середу, 16 грудня 2020 р.

Blynk: підключення до точки WiFi та серверу Blynk, очікування WiFi точки, перепідключення до WiFi та серверу Blynk, робота основного коду без блокування при очікування з'єднання для ESP32/ESP8266

Передмова

Помітив, що багато початківців, які хочуть створити для себе IoT пристрій на базі WiFi мікроконтролера ESP8266 або ESP32 з системою Blynk, стикаються з такою проблемою як:

  • не виконання коду, поки пристрій не підключиться до точки WiFi;
  • відсутность спроб відновити з'єднання у разі втрати зв'язку з мережею;
  • блокування коду при втраті зв'язку з сервером Blynk.
Як не вирішити ці проблеми пристрій і залишиться поробкою вихідного дня для спробувати. Якийсь путній і завершений пристрій створити з таким підходом неможливо. Бібліотека Blynk потужна і універсальна бібліотека, до якої входять і інші бібліотеки, такі як робота з таймерами, датою, керування підключеннями, і багато іншого. Але! Без власного, продуманого коду створити завершений пристрій, який можна вже і виводити на ринок, або хоча б, щоб він був зручний для власного користування, для дому, для сім'ї - не побудувати. Так що пропоную все ж таки попрацювати над власним кодом, який працює з мережею, та усуває недолік блокування власного коду у разі втрати з'єднання з сервером Blynk. Та досить балачок, давайте розпочнемо, бо насправді не все так складно.

Проблематика

Ми можемо взяти за основу будь який приклад Blynk і вже навколо нього "наростити" свій функціонал. Але це буде не зовсім вірно. Тому пишемо в першу чергу код, який буде, наш модуль WiFi, завжди тримати на зв'язку з точкою WiFi. Та при втраті підключення до Blynk зробити логіку, яка дозволить не блокувати основний код, та періодично намагатись під'єднатись до серверу Blynk.

Поширений приклад для підключення до WiFi нам пропонують в такому вигляді:

#include <ESP8266WiFi.h>

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

  WiFi.begin("network-name", "pass-to-network");

  Serial.print("Connecting");
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
  {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println();

  Serial.print("Connected, IP address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
}

void loop() {}

В цьому прикладі далі циклу while (WiFi.status() != WL_CONNECTED), поки не буде з'єднання з точкою WiFi, програма не виконається. Нам потрібно, щоб спроби приєднатись до точки WiFi були постійними, а код в циклі loop() виконувався та контролював стан з'єднання з точкою WiFi. 

А поширений приклад для підключення до Blynk нам пропонують в такому вигляді:

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <BlynkSimpleEsp8266.h>

// You should get Auth Token in the Blynk App.
// Go to the Project Settings (nut icon).
char auth[] = "YourAuthToken";

// Your WiFi credentials.
// Set password to "" for open networks.
char ssid[] = "YourNetworkName";
char pass[] = "YourPassword";

void setup()
{
  // Debug console
  Serial.begin(9600);

  Blynk.begin(auth, ssid, pass);
  // You can also specify server:
  //Blynk.begin(auth, ssid, pass, "blynk-cloud.com", 80);
  //Blynk.begin(auth, ssid, pass, IPAddress(192,168,1,100), 8080);
}

void loop()
{
  Blynk.run();
  // You can inject your own code or combine it with other sketches.
  // Check other examples on how to communicate with Blynk. Remember
  // to avoid delay() function!
}

В цьому випадку, при відсутності WiFi ваш пристрій так і буде "мертвою залізякою", а у разі наявності WiFi і втрати зв'язку з сервером Blynk, ваш код блокуватиметься функцією Blynk.run() яка викликається з циклу loop() і користуватись пристроєм буде не можливо. 

Приклад рішення для ESP8266

Я пропоную такий варіант коду для підтримки зв'язку з точкою WiFi та сервером Blynk без блокування основного коду:

#include <Arduino.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
#include "BlynkSimpleEsp8266.h"

const char* ssid        = "MY_SSID";
const char* password    = "MY_PASS";
const char* blynkToken  = "MY_TOKEN";

bool isWiFiConnected = false;
int  numTimerReconnect = 0;

WiFiEventHandler gotIpEventHandler;
WiFiEventHandler disconnectedEventHandler;
BlynkTimer timer;

void WiFiStationConnected(const WiFiEventStationModeGotIP& event);
void WiFiStationDisconnected(const WiFiEventStationModeDisconnected& event);
void ReconnectBlynk(void);
void BlynkRun(void);

void setup() 
{
  Serial.begin(115200);
  
  gotIpEventHandler = WiFi.onStationModeGotIP(&WiFiStationConnected);
  disconnectedEventHandler = WiFi.onStationModeDisconnected(&WiFiStationDisconnected);

