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OTA化

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せっかく Wi-Fi機能のあるデバイス使ってるんだから、プログラム書き込みもコードレスでやりたい。って事で、OTA(Over The Air)書き込みも試してみる。やり方は何種類かあるみたいだが、こちら を参考に一番シンプルな技法を試してみた。ベースにしたのは標準のスケッチサンプルに収録の BasicOTAというやつで、一度これを USB経由で書き込んで ESP32を再起動するとシリアルポートと別にネットワークポートが開くので、次からは USB接続ナシで書き込む事が可能になる(但し、ESP32に給電する別電源が必要)

BasicOTAがうまく行ったので、作り込んで来たここまでのスケッチに OTA環境を足してみる。BasicOTAのスケッチから適宜必要な部分をコピーして移植していった。以下が動作確認のとれた最終スケッチだが、OTA化と同時に想定するポイント(分岐器)を3つに増やし、信号出力PIN番号も一部変えてある。

[ スケッチ:Esp32_AsyncWebServer_OTA ]

#include <WiFi.h>
#include "ESPAsyncWebServer.h"
#include "SPIFFS.h"
#include <ArduinoJson.h>
// for Servo
#include <ESP32Servo.h>
#include <ServoEasing.hpp>
// for OTA
#include <ESPmDNS.h>
#include <NetworkUdp.h>
#include <ArduinoOTA.h>
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[] = {0,26,27,32};
const int srv_pins[] = {0,16,17,18};
const int SIZEOF_REL_PINS = sizeof(rel_pins)/sizeof(rel_pins[0]);
const int srv_min = 1450;
const int srv_max = 2400;
const int srv_deg = 150;
const int srv_sec = 4000;
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 servo[SIZEOF_REL_PINS]; // オブジェクト配列定義
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.mode(WIFI_STA);  // for OTA
  WiFi.begin (ssid, pass);
  // for OTA
  while (WiFi.waitForConnectResult() != WL_CONNECTED) {
    Serial.println("Connection Failed! Rebooting...");
    delay(5000);
    ESP.restart();
  }
  // for OTA
  ArduinoOTA
    .onStart([]() {
      String type;
      if (ArduinoOTA.getCommand() == U_FLASH) {
        type = "sketch";
      } else {  // U_SPIFFS
        type = "filesystem";
      }
      // NOTE: if updating SPIFFS this would be the place to unmount SPIFFS using SPIFFS.end()
      Serial.println("Start updating " + type);
    })
    .onEnd([]() {
      Serial.println("\nEnd");
    })
    .onProgress([](unsigned int progress, unsigned int total) {
      Serial.printf("Progress: %u%%\r", (progress / (total / 100)));
    })
    .onError([](ota_error_t error) {
      Serial.printf("Error[%u]: ", error);
      if (error == OTA_AUTH_ERROR) { Serial.println("Auth Failed"); }
      else if (error == OTA_BEGIN_ERROR) { Serial.println("Begin Failed"); }
      else if (error == OTA_CONNECT_ERROR) { Serial.println("Connect Failed"); }
      else if (error == OTA_RECEIVE_ERROR) { Serial.println("Receive Failed"); }
      else if (error == OTA_END_ERROR) { Serial.println("End Failed"); }
    });
  ArduinoOTA.begin();
  // 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
  for(int i =1; i < SIZEOF_REL_PINS; i++) {
    servo[i].attach(srv_pins[i], srv_min, srv_max); // attach(int pin, int min, int max)
    servoGo(i, 0);  // initialize
    relayGo(i, 0);  // initialize
  }
  setEasingTypeForAllServos(EASE_CUBIC_IN_OUT); // EASE_LINEAR is default
} // End setup()
void loop() {
  ArduinoOTA.handle();  // for OTA
  if(pnt_number > 0) {
    // Servo
    if (srv_pins[pnt_number] > 0) { servoGo(pnt_number, pnt_status); }
    // Relay
    if (rel_pins[pnt_number] > 0) { relayGo(pnt_number, pnt_status); }
  }
  pnt_number = 0;
  delay(10);
} // End loop()
void servoGo(int pnt_number, int pnt_status) {
  servo[pnt_number].setEaseToD(pnt_status*srv_deg, srv_sec);
  synchronizeAllServosStartAndWaitForAllServosToStop();
}
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);
  }
}

回路は以下の通り。パーツが足りないので、3つ目のポイント分は省略している。USBケーブルは取り外し、ACアダプターからDCプラグ経由で入って来た 5Vをブレッドボードに引き通して ESP32の GNDと +5Vピンへ繋いでいる。

Img_6332.png