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Software, Sviluppo

Seeeduino XIAO – Rilevamento Oggetti

2020-06-25 admin

Dopo aver configurato l’ambiente Arduino IDE per la scheda Seeeduino XIAO nell’articolo precedente

Seeeduino XIAO – Ambiente Arduino

in questo faremo un piccolo esempio con tale scheda.

Nel piccolo progetto vengono usati come componenti

Sensore ad ultrasuoni HC-SR04
Schermo Oled 0,96 pollici SSD1306 I2C

Come prima operazione occorre installare le librerie dei due componenti sopra elencati su Arduino.

Si accede al menù Sketch->Include Libreria->Gestione librerie

Per HCSR04 scegliamo HCSR04 by Martin Sosic

Per SSD1306 scegliamo ACROBOTIC SSD1306

Ora abbiamo tutti i compomenti per il progetto. Colleghiamo allo Seeeduino XIAO i componenti come elencato nella tabella seguente

PIN XIAO	PIN SSD1306	PIN HCSR04
3V3	VDD
GND	GND	GND
5V		VCC
D2		ECHO
D1		TRIG
D5	SCK
D4	SDA

Come si evince dalla tabella si utilizzano i pin I2C e digitali 1,2 dello XIAO

Di seguito lo schema dei collegamenti

Il codice per il funzionamento dell’esempio è il seguente

//Include la libreria HCSR04
#include <HCSR04.h>

//Include la libreria Wire
#include <Wire.h>

//Include la libreria Oled SSD1306
#include <ACROBOTIC_SSD1306.h>

//Variabili per salvare la distanza dell'oggetto, distanza, e la misura iniziale: distanza0
float distanza, distanza0;

//Variabile per salvare la stringa da mostrare sullo schermo Oled
char misura[10];

//Se la differenza tra distanza e distanza0 è maggiore della soglia errore
//la nuova distanza e un messaggio di avvertimento è mostrato sullo schermo
const float errore=20.0;

//Inizializza il sensore ad ultrasuoni
//XIAO D1-> HCSR04 Trig
//XIAO D2-> HCSR04 Echo
UltraSonicDistanceSensor distanceSensor(1, 2);  


//Mostra i messaggi sull'Oled
void displayMessage()
{
  
  //Imposta la posizione del cursore, linea 4 carattere 0
  oled.setTextXY(4,0);  
   
 //Mostra la misura         
  oled.putString(misura);   

  //Imposta la posizione del cursore, linea 6 carattere 0    
  oled.setTextXY(6,0);   

  //Mostra il messaggio di Avvertimento        
  oled.putString("OGG. RILEVATO"); 
  
}

void setup()
{
  

  //Inizializza la porta seriale per mandare messaggi
  Serial.begin(9600);
  
  //Inizializza la libreria Wire e si collega al bus I2C come master o slave
  Wire.begin();  

  //Inizializza lo schermo Oled SSD1306
  oled.init();      

  //Ripulisce lo schermo               
  oled.clearDisplay();     

  //Imposta la posizione del cursore alla linea 0 carattere 0     
  oled.setTextXY(0,0);              

  //Mostra un messaggio di Intestazione
  oled.putString("RILEVAMENTO");  
  
  //Imposta il cursore alla linea 1 carattere 0  
  oled.setTextXY(1,0);       

  //Mostra un messaggio di Intestazione      
  oled.putString("OGGETTI");     

  //All'avvio misura la distanza in cm senza l'intrusione di oggetti
  distanza0=distanceSensor.measureDistanceCm();

  //Ripulisce il contenuto di misura
  memset(misura,'\0',sizeof(misura));
  
  //Invia i dati da mostrare alla stringa misura
  sprintf(misura, "D in cm: %.2f", distanza0);
  
  //Imposta il cursore alla linea 4 carattere 0   
  oled.setTextXY(4,0);  
   
  //Mostra la misura sull'Oled      
  oled.putString(misura);         
}

void loop()
{

  
  //Misura la distanza in cm nel campo di visione del sensore ultrasonico
  distanza=distanceSensor.measureDistanceCm();

  
  //Invia la misura sulla porta seriale Arduino
  Serial.println(distanza);
  
  //Ripulisce in contenuto di misura
  memset(misura,'\0',sizeof(misura));


   //Invia i dati da mostrare alla stringa misura 
  sprintf(misura, "D in cm: %.2f", distanza);

  //Aspetta 550 millisecondi
   delay(500);


   //Se la nuova misura differisce da quella iniziale di un quantita superiore a quanto definito nella
   //variabile errore, la nuova misura è mostrata sullo schermo Oled con un messaggio di avvertimento
   if(abs(distanza-distanza0)>errore)
   {