  WiFi.begin(ssid, password);

  Blynk.config(blynkToken);

  if(Blynk.connect())
  {
    Serial.printf("[%8lu] setup: Blynk connected\r\n", millis());
  }
  else
  {
    Serial.printf("[%8lu] setup: Blynk no connected\r\n", millis());
  }
  
  Serial.printf("[%8lu] Setup: Start timer reconnected\r\n", millis());
  numTimerReconnect = timer.setInterval(60000, ReconnectBlynk);
}

void loop() 
{
  BlynkRun();  
  timer.run();
}

void WiFiStationConnected(const WiFiEventStationModeGotIP& event)
{
  isWiFiConnected = true;
  Serial.printf("[%8lu] Interrupt: Connected to AP, Ip: ", millis());
  Serial.println(WiFi.localIP());
}

void WiFiStationDisconnected(const WiFiEventStationModeDisconnected& event)
{
  isWiFiConnected = false;
  Serial.printf("[%8lu] Interrupt: Disconnected to AP!\r\n", millis());
}

void BlynkRun(void)
{
  if (isWiFiConnected)
  {
    if(Blynk.connected())
    {
      if (timer.isEnabled(numTimerReconnect))
      {
        timer.disable(numTimerReconnect);
        Serial.printf("[%8lu] BlynkRun: Stop timer reconnected\r\n", millis());
      }

      Blynk.run();
    }
    else
    {
      if (!timer.isEnabled(numTimerReconnect))
      {
        timer.enable(numTimerReconnect);
        Serial.printf("[%8lu] BlynkRun: Start timer reconnected\r\n", millis());
      }      
    }
  }
}

void ReconnectBlynk(void)
{
  if (!Blynk.connected())
  {
    if (Blynk.connect())
    {				        
      Serial.printf("[%8lu] ReconnectBlynk: Blynk reconnected\r\n", millis());
    }
    else
    {
      Serial.printf("[%8lu] ReconnectBlynk: Blynk not reconnected\r\n", millis());
    }
  }
  else
  {
    Serial.printf("[%8lu] ReconnectBlynk: Blynk connected\r\n", millis());
  }
}


Приклад рішення для ESP32

Приклад для ESP32 дещо відрізняється з попереднім для ESP8266, але логіка роботи залишається такою самою:

#include <Arduino.h>
#include <WiFi.h>
#include "BlynkSimpleEsp32.h"

const char* ssid        =  "MY_SSID";
const char* password    =  "MY_PASS";
const char* blynkToken  =  "MY_TOKEN";

bool isWiFiConnected = false;
int  numTimerReconnect = 0;

BlynkTimer timer;

void WiFiStationConnected(WiFiEvent_t event, WiFiEventInfo_t info);
void WiFiStationDisconnected(WiFiEvent_t event, WiFiEventInfo_t info);
void ReconnectBlynk(void);
void BlynkRun(void);

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

  WiFi.onEvent(WiFiStationConnected, SYSTEM_EVENT_STA_GOT_IP);
  WiFi.onEvent(WiFiStationDisconnected, SYSTEM_EVENT_STA_DISCONNECTED);
  WiFi.begin(ssid, password);

  Blynk.config(blynkToken);

  if(Blynk.connect())
  {
    Serial.printf("[%8lu] setup: Blynk connected\r\n", millis());
  }
  else
  {
    Serial.printf("[%8lu] setup: Blynk no connected\r\n", millis());
  }

  Serial.printf("[%8lu] Setup: Start timer reconnected\r\n", millis());
  numTimerReconnect = timer.setInterval(60000, ReconnectBlynk);
}

void loop() 
{
  BlynkRun();
  timer.run();
}

void WiFiStationConnected(WiFiEvent_t event, WiFiEventInfo_t info)
{
  isWiFiConnected = true;
  Serial.printf("[%8lu] Interrupt: Connected to AP, IP: ", millis());
  Serial.println(WiFi.localIP());
}

void WiFiStationDisconnected(WiFiEvent_t event, WiFiEventInfo_t info)
{
  isWiFiConnected = false;
  Serial.printf("[%8lu] Interrupt: Disconnected to AP!\r\n", millis());
}

void ReconnectBlynk(void)
{
  if (!Blynk.connected())
  {
    if (Blynk.connect())
    {				        
      Serial.printf("[%8lu] ReconnectBlynk: Blynk reconnected\r\n", millis());
    }
    else
    {
      Serial.printf("[%8lu] ReconnectBlynk: Blynk not reconnected\r\n", millis());
    }
  }
  else
  {
    Serial.printf("[%8lu] ReconnectBlynk: Blynk connected\r\n", millis());
  }
}

void BlynkRun(void)
{
  if (isWiFiConnected)
  {
    if(Blynk.connected())
    {
      if (timer.isEnabled(numTimerReconnect))
      {
        timer.disable(numTimerReconnect);
        Serial.printf("[%8lu] BlynkRun: Stop timer reconnected\r\n", millis());
      }

