ESP8266の利用 続き

土壌水分のリモート測定装置を作ろうとしていましたが、センサーの部分について少々問題があり挫折中。　で、取りあえずESP8266のADCを利用してデータを取得、基板上のＬＣＤに表示して、更にデータをWiFi経由でサーバーに送る部分は使えるレベルのようなので公開することにします。
ESP8266のADCで０～１Vを1024の分解能で計測する事が出来ます。　ルーターのアドレス、パスワードやホストのURL等を後から変更できるようにSDカードで管理できるようにしてみました（セキュリティ上の問題がありますので、注意する必要があります） 。
ユニバーサル基板上に組んでいますが、専用の基板を起こせば、この半分くらいのサイズには出来ると思います。

疑問点；
　ESP8266のDeep Sleep　modeで最大１時間程度のインターバルが出来るはずなのですが、うまく行きませんでした。　３０分位が限界のようですが、何故？
  SD cardは最近の容量の大きいものは使用できません。大容量のＳＤカードに対応した（ファイル形式の異なる）スケッチが見つかりませんでした。　もっとも、この場合、大容量は要らないので、問題ではありませんが。

/* Sketch */

/*
 *
 *
 */
#include
extern "C" {
  #include "user_interface.h"
}
#include
#include
#include
#include

Sd2Card card;
ST7032 lcd;
const int chipSelect = 2;
// router情報、接続情報などのdefault値 port番号が固定(80)にしてあるので注意
char ssid[30]     = "?????";
char password[30] = "**********";
char Id[13] = "********";
char host[20] = "192.168.1.3";
const int httpPort = 80;　
boolean WiFiFlag = false;

// ESPのADCの生データを取得　データ変換は後で、、、　
uint tout_get(){
  uint ADC_Value = 0.0;
　count = 5;  // 5回計測して平均値を返す
  uint temp = 0;
  for(int i = 0; i < count; i++ ){
    ADC_Value = system_adc_read();
    Serial.println("===> " + String(ADC_Value));
    temp = temp+ADC_Value;
    delay(30); 
  }
  temp = temp/count;
  // Serial.println("ADC_Value = " + String(temp));
  return temp;
}
//  SSIDの指定されたファイル名のファイルの内容（文字列）を返す
char *read_sd(char* file) {
   // open the file for reading:
  File myFile = SD.open(file, FILE_READ);
  char *s0, *s1;
  s0 = s1;
  if (myFile) {
    // read from the file until there's nothing else in it:
    while (myFile.available()) {
      *s1++ = myFile.read();
    }
    *s1 = '\0';
    // close the file:
    myFile.close();
  } else {
    // if the file didn't open, print an error:
    Serial.println("error opening " + file);
  }
  return *s0;
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(10);
#if 0
  //　自分のMAC addressの取得と表示
  byte mac_addr[6];
  WiFi.macAddress(mac_addr);
  char buff[20];
  Serial.print("Mac address: ");
  sprintf(buff, "%02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X",
    mac_addr[0], mac_addr[1], mac_addr[2], mac_addr[3], mac_addr[4], mac_addr[5]);
  Serial.println(buff);
#endfi
  // SDカード読み取りの初期化（設定）
  Serial.print("Initializing SD card...");
  if (!SD.begin(chipSelect)) {
    Serial.println("initialization failed!");
     // SD card無しでdefaultで動かすのなら、ここのコメントを取る
    // return; 
  }
  Serial.println("initialization done.");
  Serial.println("");
  Serial.println("Started");

 // SDカードの情報の読み込み
  ssid = read_sd("ssid.txt"); // WiFiルーターの名前
  password = read_sd("pass.txt"); // WiFi接続のためのpassword
  Id = read_sd("Id.txt");  // 本情報の識別のための任意の名前文字列
  host = read_sd("host.txt"); // HostのIPアドレス或いはURL
  delay(500); //Why?, but need this, otherwise WiFi cannot connect to

