基于esp8266智能浇花系统 esp8266远程浇花

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岁月如歌甚好 2024-04-02 20:24:00

文章标签 基于esp8266智能浇花系统 arduino 硬件工程交互 #include 文章分类 架构后端开发

创作前情：

上海疫情已有一段时间，从三月初算起来已过了一个多月，当时用了泡沫箱种了些小香葱，这几天把它搬到了室外阳台，由于浇水不方便，想着做一个自动浇水的设备。

基于esp8266智能浇花系统 esp8266远程浇花_#include

实现目的：

可以远程控制浇水
可以实时查看湿度
可以根据湿度设定自动校准
太阳能供电
远程升级（摆脱TTL束缚）

所用材料：

温湿度模块（之前淘宝买的垃圾佬光合未来温湿度计）
主控 esp8266,选他主要是比较熟悉（其实是相对简单了，手上也有不少）
水泵以及水管，这些之前也是淘宝垃圾佬买的
太阳能板，同样垃圾佬的必备吧

设计步骤：

远程控制以及数据查看，采用点灯平台，接入简单，有完善的文档以及例子可以参考，温湿度数据通过光合未来的设备，通过ESPNOW传给主控esp8266，测量设备设定休眠半小时，醒来一分钟，每十秒传送一次数据，晚上十点到次日六点每两个小时醒来一次，实测充电一次可以使用一周的时间。主控esp8266通过收到的数据来决定是否需要浇水，

这里介绍下espnow，感觉听有意思的，这里是接受端的代码

//接收
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <espnow.h>
//接收数据保存的结构体和发送方一致
typedef struct struct_message
{
    int id;
    char ip[32];
    int b;
    float c;
    String d;
    bool e;
    float rx_bat;
    float rx_temp;
    float rx_humi;
} struct_message;

//创建结构体变量
/*******新加 20220411 多版子*************/
struct_message myData;
struct_message board1; //用于储存开发版1的值
struct_message board2;
struct_message board3;
struct_message Shuju[3] = {board1, board2, board3}; //创建一个包含所有结构数组方便电泳读写数据
/*******新加 20220411 多版子*************/
//创建一个回调函数作为接收数据后的串口显示
void OnDataRecv(uint8_t *mac_addr, uint8_t *incomingData, uint8_t len)
{
    /*******新加 20220411 多版子*************/
    char macStr[18]; //定义字符串数组
    Serial.print("收到数据包来自: ");
    snprintf(macStr, sizeof(macStr), "%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x", mac_addr[0], mac_addr[1], mac_addr[2], mac_addr[3], mac_addr[4], mac_addr[5]); //获取板子地址
    Serial.println(macStr);
    /*******新加 20220411 多版子*************/
    memcpy(&myData, incomingData, sizeof(myData));
    // Serial.print("Bytes received: ");
//    Serial.print("数据包大小: ");
//    Serial.println(len);
//    Serial.print("来自开发版: ");
//    Serial.println(myData.id);
    //  Serial.print("Char: ");
//    Serial.print("IP 地址: ");
//    Serial.println(myData.ip);
//    Serial.print("电量百分比: ");
//    Serial.print(myData.b);
//    Serial.println(" %");
    //  Serial.print("Float: ");
    //  Serial.println(myData.c);
    //  Serial.print("String: ");
    //  Serial.println(myData.d);
    //  Serial.print("Bool: ");
    //  Serial.println(myData.e);
//    Serial.print("电池电压: ");
//    Serial.println(myData.rx_bat);
//    Serial.print("温度: ");
//    Serial.println(myData.rx_temp);
//    Serial.print("湿度: ");
//    Serial.println(myData.rx_humi);
//    Serial.print("********************************************************");
    Serial.println();
    if (myData.id == 10)
    {
        rx_read.humi_one_read = myData.rx_humi;
        rx_read.temp_one_read = myData.rx_temp;
        rx_read.bat_one_read = myData.rx_bat;
    }
}

void esp_now_setup()
{
    //初始化窗口
    // Serial.begin(115200);
    Serial.println();
    Serial.print("ESP8266 Board MAC Address: ");
    Serial.println(WiFi.macAddress());
    //设置ESP8266模式
    WiFi.mode(WIFI_STA);

