ESP8266 e NodeMCU – Monitorare la temperatura interna dell’automobile |

Dopo aver installato il firmware NodeMCU sull’ESP8266 è tempo di testarlo con uno script in Lua che sfrutti sia le capacità di comunicazione con sensori, sia le capacità di comunicazione WIFI della scheda.

Quale miglior occasione per misurare la temperatura interna della mia automobile nelle calde giornate di Giugno durante la sosta nel parcheggio del mio luogo di lavoro?

Hardware

Per realizzare questa semplice scheda io ho usato i seguenti componenti:

ESP8266 nella versione ESP-01 più che sufficiente per il progetto
Sensore di temperatura/umidità DHT22 (eventualmente si può utilizzare l’impreciso DHT11)
Per l’alimentazione io ho optato per un alimentatore a 5v (USB) + un convertitore 5v-3.3V montato direttamente sulla board
Il circuito è stato montato sulla board proto5x5_rocket_dpcb di Dirty PCB

Firmware – https://github.com/valerio-vaccaro/nodemcu-lua-scripts/tree/master/car_monitor

La board è stata programmata mediante il firmware NodeMCU e sono stati aggiunti due script:

init.lua – esegue semplicemente il file dht22_mqtt_car.lua (NodeMCU esegue automaticamente init.lua una volta che la board è stata correttamente avviata)

-- Execute the script
dofile("dht22_mqtt_car.lua")

1 2	-- Execute the script dofile("dht22_mqtt_car.lua")

dht22_mqtt_car.lua – effettua una serie di operazioni per assicurare la connessione e l’invio dei campioni di temperatura ed umidità:
- si connette alla WIFI disponibile (e continua a controllare la connessione)
- si connette al server MQTT corrispondente (in funzione della WIFI attualmente connessa)
- si sottoscrive alla coda /temp/random (per ora i messaggi ricevuti vengono semplicemente stampati)
- ogni 30 secondi legge temperatura ed umidità dal sensore DHT22
- crea un messaggio JSON sulla base dei dati letti
- invia il messaggio JSON sulla coda /esp8266/car

---[ WIFI configuration ]---
WIFISSID={"SSID_1", "SSID_2"}
WIFIPASS={"password_1","password_2"}

---[ MQTT configuration ]---
MQTTIP={"mqtt_server_1","mqtt_server_2"}
MQTTPORT={1883,1883}


wifi.setmode(wifi.STATION)
wifi.sta.config(WIFISSID[1], WIFIPASS[1])
print(wifi.sta.getip())
m = mqtt.Client("esp8266_lua_dht22_car", 120, "guest", "guest")

---[ Local variables ]---
tempc=0
sf = 0
humi="XX"
temp="XX"
fare="XX"
bimb=1
PIN = 4 -- data pin for DHT22, GPIO2
toggleWIFI=0


m:on("offline", function(con)
    print ("Checking MQTT server")
    connectionCheck()
    print(node.heap())
end)

m:on("message", function(conn, topic, data)
    print(topic .. ":" )
    if data ~= nil then
        print(data)
    end
end)

---[ Pub_DHT22: read data from DHT22 and send MQTT message ]---
function Pub_DHT22()
	if sf == 0 then
	    sf = 1
	    ReadDHT22()
	    m:publish("/esp8266/car",'{"temperature":'..tempc..',"humidity":'..humc..'}',0,0, function(conn)
		    sf = 0
		    end)
	end
end

---[ ReadDHT22: load DHT22 module and read sensor ]---
function ReadDHT22()
    dht22 = require("dht22")
    dht22.read(PIN)
    t = dht22.getTemperature()
    h = dht22.getHumidity()
    humi=(h/10)
    temp=(t/10)
    tempc=temp
    humc=humi
    print("Humidity: "..humi.."%")
    print("Temperature: "..tempc.." deg C")
    -- release module
    dht22 = nil
    package.loaded["dht22"]=nil
end

---[ connectionCheck: check connection and round robin on configured wireless network ]---
function connectionCheck()
    tmr.stop(5)
    if wifi.sta.status() == 5 and wifi.sta.getip() ~= nil then
	    m:connect(MQTTIP[toggleWIFI+1], MQTTPORT[toggleWIFI+1], 0, function(conn)
		    print("connected")
		    m:subscribe("/temp/random",0, function(conn)
			    tmr.alarm(3, 30000, 1, Pub_DHT22)
		    end)
	    end)
    else
	    toggleWIFI = (toggleWIFI+1)%2
	    print("toggleWIFI"..toggleWIFI.." ,WIFISSID[toggleWIFI+1]"..WIFISSID[toggleWIFI+1].." ,WIFIPASS[toggleWIFI+1]"..WIFIPASS[toggleWIFI+1])
	    wifi.sta.config(WIFISSID[toggleWIFI+1], WIFIPASS[toggleWIFI+1])
	    tmr.alarm(5,5000,1,connectionCheck)
	    print("Retry!!")
    end
end

tmr.alarm(5,5000,1,connectionCheck) -- check connection every 5 seconds

---[ WIFI configuration ]---

WIFISSID={"SSID_1", "SSID_2"}

WIFIPASS={"password_1","password_2"}

---[ MQTT configuration ]---

MQTTIP={"mqtt_server_1","mqtt_server_2"}

MQTTPORT={1883,1883}

wifi.setmode(wifi.STATION)

wifi.sta.config(WIFISSID[1], WIFIPASS[1])

print(wifi.sta.getip())

m = mqtt.Client("esp8266_lua_dht22_car", 120, "guest", "guest")