  // SSIDから取得した情報でWiFiと接続
  char *s = ssid;
  if(*s != '?' ){ 
    WiFi.begin(ssid, password);
    Serial.println("connecting to " + String(ssid) + " pass: " + String(password) );
    int i=0;
    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
      delay(500);
      Serial.print(".");
      i++;
    }
    WiFiFlag = true;  // When connection being made, then transmit data to WiFi, otherwise only to LCD.
    Serial.println("");
    Serial.println("WiFi connected"); 
    Serial.println("IP address: ");
    Serial.println(WiFi.localIP());
  } else {
    WiFiFlag = false;
  }
  // LCDの初期化
  lcd.begin(8,2);
  lcd.setContrast(25);
  delay(40);
}
void loop() {
  String s1;
  int xx;
  // データ計測
  xx = tout_get();
  s1 =  String(xx) + " C"; //仮に温度だとして
  // LCDへの表示
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(2,0);
  lcd.print(s1);
  Serial.println(" ====  Temp = " + s1 );
　 // WiFiでHostに接続してデータ送出
  if (WiFiFlag){
    // Use WiFiClient class to create TCP connections 
    Serial.print("connecting to ");
    Serial.println(host);

    WiFiClient client;
    if (!client.connect(host, httpPort)) {
      Serial.println("connection failed");
    }
    // URIを生成  Host側がIdentifier,data1,data2,data3,data4,data5,data6を受け取るようにしているので使っていなくても数だけ""を入れる
    String url = "/data/data_logger.php";
           url += "?Identifier=" + String(Id);
           url += "&data1="+String(xx);
           url += "&data2=" +String("");
           url += "&data3=" +String("");
           url += "&data4="+String("");
           url += "&data5=" +String("");
           url += "&data6=" +String("");                    
    // Serial.print("Requesting URL: ");
    // Serial.println("GET "+url);
    // Hostにデータを送出
    client.print(String("GET ") + url + " HTTP/1.1\r\n" +
                    "Host: " + host + "\r\n" +
                    "Connection: close\r\n\r\n"); 
    delay(50);
    // Hostからの応答を読み込み、serialに表示
    while(client.available()){
      String line = client.readStringUntil('\r');
      Serial.print(line);
    }
    Serial.println();
    Serial.println("closing connection");

  }

  //DEEP SLEEPモード突入命令
  Serial.println("DEEP SLEEP START!!");
  //1:μ秒での復帰までのタイマー時間設定  2:復帰するきっかけの設定（モード設定）
  //ESP.deepSleep( (30*1000*1000), WAKE_RF_DEFAULT); // 1 min
  ESP.deepSleep( (60*1000*1000) * 30, WAKE_RF_DEFAULT); // uint32 = 4294967296micro sec, 4295 sec, 1.1 hour.  でも３０分位が限界？
  //deepsleepモード移行までのダミー命令
  delay(1000);
}

土壌水分計 続き microSD, WiFi

SDカードのソケットではちょっと図体が大きすぎるのでmicroSDに変更してみたが、SPIモードですんなり動いた。　WiFiの接続が不安定で、今朝は問題なく繋がったがdeep sleep modeの試験をすると、繋がっていない。　バッファローのルータのログの意味が良く分からずに頓挫していたが、ググっていると「ログの意味は何ですか」というのを見つけました。それによれば
reason 15 = "4 way handshake timeout"で「ノイズやその他の理由によりWPA2/WPAなどの認証時、またはKey（鍵）更新時に行われる鍵交換通信がうまく行かず、タイムアウトしてしまったことが考えられます。この場合は認証が失敗するため、無線の切断が発生します。無線子機では、通信が切断されると、再び無線接続動作をやり直します」
ー＞要するに波の送受信がうまくいっていない（弱い）。　
だったら、中継器を部屋につけてやってみたらどうだろう？　ということで、実験台の直ぐそばに中継器を置いてみたら、すんなり接続できました。

ちょっと不安だったSDカードから接続情報を取得する方法も問題なく使えることが確認できました。
後は、回路を完成させて、動作試験と、土壌湿度の校正データの構築。　折角、風乾土壌を準備し始めたのに昨日の雨で振出しに戻りました（研究室と違い、自宅は土を広げる屋根のある場所などありませんので、、、）。　