    //初始化 ESP-NOW
    if (esp_now_init() != 0)
    {
        Serial.println("初始化 ESP-NOW 出错");
        return;
    }
    //设置ESP8266角色：
    esp_now_set_self_role(ESP_NOW_ROLE_SLAVE);
    //先前创建的功能 测试ESP-NOW通信
    esp_now_register_recv_cb(OnDataRecv);
}

void esp_now_loop()
{
}

这里是发射端的代码

//发送
#include <ESP8266WiFi.h>
//#include <WiFi.h>
//#include <esp_now.h>
#include <espnow.h>
char ownmacStr[18];//定义字符串数组
/******************ESP NOW *******************************/
//接收方MAC地址 根据自己的板子修改 CC:50:E3:08:E5:A9   60:01:94:52:DE:03   BC:DD:C2:4F:4E:E4  5C:CF:7F:9B:22:8F 5C:CF:7F:99:B8:57

//uint8_t broadcastAddress[] = {0xBC, 0xDD, 0xC2, 0x4F, 0x4E, 0xE4};
//uint8_t broadcastAddress[] = {0x5C, 0xCF, 0x7F, 0x9B, 0x22, 0x8F};
uint8_t broadcastAddress[] = {0x5C, 0xCF, 0x7F, 0x99, 0xB8, 0x57};
//发送数据的结构体
typedef struct struct_message {
  int id;
  char ip[32];
  int b;
  float c;
  String d;
  bool e;
  float f;
  float g;
  float h;
} struct_message;

//创建一个新的类型变量
struct_message myData;
//esp_now_peer_info_t peerInfo;//创建对等接口 add 20220411
/******************ESP NOW *******************************/
//这是一个回调函数，将在发送消息时执行。
//在这种情况下，无论是否成功发送该消息，都会简单地打印出来
void OnDataSent(uint8_t *mac_addr, uint8_t sendStatus) {
  //Serial.print("\r\n最后一个数据表发送状态: \t");
  if (sendStatus == 0) {
   // Serial.println("发送成功");
  }
  else {
    //Serial.println("发送失败");
  }
}

void esp_now_setup() {
  //初始化串行监视器以进行调试
  //Serial.begin(115200);

  //将设备设置为Wi-Fi站点
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  Serial.print("ESP8266 Board MAC Address: ");
  Serial.println(WiFi.macAddress());
  //立即初始化ESP
  if (esp_now_init() != 0) {
    Serial.println("初始化 ESP-NOW 出错");
    return;
  }
  //设置ESP8266角色  ESP_NOW_ROLE_CONTROLLER， ESP_NOW_ROLE_SLAVE，
  //ESP_NOW_ROLE_COMBO， ESP_NOW_ROLE_MAX。
  esp_now_set_self_role(ESP_NOW_ROLE_CONTROLLER);
  //先前创建的功能。
  esp_now_register_send_cb(OnDataSent);//成功初始化，注册发送包，获取已发送状态

  //与另一个ESP-NOW设备配对以发送数据
  esp_now_add_peer(broadcastAddress, ESP_NOW_ROLE_SLAVE, 1, NULL, 0);
}

void esp_now_loop() {
  //配置要发送的值
  myData.id = 0;//自定义开发版id
  //strcpy(myData.a, "THIS IS A CHAR");
  strcpy(myData.ip, WiFi.localIP().toString().c_str());
  //myData.b = random(1,20); //随机数
  myData.b = bat_num;
  myData.c = 1.2;
  //myData.d = "Hello";
  myData.d = ip.c_str();
  myData.e = false;

  myData.f = bat_read;
  myData.g = temp_read;
  myData.h = humi_read;
  //发送消息
  esp_now_send(broadcastAddress, (uint8_t *) &myData, sizeof(myData));
  //延时两秒
  //delay(2000);
}