      Blynk.run();
    }
    else
    {
      if (!timer.isEnabled(numTimerReconnect))
      {
        timer.enable(numTimerReconnect);
        Serial.printf("[%8lu] BlynkRun: Start timer reconnected\r\n", millis());
      }      
    }
  }
}

Розумію, що для початківця це доволі складний код і потребує детальних пояснень. Тому  я підготував відео з поясненням і демонстрацією роботи з кнопкою, світлодіодом і таймером. А також демонстраційний код доступний і для завантаження і для ESP8266 , і для ESP32. Приємного перегляду.

Відео з поясненням і демонстрацією



середу, 25 листопада 2020 р.

Бібліотека драйвера MAX7219 в Arduino framework

 Передмова

Бібліотека для роботи з семисегментним-восьмирозрядним модулем з драйвером на мікросхемі max7219. Дозволяє друкувати окремі цифри-символи в окремих розрядах, друкувати цілі числа, цілі числа певної ширини, числа з плаваючою комою, засвічувати окремі сегменти. Бібліотека написана в межах Arduino framework, тому має працювати на будь якому чипові який підтримує Arduino framework (але це не точно).
Модуль 7 сегментного 8 розрядного дисплею на max7219

Приклад використання

Завантажуєте бібліотеку з GitHub репозиторію. Додаєте до свого проекту файли бібліотеки. Вставляєте до головного файлу вашого проекту цей приклад:

#include <Arduino.h>
#include <SPI.h>
#include "max7219.h"

// 15 - GPIO15 (CS), 8 - number of digits, 5 - intensivity (brightness)
Max7219 max7219 = Max7219(15, 8, 5);

/* ESP32 SPI
  SCK   - GPIO_18
  MISO  - GPIO_21
  MOSI  - GPIO_23
*/

void setup() 
{
  SPI.begin(18, 21, 23);
  max7219.Begin();
}

void loop() 
{
  max7219.DecodeOn();
  max7219.SetIntensivity(5);
  
  max7219.PrintNtos(max7219.DIGIT_7, 1234, 6);
  delay(1000);
  max7219.Clean();

  max7219.PrintItos(max7219.DIGIT_4, 5678);
  delay(1000);
  max7219.Clean();

  max7219.PrintFtos(max7219.DIGIT_8, -45.678f, 2);
  delay(1000);
  max7219.Clean();

  for (uint8_t i = 0; i < 8; i++)
  {
    max7219.PrintDigit(i + 1, i + 1, false);
    delay(100);
  }

  for (uint8_t i = 0x0F; i > 0x00; i--)
  {
    max7219.SetIntensivity(i);
    delay(100);
  }
  
  for (uint8_t i = 0; i < 0x0F; i++)
  {
    max7219.SetIntensivity(i);
    delay(100);
  }
  
  for (uint8_t i = 8; i > 0 ; i--)
  {
    max7219.PrintItos(i, 87654321);
    delay(200);
    max7219.Clean();  
  }
  
  max7219.Clean();
  delay(1000);
}

Відео демострація



понеділок, 5 жовтня 2020 р.

Прошивка ESP32 власною firmware за допомоги Flash Download Tools

Передмова

Коли ви створили власну прошивку для ESP32, наприклад в Platformio, чи Arduino IDE. І вам потрібно передати бінарний код для прошивки пристроїв ESP32 іншим людям, не розголошуючи сирцевий код, або прошивати серію власних пристроїв. То IDE не підходить для цих цілей. Краще і правильно користуватись фірмовою утилітою "Flash Download Tools". Як це зробити, читаємо далі в статті.

Завантаження і встановлення

Щоб завантажити утиліту, перейдіть за цією ланкою

Завантажити FLASH DOWNLOAD TOOL

Теку з утилітою потрібно витягнути з архіву і розмістити в зручне для вас місце на диску ПК. Але зауважу, шлях до утиліти не має містити кириличних літер. Лише латиницею.

Запуск утиліти:

Запуск утиліти

Обирайте "Developer Mode":

Оберіть "Developer Mode"

Оберіть тип чипу, в мене ESP32:

Вибір чипу

Тепер з'явиться головне вікно прошивальщика:

Додаємо файли і налаштування

Треба додати 4 файли і призначити адреси розташування в пам'яті модуля:

  • 0x1000 bootloader_dio_40m.bin
  • 0x8000 partitions.bin
  • 0xe000 boot_app0.bin
  • 0x10000 firmware.bin
Крім власного бінарного файла прошивки, що ми зкомпілювали firmware.bin нам протрібні ще три файли:
  • bootloader file
  • partition table file
  • firmware/app file
І де їх взяти?

