Controllare Relè e Led tramite browser HTTP da remoto

Nel precedente articolo abbiamo spiegato come sia possibile realizzare, tramite l’IDE di Arduino, un firmware personalizzato da poter caricare sulla scheda miniaturizzate RLY-1601 dotata di relè e del modulo WiFi ESP-12E. E’ stato anche descritto come poter connettere la RLY-1601 ad un convertitore USB-seriale a 3.3V per poter caricare il firmware realizzato sulla scheda. In questo articolo sarà fatto un passo deciso verso il mondo del IoT andando ad illustrare come realizzare un semplice firmware, sfruttando le immense librerie per il SoC ESP8266, che permetta il controllo sia del relè che del led, a bordo della RLY-1601, tramite un qualsiasi browser.

Prima di inizare ad analizzare il codice consigliamo, per chi non lo avesse ancora fatto, di leggere l’articolo iniziale di questa serie di articoli sulla possibilità di programmare la RLY tramite l’IDE di Arduino, raggiungibile al link sottostante, poiché in questo articolo ci soffermeremo solo sul codice non ripetendo quanto già scritto riguardo a programmazione ed hardware :

Ricordiamo, inoltre, il link del manuale delle librerie per l’ESP8266 utilizzate nel codice per chi volesse apporfondire o apprendere tutte le altre, e sono moltissime, funzionalità disponibili: Manuale Librerie ESP8266.

Come già accennato, l’obiettivo che vogliamo raggiungere è la possibilità di poter controllare lo stato del relè e del led, a bordo della scheda RLY, tramite un browser. Inoltre, vorremmo anche poterne verificare lo stato ovvero sapere se il relè è aperto o chiuso ed il led è acceso o spento. Volendo precisare meglio cosa vuol dire il termine “tramite browser”, la nostra idea è quella di utilizzare un qualsiasi browser per aprire una pagina web tramite la quale, attraverso dei link, poter comandare la RLY e poter verificare lo stato di relè e led.

Per realizzare questa particolare configurazione è necessario che il modulo ESP8266, a bordo della RLY, funzioni come un server web ovvero rimanga in ascolto sulla porta 80 ed accetti eventuali richieste HTTP di tipo GET da un client che nel nostro caso è il browser. Ogni volta che il browser effettua una richiesta GET al web server, quest’ultimo dovrà rispondere al GET inviando la pagina in HTML che il browser visualizzerà sullo schermo. La pagina web dovrà essere salvata all’interno del modulo ESP8266, dato che sarà il nostro web server, ma a causa delle limitate capacità (rispetto ad un web server per PC) sia in termini di memoria che di velocità sarà possibile realizzare pagine web testuali molto semplici. Poco male poichè più che sufficenti per raggiungere il nostro obiettivo.

Iniziamo ad analizzare il codice:

Inizialmente viene inclusa la libreria ESP8266WiFi che contiene le funzionalità per utilizzare la WiFi del modulo ESP8266, successivamente vengono definiti i pin relativi al led ed al relè:

  • led connesso a GPIO2 quindi indicato nel codice con il numero 2;
  • relè connesso a GPIO12 quindi indicato nel codice con il numero 12.

Successivamente sono definite due constanti. La prima è utilizzata per salvare il nome della rete WiFi (SSID) alla quale il modulo si andrà a connettere mentre nella seconda viene salvata la password della WiFi. All’interno del codice sostituire “TUA_SSID” e “TUA_PASSWORD” con i vostri valori. Continuando con l’analisi del codice, viene definita una variabile server di tipo WiFiServer (necessaria per far diventare la ESP8266 un web server in ascolto sulla porta 80) e due variabili di tipo String.

All’interno della funzione setup() si possono osservare le classiche dichiarazioni delle modalità di funzionamento dei pin (pin come OUTPUT) e della WiFi.

Il modulo ESP8266 viene impostato, tramite la funzione WiFi.mode(WIFI_STA), in modalità Station/Client e tenterà di connettersi alla WiFi generata dal router di casa. La funzione WiFi.begin(ssid, password), permette proprio di far avviare la procedura per la connessione alla WiFi. A connessione avvenuta viene chiamata la funzione server.begin() che attiva il web server sul modulo.

Prima di passare alla funzione di loop() dichiariamo una funzione, molto semplice, che permetta la generazione della pagina HTML che il nostro web server invierà al browser.

Le uniche peculiarità da notare sono i link, “LED=ON” e “RLY=OPEN”, che, come vedremo tra poco, sono utilizzati per far cambiare lo stato del relè e del led.

Infine passiamo ad osservare la funzione di loop:

La funzione di loop non fa altro che rimanere in attesa di una connessione da parte di un client. Nel momento in cui un client si connette, l’ultimo if viene verificato

e viene inviato al client quanto generato dalla funzione prepareHtmlPage() ovvero il codice HTML. Ogni volta che l’utente clicca su uno dei 4 link presenti nella pagina HTML, viene verificato uno dei 4 if a seconda se l’utente ha premuto sul link “LED=OFF”, “LED=ON”, “RLY=OPEN” o “RLY=CLOSED”:

L’esecuzione del codice all’interno degli if permette l’accensione o lo spegnimento del led e la chiusura o apertura del relè.

Riportiamo, infine, il codice completo da copiare sull’IDE di Arduino per effettuarne la compilazione ed il successivo caricamento sulla scheda RLY-1601.

Una volta programmata la scheda RLY-1601 è possibile aprire il monitor seriale dell’IDE di Arduino per osservare tutti i messaggi di debug, ovvero i messaggi inviati tramite la funzione Serial.print(). Al termine della fase di connessione alla WiFi del router e se la connessione è andata a buon fine, verrà stampanto l’IP associato alla scheda RLY.

rly-web-server-ip

Tramite un browser,  di un dispositivo (PC\Tablet\Smartphone) connesso alla medesima WiFi della RLY, accedere alla pagina web della RLY digitando nella barra degli indirizzi, l’indirizzo osservabile dal debug (in questo esempio http://192.168.1.44).

Si aprirà istantaneamente la pagina web precedentemente scritta nel codice del firmware all’interno della funzione prepareHtmlPage()

 

rly-web-server-page

La pagina web mostra sia lo stato del led che del relè ed è inoltre possibile pilotare l’accensione e lo spegnimento del led come anche l’apertura e la chiusura del relè cliccando sui vari link.

Questa è solo una piccola applicazione tra le “infinite” possibili ma che, pensiamo, illustri bene le enormi potenzialità della nostra scheda RLY.

Avete realizzato un’applicazione con la RLY anche molto semplice ma utile? Scriveteci cosa avete realizzato e noi saremo ben felici di postare la vostra “creatura” sul nostro Blog.

A presto!!!


2 Responses to Controllare Relè e Led tramite browser HTTP da remoto

  1. Ambro ha detto:

    molto interessante e completo.
    Come posso far comparire sul browser dei pulsanti invece che delle scritte ?
    Grazie
    Saluti

    • Alessio ha detto:

      Salve Ambro,
      modificando il codice HTML all’interno della funzione ‘prepareHtmlPage()’ può aggiungere pulsanti e/o modificare l’intero layout della pagina.

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