私の入門記録であって、入門者向け解説サイトではありません。

マルチ化

  • 投稿日:
  • Category:

リレーとサーボモーターの動作確認が出来たところで、実際のポイント制御に応用するべく、これらを何セットか動かす環境へと持って行く。今回は手持ちパーツの都合上、2セットを動かす回路及びプログラムを組んでみた。

[ スケッチ:Esp32_AsyncWebServer_Relay ]

#include <WiFi.h>
#include "ESPAsyncWebServer.h"
#include "SPIFFS.h"
#include <ArduinoJson.h>
#include <ESP32Servo.h> // for Servo
#include <ServoEasing.hpp>
const char ssid[] = "********";
const char pass[] = "********";
const IPAddress ip(192,168,3,17);
const IPAddress gateway(192,168,1,1);  // デフォルトゲートウェイ
const IPAddress subnet(255,255,255,0);
const int rel_pins[] = {0,32,33};  // リレー用Pin
const int srv_pins[] = {1,18,19};  // サーボ用Pin
const int SIZEOF_REL_PINS = sizeof(rel_pins)/sizeof(rel_pins[0]);
const int srv_min = 1000;
const int srv_max = 2000;
const int srv_hrz = 50;
const int srv_deg = 180;
const int srv_sec = 2000;
AsyncWebServer server(80);            // ポート設定
// Jsonオブジェクトの初期化
StaticJsonDocument<512> doc;
// ブラウザから受信する変数
uint8_t pnt_number;  // ポイント配置番号
uint8_t pnt_status;  // ポイント状態制御
// for Servo
ServoEasing servo1;  // create servo object to control a servo
ServoEasing servo2;  // create servo object to control a servo
void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  for(int i =1; i <= SIZEOF_REL_PINS; i++) {
    pinMode(rel_pins[i], OUTPUT); // pinを出力設定に
    pinMode(srv_pins[i], OUTPUT); // pinを出力設定に
  }
  // SPIFFSのセットアップ
  if(!SPIFFS.begin(true)){
    Serial.println("An Error has occurred while mounting SPIFFS");
    return;
  }
  WiFi.config(ip, gateway, subnet);
  WiFi.begin (ssid, pass);
  while ( WiFi.status() != WL_CONNECTED ) {
    delay ( 1000 );
    Serial.print ( "." );
  }
  // 各種情報を表示
  Serial.print("SSID: ");
  Serial.println(ssid);
  Serial.print("AP IP address: ");
  Serial.println(ip);
  // GETリクエストに対するハンドラーを登録
  server.on("/", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request){
    request->send(SPIFFS, "/index.html");  // rootにアクセスされた時のレスポンス
  });
  server.on("/style.css", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request){
    request->send(SPIFFS, "/style.css", "text/css");  // style.cssにアクセスされた時のレスポンス
  });
  // Pointの制御変数の変更リクエスト
  server.on(
    "/post_test",
    HTTP_POST,
    [](AsyncWebServerRequest * request){},
    NULL,
    [](AsyncWebServerRequest * request, uint8_t *data, size_t len, size_t index, size_t total) {
      String resjson = "";
      for (size_t i = 0; i < len; i++) {
        //Serial.write(data[i]);
        resjson.concat(char(data[i]));
      }
      Serial.println(resjson);
      DeserializationError error = deserializeJson(doc, resjson);
      if(error){
        Serial.println("deserializeJson() faild");
        request->send(400);
      }
      else{
        pnt_number = doc["PNT_NUMBER"];
        pnt_status = doc["PNT_STATUS"];
        request->send(200);
      }
  });
  pnt_number = 0;
  pnt_status = 0;
  // サーバースタート
  server.begin();
  Serial.println("Server start!");
  // for Servo
  servo1.setEasingType(EASE_CUBIC_IN_OUT); // EASE_LINEAR is default
  servo1.setPeriodHertz(srv_hrz); // setPeriodHertz(int hertz)
  servo1.attach(srv_pins[1], srv_min, srv_max); // attach(int pin, int min, int max)
  servo2.setEasingType(EASE_CUBIC_IN_OUT); // EASE_LINEAR is default
  servo2.setPeriodHertz(srv_hrz); // setPeriodHertz(int hertz)
  servo2.attach(srv_pins[2], srv_min, srv_max); // attach(int pin, int min, int max)
} // End setup()
void loop() {
  if(pnt_number > 0) {
    // Relay
    relayGo(pnt_number, pnt_status);
    // Servo
    servoGo(pnt_number, pnt_status);
  }
  pnt_number = 0;
  delay(10);
} // End loop()
void relayGo(int pnt_number, int pnt_status) {
  if(pnt_status == 0){
    digitalWrite(rel_pins[pnt_number], LOW);
  } else {
    digitalWrite(rel_pins[pnt_number], HIGH);
  }
}
void servoGo(int pnt_number, int pnt_status) {
  if(pnt_number == 1) {
    servo1.setEaseToD(pnt_status*srv_deg, srv_sec); // setEaseToD(int aTargetDegreeOrMicrosecond, uint_fast16_t aMillisForMove)
  }
  if(pnt_number == 2) {
    servo2.setEaseToD(pnt_status*srv_deg, srv_sec); // setEaseToD(int aTargetDegreeOrMicrosecond, uint_fast16_t aMillisForMove)
  }
  synchronizeAllServosStartAndWaitForAllServosToStop();
}