Arduino IDE

Підготовка файлів для прошивання в Arduino IDE:
Підготовка файлів
Після компіляції створіть окрему папку для всіх чотирьох файлів де вам зручно. Перший файл "firmware.bin" буде розташований в теці скетча. Можна перейти з меню Arduino IDE "Скетч -> Показати теку скетчів". Або перейти за шляхом: "C:\Users\{user}\Documents\Arduino\{назва_вашого_скетчу}. Щоб добути інші файли, в файловому провідникові, потрібно дозволити перегляд прихованих тек. І так, розташування всіх файлів:
C:\Users\"Користувач"\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\hardware\esp32\1.0.4\tools\partitions\boot_app0.bin
C:\Users\"Користувач"\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\hardware\esp32\1.0.4\tools\sdk\bin\bootloader_dio_40m.bin
C:\Users\"Користувач"\AppData\Local\Temp\arduino_build_491506м'я_вашого_скетчу.ino.bin
C:\Users\"Користувач"\AppData\Local\Temp\arduino_build_491506м'я_вашого_скетчу.ino.partitions.bin
Кладемо всі ці чотири файли до теки, яку вже заздалегідь приготували і вказуємо їх для "FLASH DOWNLOAD TOOL". Або архівуємо теку і відправляємо третій стороні для прошивання.

Адреси для цих файлів для "FLASH DOWNLOAD TOOL", як вже було зазначено вище, мають бути такі:
  • 0x1000 bootloader_dio_40m.bin
  • 0x8000 Ім'я_вашого_скетчу.ino.partitions.bin
  • 0xe000 boot_app0.bin
  • 0x10000 Ім'я_вашого_скетчу.ino.bin

Platformio

Спершу підготуємо потрібні файли. В терміналі вашого проекту виконайте цей рядок:
pio run -v -t upload

Підготовка файлів


Після роботи компілятора і прошивача створяться всі потрібні файли за таким шляхом:
0x1000 C:\Users\"Ім'я_користувача"\.platformio\packages\framework-arduinoespressif32\tools\sdk\bin\bootloader_dio_40m.bin
0xe000 C:\Users\"Ім'я_користувача"\.platformio\packages\framework-arduinoespressif32\tools\partitions\boot_app0.bin
0x8000 .pio\build\esp32dev\partitions.bin
0x10000 .pio\build\esp32dev\firmware.bin 
В файловому провідникові, потрібно дозволити перегляд прихованих тек. Файл partitions.bin та firmware.bin знаходяться в прихованій теці .pio вашого поточного проекту.

Кладемо всі ці чотири файли до теки, яку вже заздалегідь приготували і вказуємо їх для "FLASH DOWNLOAD TOOL". Або архівуємо теку і відправляємо третій стороні для прошивання.

Адреси для цих файлів для "FLASH DOWNLOAD TOOL", як вже було зазначено вище, мають бути такі:
  • 0x1000 bootloader_dio_40m.bin
  • 0x8000 partitions.bin
  • 0xe000 boot_app0.bin
  • 0x10000 firmware.bin

VisualMicro for MS Visual Studio

Хто використовує розширення ARDUINO IDE FOR VISUAL STUDIO, то добути потрібні файли можна за такими шляхами, як шлях до вашого проекту і тека "Debug" або "Release", де будуть два файли "назва_проекту.bin" та "назва_проекту.partitions.bin", а ще два файли беруться там де і для Arduino IDE файли bootloader_dio_40m.bin та boot_app0.bin. Наприклад для проекту "blink1":
C:\Users\"Ім'я_користувача"\source\repos\Blink1\Blink1\Release\Blink1.ino.bin
C:\Users\"Ім'я_користувача"\source\repos\Blink1\Blink1\Release\Blink1.partitions.bin
C:\Users\"Ім'я_користувача"\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\hardware\esp32\1.0.4\tools\partitions\boot_app0.bin
C:\Users\"Ім'я_користувача"\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\hardware\esp32\1.0.4\tools\sdk\bin\bootloader_dio_40m.bin
Кладемо всі ці чотири файли до теки, яку вже заздалегідь приготували і вказуємо їх для "FLASH DOWNLOAD TOOL". Або архівуємо теку і відправляємо третій стороні для прошивання.

Адреси для цих файлів для "FLASH DOWNLOAD TOOL", як вже було зазначено вище, мають бути такі:
  • 0x1000 bootloader_dio_40m.bin
  • 0x8000 Ім'я_вашого_проекту.ino.partitions.bin
  • 0xe000 boot_app0.bin
  • 0x10000 Ім'я_вашого_проекту.ino.bin