			result = string.byte(data,4)*256 + string.byte(data,5)
			print (result)
			sendt(t,result,"YOUR_KEY")
		end
    end, 0)


function sendData()
t = read()
uart.write(0,0xFE,0x04,0x00,0x03,0x00,0x01,0xD5,0xC5)
end

tmr.alarm(0, 60000, 1, function() sendData() end )
 


Алгоритм работы:
  • Инициализируем UART на 9600
  • Устанавливаем callback на получение данных из UART. В случае получения пакета из 7 байт(ответ K-30 по MODBUS) отправляем данные на thingspeak.com
  • Каждую минуту опрашиваем датчик температуры DS18b20 и отправляем в UART запрос данных по CO2. Запрос найден в даташите

Раскидать по отдельным файлам не получилось, не хватало памяти, поэтому реализовал как смог. Lua для меня до сих пор тёмный лес.

Результаты


Получилось очень интересное устройство. Питание сделал от USB, соответственно можно брать куда угодно. PowerBank сегодня есть почти у каждого. По поводу Wi-Fi — поднимаем точку на телефоне и наш датчик снова в сети.

По ощущениям — действительно появляется дискомфорт при превышении CO2 уровня в 800-1000 ppm.
@ssh1
карма
0,0
рейтинг 0,0
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (16)

  • 0
    Вопрос по питанию. Можно ли было просто взять линейный стабилизатор напряжения LM7803 и пару конденсаторов?
    • 0
      Не пробовал. Он дает 3V, а это нижняя граница для ESP8266 (судя по даташиту 3.0-3.6V).
    • 0
      Лучше LM7833, главное не 78_l_33.
      • 0
        А чем лучше? Для меня это актуально.
        • 0
          У меня на 3.12В барахлит, на форумах тоже пописывают что к питанию сильно чувствителен модуль. Мож и не в этом проблема…
          Попробовать просто же, ничего не сгорит на 3В
  • 0
    Сложность заключается в том, что UART у ESP8266 всего один

    Полтора (на втором доступен только TX), а если не использовать SPI-Flash то два.
    Второй находится по адресу 0x60000F00 и его TX торчит из GPIO2.
    • 0
      А что делать вот с этим «находится по адресу»? А то мне тут надо было инвертнуть уарт, но так и не понял как к регистрам получить доступ, пришлось транзистором инвертировать.
      • +1
        так и не понял как к регистрам получить доступ

        С SDK идут примеры, открываете какой-нибудь examples/IoT_Demo/driver/uart.c и видите что-то такое:
            WRITE_PERI_REG(UART_CONF0(uart_no),    UartDev.exist_parity
                           | UartDev.parity
                           | (UartDev.stop_bits << UART_STOP_BIT_NUM_S)
                           | (UartDev.data_bits << UART_BIT_NUM_S));
        

        Определения этих макросов — в include/eahle_soc.h и examples/IoT_Demo/include/driver/uart_register.h, это обычная запись в MMIO.
        • +1
          Хо хо, работает
          Только почему-то в uart_register.h ошибка, там бит инверсии прописан как 12-й. А вот тут как 22-й, и это правильно
          uart_init(BIT_RATE_9600, BIT_RATE_9600);
          SET_PERI_REG_MASK(UART_CONF0(0), BIT(22));
          
          • 0
            Хо хо, работает

            Поздравляю (:
            Только почему-то в uart_register.h ошибка

            Я не сильно удивлён; конечно лучше сверяться с документацией.
  • 0
    data = nil
    data = string.char(ow.read(pin))
    for i = 1, 8 do
       data = data .. string.char(ow.read(pin))
    end
    crc = ow.crc8(string.sub(data,1,8))
    


    Все же лучше так:

    local data = {}
    for i = 1, 8 do
       table.insert(data, ow.read(pin))
    end
    local crc = ow.crc8(table.concat(data))
    
    • 0
      Я как-то все не могу уловить смысл использования локальных переменных и функций.
      Так быстрее? Или это в целях экономии памяти?
  • +1
    harizanov.com/wiki/wiki-home/three-channel-wifi-relaythermostat-board

    Воот это, вероятно, очень хороший проект. Всё реализовано на ESP8266.
  • 0
    www.artik.io/developer — Однако, новое поколение. Можно сделать регистрацию себе и получить устройство.
  • 0
    Сколько мА потребляет вся эта конструкция? Я так понимаю, что датчик CO2 находится во включенном состоянии все время?
    • 0
      На всех измерителях тока для USB пишет 0 мA(до 10), иногда мигает 50 — 100 ма Получается что жрет только ESP8266.
      Работает двое суток от PowerBank емкостью ~ 5000 mAh, сожрал пока 35%.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.