由于自己做的esp8266板子没有放置自动下载电路，所以决定加入arduino ota功能，板子上有物理按键，当检测到有按键按下时，执行ota程序，等待新的固件上传，再次按下按键则取消ota,因板子放在室外，不可能每次下载都跑到室外去按下按键，所以在blinker里也定义一个按键，用来控制是否出于ota升级状态。

ota实现的部分

#include <Arduino.h>
#include <WiFiManager.h>
#include <ArduinoOTA.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <Ticker.h>
//#define OTA_KEY_PIN  4

// 闪烁时间间隔(秒)
const int blinkInterval = 2;
//bool led_on_flag = false;
Ticker ticker;
// 在Tinker对象控制下，此函数将会定时执行。
void tickerCount() {
  led_on_flag = true;
  //digitalWrite(LED_BUILTIN, !digitalRead(LED_BUILTIN));
}
// 设置wifi接入信息(请根据您的WiFi信息进行修改)
//const char* ssid = "taichimaker";
//const char* password = "12345678";
#if defined(ARDUINO_AVR_UNO) || defined (ARDUINO_AVR_NANO_EVERY)
void key_press()
{
  // include all buttons here to be checked
  // button.tick(); // just call tick() to check the state.
}
#elif defined(ESP8266)
ICACHE_RAM_ATTR void key_press()
{
  otaflag = !otaflag;
  if (otaflag)
    b1 = 1;
  else
    b1 = 0;
  ota_change_flag = true;
 // Serial.println("key press");
  // include all buttons here to be checked
  //button.tick(); // just call tick() to check the state.
}
#endif
void otasetup() {
  //Serial.begin(115200);
  // Serial.println("");
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  ticker.attach(blinkInterval, tickerCount);  // 设置Ticker对象
  //connectWifi();
  // OTA设置并启动
  ArduinoOTA.setHostname("ESP8266");
  ArduinoOTA.setPassword("1234");
  ArduinoOTA.begin();
  Serial.println("OTA ready");

  pinMode(OTA_KEY_PIN, INPUT_PULLUP);
  attachInterrupt(OTA_KEY_PIN, key_press, FALLING );
//  Serial.println("ota int done ");
//  Serial.print("ota set pin = ");
//  Serial.println(OTA_KEY_PIN);
}
void otaconnectWifi() {
  //开始连接wifi
  //WiFi.begin(ssid, password);
  // Serial.begin(115200);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
  {
    delay(500);
    //xianshi_wifi();
    Serial.print(".");
    if (!(WiFi.status() != WL_CONNECTED)) {
      break;
    } else {
      WiFiManager wifiManager;
      wifiManager.autoConnect("ESP8266");
    }
  }
  //Serial.println("");
 // Serial.print("ESP8266 Connected to ");
  //Serial.println(WiFi.SSID());              // WiFi名称
 // Serial.print("IP address:\t");
 // Serial.println(WiFi.localIP());           // IP
}
void otaloop() {
  ArduinoOTA.handle();
  Serial.println("OTA start");
  if (led_on_flag == true) {
    led_on_flag = false;
    ota_OLED();
    digitalWrite(LED_BUILTIN, !digitalRead(LED_BUILTIN));
  }
  if (ota_change_flag == true) {
    ota_change_flag = false;
    u8g2.setContrast(100);
    u8g2.setPowerSave(0);
  }

}

主板上设定了一个0.96的oled，主要在浇水时显示浇水速度以及浇水时间，当浇水开始时自动打开屏幕，显示数据，浇水完成，则关闭屏幕，达到省电效果。

关于浇水程序，采用的是pwm的方式，控制功率管控制是否浇水以及浇水速度，这样可以有一个加速以及减速过程，

因为用了不少库，减少编程难度，但这样增加了代码占用空间大小，最后几乎用尽空间，做了不少删减，有能力还是自己写代码，库尽量少用。

最后发现可笑的是，我发现它是个废物，不实用，哈哈哈哈哈

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