    //Mostra il contenuto di misura sull'Oled
     displayMessage();
   }
  
}

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//Include la libreria HCSR04

#include <HCSR04.h>

//Include la libreria Wire

#include <Wire.h>

//Include la libreria Oled SSD1306

#include <ACROBOTIC_SSD1306.h>

//Variabili per salvare la distanza dell'oggetto, distanza, e la misura iniziale: distanza0

float distanza, distanza0;

//Variabile per salvare la stringa da mostrare sullo schermo Oled

char misura[10];

//Se la differenza tra distanza e distanza0 è maggiore della soglia errore

//la nuova distanza e un messaggio di avvertimento è mostrato sullo schermo

const float errore=20.0;

//Inizializza il sensore ad ultrasuoni

//XIAO D1-> HCSR04 Trig

//XIAO D2-> HCSR04 Echo

UltraSonicDistanceSensor distanceSensor(1, 2);

//Mostra i messaggi sull'Oled

void displayMessage()

{

//Imposta la posizione del cursore, linea 4 carattere 0

oled.setTextXY(4,0);

//Mostra la misura

oled.putString(misura);

//Imposta la posizione del cursore, linea 6 carattere 0

oled.setTextXY(6,0);

//Mostra il messaggio di Avvertimento

oled.putString("OGG. RILEVATO");

}

void setup()

{

//Inizializza la porta seriale per mandare messaggi

Serial.begin(9600);

//Inizializza la libreria Wire e si collega al bus I2C come master o slave

Wire.begin();

//Inizializza lo schermo Oled SSD1306

oled.init();

//Ripulisce lo schermo

oled.clearDisplay();

//Imposta la posizione del cursore alla linea 0 carattere 0

oled.setTextXY(0,0);

//Mostra un messaggio di Intestazione

oled.putString("RILEVAMENTO");

//Imposta il cursore alla linea 1 carattere 0

oled.setTextXY(1,0);

//Mostra un messaggio di Intestazione

oled.putString("OGGETTI");

//All'avvio misura la distanza in cm senza l'intrusione di oggetti

distanza0=distanceSensor.measureDistanceCm();

//Ripulisce il contenuto di misura

memset(misura,'\0',sizeof(misura));

//Invia i dati da mostrare alla stringa misura

sprintf(misura, "D in cm: %.2f", distanza0);

//Imposta il cursore alla linea 4 carattere 0

oled.setTextXY(4,0);

//Mostra la misura sull'Oled

oled.putString(misura);

}

void loop()

{

//Misura la distanza in cm nel campo di visione del sensore ultrasonico

distanza=distanceSensor.measureDistanceCm();

//Invia la misura sulla porta seriale Arduino

Serial.println(distanza);

//Ripulisce in contenuto di misura

memset(misura,'\0',sizeof(misura));

//Invia i dati da mostrare alla stringa misura

sprintf(misura, "D in cm: %.2f", distanza);

//Aspetta 550 millisecondi

delay(500);

//Se la nuova misura differisce da quella iniziale di un quantita superiore a quanto definito nella

//variabile errore, la nuova misura è mostrata sullo schermo Oled con un messaggio di avvertimento

if(abs(distanza-distanza0)>errore)

{

//Mostra il contenuto di misura sull'Oled

displayMessage();

}

Alla presenza del passaggio di un oggetto nel campo visivo del sensore, l’evento viene segnalato sullo schermo OLED con la misura registrata. All’interno del codice vi è la descrizione di tutte le operazioni eseguite.

Di seguito il link al file del codice

esempioXiao.ino

Compilazione, Software, Sviluppo

ESP32 – IDF Sdk con IDE Eclipse

2019-04-29 admin

Dopo aver configurato l’ambiente di sviluppo IDF nell’articolo precedente

ESP32 – IDF Sdk

vediamo ora come utilizzare Eclipe come IDE per lo sviluppo del codice. Le istruzioni sono disponibili al link

Configurazione Eclipse

Scaricare Eclipse per C/C++ per Linux

Download Eclipse

Scompattare il file e spostarlo su /opt/

tar -zxvf eclipse-cpp-2019-03-R-linux-gtk-x86_64.tar.gz
sudo mkdir /opt 
sudo mv eclipe /opt/

tar -zxvf eclipse-cpp-2019-03-R-linux-gtk-x86_64.tar.gz

sudo mkdir /opt

sudo mv eclipe /opt/

Eseguire ecplise

/opt/eclipse/ecplise

1	/opt/eclipse/ecplise

Impostare il workspace per eclipse

Una volta aperto l’IDE selezionare File–>Import–>C/C++- -> Existing Code as Makefile Project