[ HTML:index.html ]

<!DOCTYPE html>
<html>
  <head>
    <meta http-equiv="content-type" charset="UTF-8">
    <title>ESP32 Web Server</title>
    <link rel="icon" href="data:,">
    <link rel="stylesheet" type="text/css" href="style.css">
  </head>
  <body>
    <h1>ESP32 Web Server</h1>
    <div id="btn_msg" style="visibility:hidden;">送信OK</div>
    <div style="margin: 0 2em; padding: 1em; border: solid 1px #aac; width: 10em;">
    1:<input type="radio" onclick="send_status(parseInt(this.name), 1);" name="1">R<br>
    1:<input type="radio" onclick="send_status(parseInt(this.name), 0);" name="1">L<br>
    2:<input type="radio" onclick="send_status(parseInt(this.name), 1);" name="2">R<br>
    2:<input type="radio" onclick="send_status(parseInt(this.name), 0);" name="2">L</div>
  </body>
  <script>
    // json返り値のテンプレート
    var json_temp = {
      PNT_NUMBER: 1,
      PNT_STATUS: 0
    }
    // 送信ステータス表示
    function btn_msg_display(msg_txt, txt_color){
      var id_btn_msg = document.getElementById("btn_msg")
      id_btn_msg.style.color = txt_color;
      id_btn_msg.textContent = msg_txt;
      id_btn_msg.style.visibility ="visible";
    }
    // タイムスタンプ文字列の作成
    function get_time_stamp() {
      var now_time = new Date();
      var now_date = ('000' + now_time.getFullYear()).slice(-4) + '-' + ('0' + (now_time.getMonth() + 1)).slice(-2) + '-' + ('0' + now_time.getDate()).slice(-2);
      var now_time_val = ('0' + now_time.getHours()).slice(-2) + ':' + ('0' + now_time.getMinutes()).slice(-2) + ':' + ('0' + now_time.getSeconds()).slice(-2);
      var time_stamp = now_date + " " + now_time_val + " ";
      return time_stamp;
    }
    // Pointの状態変更リクエストの送信
    function send_status(pnt, send_status){
      var str_status = "";
      if(send_status == 0){
        str_status = "PNT_LEFT";
      }
      else{
        str_status = "PNT_RIGHT";
      }
      // JSONデータの作成
      var send_json = json_temp;
      send_json.PNT_NUMBER = pnt;
      send_json.PNT_STATUS = send_status;
      send_json = JSON.stringify(send_json);
      console.log(send_json);
      // リクエストを送信
      var xhr = new XMLHttpRequest()
      xhr.open("POST", "/post_test", true)
      xhr.setRequestHeader("Content-Type", "application/json")
      xhr.timeout = 5000; // タイムアウト設定(ms)
      xhr.onload = () => {
        btn_msg_display(get_time_stamp() + str_status + " 送信 OK", "#00aa00");
      };
      xhr.onerror = () => {
        btn_msg_display(get_time_stamp() + str_status + " 送信 NG", "#ff0000");
      };
      xhr.ontimeout = () => {
        btn_msg_display(get_time_stamp() + str_status + " 送信 タイムアウト", "#ff0000");
      };
      xhr.send(send_json)
    }
  </script>
</html>

Web画面の方も、マルチ化と共に実使用状態に合わせて少し編集を入れた。今回のサンプルでは、Point1とPoint2を操作するパネルを想定し、それぞれRight/Leftを切り替えるラジオボタンを配している。クリックすると、JSON形式でPoint番号(PNT_NUMBER)と切替方向(PNT_STATUS)が送信されるようにした。とりあえずの動作確認用なので、今のところ見てくれは度外視している。

[ 画面表示:index.html ]

index20240126.png

[ 配線状況 ]

Img_6292.jpg

上写真の配線状況で、赤が+5V、黒がGND、緑がリレー用信号線、白はリレーからの出力(R側のみ)、黄色はサーボ用信号線である。あと、リレーやサーボ系の給電用にアダプターを購入し、基板上のプラグ(左下)に繋いでいる(USB側ケーブルはPCに未接続状態)。リレー切替確認用の仮LEDは数が足らないのでRight側のみ実装し、Left側は省略した。下が動作状況だが、クリックするとリレーが切り替わり、その後にサーボが動作している。線路開通の安全性を考慮すると、実際は動作順を逆にした方が良さそうだ。