＞＞ ESP.deepSleepの受け取る引数のサイズを意識せずに、指定していたところ何か動作がおかしいので、ググってみたらuint32だと！！　これだとmicro sec単位での指定なので１時間がMaxということになりなります。　取りあえず３０分毎に起きるようにすることにします。　ただ、これで単４電池２本でどのくらい持つのか、、、。


 SoilMoistureMeasurement

/*
 *  This sketch sends data via HTTP GET requests to data.sparkfun.com service.
 *
 *  You need to get streamId and privateKey at data.sparkfun.com and paste them
 *  below. Or just customize this script to talk to other HTTP servers.
 *
 */
#include
extern "C" {
  #include "user_interface.h"
}
#include
#include
#include
#include
#define SWITCH 15 // use pin 15 as the switch to temp/moist - Low: moist, High:temp

Sd2Card card;
ST7032 lcd;
const int chipSelect = 2;


char ssid[30]     = "Buffalo-G-4CC0";
char password[30] = "**********";
char Id[30] = "*************************";
char host[20] = "192.168.1.3";
const char* streamId   = "Baffalo-G-4CC0";
const char* privateKey = "";
const float vref = 1.00;  // ESP8266 ADC(Tout) reference is 1.00, declare globally
char conversionTable[100];  // Convert voltage to moisture (0 - 100) %

int measure_temp(){
  float offset = 0.424; // volts at 0 degree
  float v = 0.0;
  float vc = 0.00625;  // delta volts per degree
  uint ADC_Value = 0;
  float temp = 0.0;
  int i;
  for(i = 0;i < 30; i++){
    ADC_Value = system_adc_read();
    v = float(ADC_Value)/1024.0 * vref;
    temp = temp + (v-offset) / vc;
    delay(30);
  }
  return (int)temp/30;
}

void read_ssid(){
   // open the file for reading:
  File myFile = SD.open("ssid.txt", FILE_READ);
  char *s = ssid;
  if (myFile) {
    // read from the file until there's nothing else in it:
    while (myFile.available()) {
      *s++ = myFile.read();
    }
    *s = '\0';
    // close the file:
    myFile.close();
  } else {
    // if the file didn't open, print an error:
    Serial.println("error opening ssid.txt");
  }
}
void read_password(){
  File myFile = SD.open("password.txt");
  if (myFile) {
    char *p = password;
    // read from the file until there's nothing else in it:
    while (myFile.available()) {
      *p++ = myFile.read();
    }
    *p = '\0';
    // close the file:
    myFile.close();
  } else {
    // if the file didn't open, print an error:
    Serial.println("error opening password.txt");
  }
}
void read_Id(){
  File myFile = SD.open("Id.txt");
  char *p = Id;
  if (myFile) {

    // read from the file until there's nothing else in it:
    while (myFile.available()) {
      *p++ = myFile.read();
    }
    *p = '\0';
    // close the file:
    myFile.close();
  } else {
    // if the file didn't open, print an error:
    Serial.println("error opening Id.txt");
  }
}  
void read_host(){
  File myFile = SD.open("host.txt");
  char *p = Id;
  if (myFile) {
    // read from the file until there's nothing else in it:
    while (myFile.available()) {
      *p++ = myFile.read();
    }
    *p = '\0';
    // close the file:
    myFile.close();
  } else {
    // if the file didn't open, print an error:
    Serial.println("error opening host.txt");
  }
}
void setup_conv_table(){
  File myFile = SD.open("conv.dat");
  if (myFile){
    for(int i=0, j=0; i < 100; i++, j++){
      conversionTable[i] = myFile.read();  // put one byte into the table.  tobe binary 0 to 255 (8 bit)
    }
    myFile.close();
  }else{ // If no data available, make one to one fake one.
    for(int i=0, j=0; i < 100; i++, j++){
      conversionTable[i] = j;
    }
  }
}
int measure_moist(){
  float v = 0.0;
  uint ADC_Value = 0;
  float temp = 0.0;
  int i;
 