Premere Next; alla schermata successiva selezionare la cartella contenente il Makefile di un progetto di esempio ne campo “Existing Code Location” e scegliere come “Toolchain for indexer settings” CrossGcc come ad esempio indicato di seguito

Una volta caricato il progetto con il tasto destro sul nome del progetto si sceglie l’opzione properties

Sotto C/C++ Build–>Envinronment aggiungere la variabile

BATCH_BUILD=1

1	BATCH_BUILD=1

Aggiungere sempre nella medesima sezione la variabile IDF_PATH che punta all’SDK IDF scaricato

IDF_PATH=~/Esp32/espressif/esp-idf

1	IDF_PATH=~/Esp32/espressif/esp-idf

Editare la variabile PATH ed aggiungere il path ai bin del cross compilatore /home/sviluppo/Esp32/espressif/esp/xtensa-esp32-elf/bin

Accedere sempre in “C/C++ General”–> “Preprocessor Include Paths”; scelgliere il tab Providers e cliccare su “CDT Cross GCC Built-in Compiler Settings”

Sostituire ${COMMAND}

con xtensa-esp32-elf-gcc

Accedere ora nei providers e scegliere “CDT GCC Build Output Parser”

ed inserire all’inizio del Compiler command pattern xtensa-esp32-elf-

Salvare le configurazioni.

Le impostazioni del progetto vanno fatte sempre da make menuconfig nella shell unix. Accedere nella shell ed impostare come GPIO del led da spegnere ed accendere il valore 2; questo perché nel nostro caso la scheda è una doit il cui design è illustrato nel presente documento

SchematicsforESP32

cd ~/Esp32/espressif 
export PATH=$PATH:$HOME/Esp32/espressif/esp/xtensa-esp32-elf/bin 
export IDF_PATH=~/Esp32/espressif/esp-idf 
cd projects/blink 
make menuconfig

cd ~/Esp32/espressif

export PATH=$PATH:$HOME/Esp32/espressif/esp/xtensa-esp32-elf/bin

export IDF_PATH=~/Esp32/espressif/esp-idf

cd projects/blink

make menuconfig

Accedere a Example configuration

ed impostare il valore del gpio a 2

Salvare la configurazione. Riandare su Eclipse e procedere alla pulizia con

e successiva compilazione con Project–> Build

Per eseguire il flash del firmware da eclipse, selezionare il progetto e con il tasto destro scegliere Build Targets -> Create…

Inserire nel campo target il valore flash, lasciando di default tutto il resto

A questo punto si procede al caricamento dell’immagine cliccando due volte sulla nuova voce flash all’interno dei target del progetto

Le impostazioni per eseguire il flash devono essere impostate con make menuconfig, come visto nell’articolo precedente

ESP32 – Idf Sdk

Software, Sviluppo

MicroPython – Esempi nodi con DHT11, Relé ed MQTT

2018-06-16 admin

In una serie di articoli visti in precedenza su Mqtt, Beaglebone ed ESP8266

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266 – Lista Articoli

abbiamo creato l’infrastruttura per la gestione dei nodi esp8266.

In questo articolo gestiamo i due nodi esp8266 invece che non Nodemcu e Lua con MicroPython.

Il resto della infrastruttura rimane identica; sul Beaglebone vi è il mqtt Mosquitto e Freeboard per la gestione dei topic mqtt, visualizzazione ed interazione.

Per gli esempi del nodo ESP8266 con relé e sensore DHT11 occorre caricare le librerie MicroPython umqtt, disponibili sul sito

umqtt simple

Negli esempi che seguono si utlizza solo la umqtt simple; nel codice sono stati inseriti vari delay per permettere alla scheda di gestire i messaggi e non incorrere in errori; è stato, inoltre, impostato che nel caso il server mqtt non risponda di riavviare la scheda.

Di seguito il codice utilizzato per gli esempi.