---[ Local variables ]---

tempc=0

sf = 0

humi="XX"

temp="XX"

fare="XX"

bimb=1

PIN = 4 -- data pin for DHT22, GPIO2

toggleWIFI=0

m:on("offline", function(con)

print ("Checking MQTT server")

connectionCheck()

print(node.heap())

end)

m:on("message", function(conn, topic, data)

print(topic .. ":" )

if data ~= nil then

print(data)

end

end)

---[ Pub_DHT22: read data from DHT22 and send MQTT message ]---

function Pub_DHT22()

if sf == 0 then

sf = 1

ReadDHT22()

m:publish("/esp8266/car",'{"temperature":'..tempc..',"humidity":'..humc..'}',0,0, function(conn)

sf = 0

end)

end

---[ ReadDHT22: load DHT22 module and read sensor ]---

function ReadDHT22()

dht22 = require("dht22")

dht22.read(PIN)

t = dht22.getTemperature()

h = dht22.getHumidity()

humi=(h/10)

temp=(t/10)

tempc=temp

humc=humi

print("Humidity: "..humi.."%")

print("Temperature: "..tempc.." deg C")

-- release module

dht22 = nil

package.loaded["dht22"]=nil

end

---[ connectionCheck: check connection and round robin on configured wireless network ]---

function connectionCheck()

tmr.stop(5)

if wifi.sta.status() == 5 and wifi.sta.getip() ~= nil then

m:connect(MQTTIP[toggleWIFI+1], MQTTPORT[toggleWIFI+1], 0, function(conn)

print("connected")

m:subscribe("/temp/random",0, function(conn)

tmr.alarm(3, 30000, 1, Pub_DHT22)

end)

else

toggleWIFI = (toggleWIFI+1)%2

print("toggleWIFI"..toggleWIFI.." ,WIFISSID[toggleWIFI+1]"..WIFISSID[toggleWIFI+1].." ,WIFIPASS[toggleWIFI+1]"..WIFIPASS[toggleWIFI+1])

wifi.sta.config(WIFISSID[toggleWIFI+1], WIFIPASS[toggleWIFI+1])

tmr.alarm(5,5000,1,connectionCheck)

print("Retry!!")

end

tmr.alarm(5,5000,1,connectionCheck) -- check connection every 5 seconds

Per caricare gli script ho usato l’ottimo tool multipiattaforma ESPlorer ed ho usato la piattaforma Node-RED per ricevere i dati da MQTT, filtrarli spedendo poi il risultato a EmonCMS per la storicizzazione e la rappresentazione grafica.

Facile ed economico!!!

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6 Comments

Angelo
5 years ago Permalink

Ciao, molto interessante il tuo progetto, vorrei provare a realizzarlo, ma non ho capito il discorso mqtt, in pratica poi come fai a visualizzare i dati? Citi node-red ed emonCMS, non è che potresti spiegare meglio anche quest’ultimo passaggio? Grazie ancora, ciao

Angelo

1. valerio
  5 years ago Permalink
  
  Ciao Angelo,
  i dati vengono spediti dalla scheda con il protocollo MQTT (http://mqtt.org/) verso il broker MQTT. Node-RED non fa altro che ricevere i dati dal broker (dalla stessa coda impostata sullo script Lua), formattarli e spedirli al nodo EmonCMS (https://www.npmjs.com/package/node-red-node-emoncms)
  , questi non fa altro che tradurre il messaggio in una richiesta HTTP secondo le API di Emoncms.
  I dati sono quindi trasportati con MQTT, elaborati con Node-RED, storicizzati e presentati da EmonCMS.
  
  Ciao,
  Valerio
  
Luciano
5 years ago Permalink

Salve, non so se mi può’ aiutare, ho compilato la lista come da all’ allegato, ma a me mi da due errori nella linea 26 è 32, come avrà’ capito non ci capisco niente di programmazione, sarebbe così gentile di sbrogliare questo nodo? La ringrazio in anticipo della sua cortese attenzione. Luciano

Luciano
5 years ago Permalink

Ciao, premetto che non ci capisco niente, ma sto imparando. Ho copiato lo script per misurare la temperatura con il modulo ESP8266-01 ma mi da due errori nella riga 26 e 32, dopo averne risolti tanti di spazi tra le varie righe, questo è’ il primo problema, subito dopo devo sostituire dht22 con un dht11, le chiederei se basta solamente sostituire il numero in tutto lo script o bisogna riscrivere in qualche altra maniera. Per informazione dopo tanto tempo sono riuscito a fare quello che ha scritto all’inizio di questo articolo.
La ringrazio in anticipo del tempo che perderà’ per aiutarmi. Comunque vada le faccio i complimenti per tutto quello che sta facendo per chi deve imparare. Saluti Luciano

1. valerio
  5 years ago Permalink
  
  Ciao Luciano,
  quelle righe (26 e 32) sono quelle per la connessione a MQTT, che broker MQTT stai usando? Mosquitto per caso?
  Che versione del firmware di nodeMCU?
  
  Per la sostituzione del dht22 con dht11 basta sostituire la riga
  dht22 = require(“dht22”)
  con
  dht22 = require(“dht11”).
  
  Fammi sapere se fai progressi e buon divertimento.
  
  Valerio
  
luciano
5 years ago Permalink

salve,

i l programma mi da due errori nella riga 26 e32 mi puo aiutare?

sono alle prime armi e non ci capisco niente.

grazie

Engineer, Data Scientist, IoT Expert and Tech Enthusiast

ESP8266 e NodeMCU – Monitorare la temperatura interna dell’automobile

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