  for(i = 0;i < 30; i++){
    ADC_Value = system_adc_read();
    v = float(ADC_Value)/1024.0 * vref; // milli volts
    temp = temp + v;
    delay(30);
  }
  return (int)temp/30*1000; // rounded milli volts in decimal
  // return (int)conversionTable[(int)temp/30*1000)]; // In future, % moisture.
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(10);
  pinMode(SWITCH, OUTPUT);  // set SWITCH(IO15) pin as an output
 
  byte mac_addr[6];
  WiFi.macAddress(mac_addr);
  char buff[20];
  Serial.print("Mac address: ");
  sprintf(buff, "%02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X",
    mac_addr[0], mac_addr[1], mac_addr[2], mac_addr[3], mac_addr[4], mac_addr[5]);
  Serial.println(buff);
 
  Serial.print("Initializing SD card...");
  if (!SD.begin(chipSelect)) {
    Serial.println("initialization failed!");
    return;
  }
  Serial.println("initialization done.");
  Serial.println("");
  Serial.println("Started");

 // Read ssid, password, Id from SD card and put 'em to global variables
  read_ssid();
  read_password();
  read_Id();
  read_host();
  delay(500); //Why?, but need this, otherwise WiFi cannot connect to

  // We start by connecting to a WiFi network

  Serial.println();
  Serial.println();
  Serial.print("Connecting to ");
  Serial.println(ssid);
 
  WiFi.begin(ssid, password);
 
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }

  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi connected"); 
  Serial.println("IP address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
 
  // Set up LCD display
  lcd.begin(8,2);
  lcd.setContrast(25);
  delay(40);
}
void loop() {
  // Display data to LCD first
  String s1;
  String s2;
  int temp;
  int moist;

  digitalWrite(SWITCH, HIGH);
  temp = measure_temp();
  digitalWrite(SWITCH, LOW);
  moist = measure_moist();
  digitalWrite(SWITCH, HIGH);
  s1 =  String(temp) + " C";
  s2 = String(moist) + " %";
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(2,0);
  lcd.print(s1);
  lcd.setCursor(2,1);
  lcd.print(s2);
  Serial.println(" ====  Temp = " + s1 );
  Serial.println(" ==== Moisture = " + s2);
  /*
// Use WiFiClient class to create TCP connections 
  Serial.print("connecting to ");
  Serial.println(host);

  WiFiClient client;
  const int httpPort = 80;
  if (!client.connect(host, httpPort)) {
    Serial.println("connection failed");
    return;
  }
 
  // We now create a URI for the request
  String url = "/data/data_logger.php";
         url += "?Identifier=" + Id;
         url += "&data1="+String(temp);
         url += "&data2=" +String(moist);
         url += "&data3=" +String("");
         url += "&data4="+String("");
         url += "&data5=" +String("");
         url += "&data6=" +String("");                    
  Serial.print("Requesting URL: ");
  Serial.println("GET "+url);

  client.print(String("GET ") + url + " HTTP/1.1\r\n" +
                  "Host: " + server + "\r\n" +
                  "Connection: close\r\n\r\n"); 
  delay(50);

  // Read all the lines of the reply from server and print them to Serial
  while(client.available()){
    String line = client.readStringUntil('\r');
    Serial.print(line);
  }
 
  Serial.println();
  Serial.println("closing connection");
  */
  //DEEP SLEEPモード突入命令
  Serial.println("DEEP SLEEP START!!");
  //1:μ秒での復帰までのタイマー時間設定  2:復帰するきっかけの設定（モード設定）
  ESP.deepSleep( 60 * 1000 * 1000 * 60 * 3 , WAKE_RF_DEFAULT); // 3 hours
  //deepsleepモード移行までのダミー命令
  delay(1000);
  /*
  //  QRX
  for(int i=0; i < 60 ; i++){
    delay(1000);
  }
  */
}