Nodo con sensore DHT11

boot.py: codice eseguito all’avvio

#This file is executed on every boot (including wake-boot from deepsleep)
import esp
#esp.osdebug(None)
#Connects to the wifi AP providing a hostname, AP Name and passord
def do_connect():
    import network
    
    sta_if = network.WLAN(network.STA_IF)
    if not sta_if.isconnected():
        print('connecting to network...')
        sta_if.active(True)
		#Sets the device hostname
        sta_if.config(dhcp_hostname='ESP_ROOM1')
        print(sta_if.config('dhcp_hostname'))
		#CHANGE THE VALUES TO YOUR ACCESSPOINT NAME AND PASSWORD
        sta_if.connect('ACCESSPOINT', 'PASSWORDACCESSPOINT')
        while not sta_if.isconnected():
            pass
    
    print('network config:', sta_if.ifconfig())
    
#Imports various modules for network, webrepl and garbage collector	
import gc
import webrepl
import network

do_connect()
webrepl.start()
gc.collect()

#This file is executed on every boot (including wake-boot from deepsleep)

import esp

#esp.osdebug(None)

#Connects to the wifi AP providing a hostname, AP Name and passord

def do_connect():

import network

sta_if = network.WLAN(network.STA_IF)

if not sta_if.isconnected():

print('connecting to network...')

sta_if.active(True)

#Sets the device hostname

sta_if.config(dhcp_hostname='ESP_ROOM1')

print(sta_if.config('dhcp_hostname'))

#CHANGE THE VALUES TO YOUR ACCESSPOINT NAME AND PASSWORD

sta_if.connect('ACCESSPOINT', 'PASSWORDACCESSPOINT')

while not sta_if.isconnected():

pass

print('network config:', sta_if.ifconfig())

#Imports various modules for network, webrepl and garbage collector

import gc

import webrepl

import network

do_connect()

webrepl.start()

gc.collect()

umqtt/simple.py: libreria mqtt

import usocket as socket
import ustruct as struct
from ubinascii import hexlify

class MQTTException(Exception):
    pass

class MQTTClient:

    def __init__(self, client_id, server, port=0, user=None, password=None, keepalive=0,
                 ssl=False, ssl_params={}):
        if port == 0:
            port = 8883 if ssl else 1883
        self.client_id = client_id
        self.sock = None
        self.server = server
        self.port = port
        self.ssl = ssl
        self.ssl_params = ssl_params
        self.pid = 0
        self.cb = None
        self.user = user
        self.pswd = password
        self.keepalive = keepalive
        self.lw_topic = None
        self.lw_msg = None
        self.lw_qos = 0
        self.lw_retain = False

    def _send_str(self, s):
        self.sock.write(struct.pack("!H", len(s)))
        self.sock.write(s)

    def _recv_len(self):
        n = 0
        sh = 0
        while 1:
            b = self.sock.read(1)[0]
            n |= (b & 0x7f) << sh
            if not b & 0x80:
                return n
            sh += 7

    def set_callback(self, f):
        self.cb = f

    def set_last_will(self, topic, msg, retain=False, qos=0):
        assert 0 <= qos <= 2
        assert topic
        self.lw_topic = topic
        self.lw_msg = msg
        self.lw_qos = qos
        self.lw_retain = retain

    def connect(self, clean_session=True):
        self.sock = socket.socket()
        addr = socket.getaddrinfo(self.server, self.port)[0][-1]
        self.sock.connect(addr)
        if self.ssl:
            import ussl
            self.sock = ussl.wrap_socket(self.sock, **self.ssl_params)
        premsg = bytearray(b"\x10\0\0\0\0\0")
        msg = bytearray(b"\x04MQTT\x04\x02\0\0")

        sz = 10 + 2 + len(self.client_id)
        msg[6] = clean_session << 1
        if self.user is not None:
            sz += 2 + len(self.user) + 2 + len(self.pswd)
            msg[6] |= 0xC0
        if self.keepalive:
            assert self.keepalive < 65536
            msg[7] |= self.keepalive >> 8
            msg[8] |= self.keepalive & 0x00FF
        if self.lw_topic:
            sz += 2 + len(self.lw_topic) + 2 + len(self.lw_msg)
            msg[6] |= 0x4 | (self.lw_qos & 0x1) << 3 | (self.lw_qos & 0x2) << 3
            msg[6] |= self.lw_retain << 5

        i = 1
        while sz > 0x7f:
            premsg[i] = (sz & 0x7f) | 0x80
            sz >>= 7
            i += 1
        premsg[i] = sz

        self.sock.write(premsg, i + 2)
        self.sock.write(msg)
        #print(hex(len(msg)), hexlify(msg, ":"))
        self._send_str(self.client_id)
        if self.lw_topic:
            self._send_str(self.lw_topic)
            self._send_str(self.lw_msg)
        if self.user is not None:
            self._send_str(self.user)
            self._send_str(self.pswd)
        resp = self.sock.read(4)
        assert resp[0] == 0x20 and resp[1] == 0x02
        if resp[3] != 0:
            raise MQTTException(resp[3])
        return resp[2] & 1

    def disconnect(self):
        self.sock.write(b"\xe0\0")
        self.sock.close()

    def ping(self):
        self.sock.write(b"\xc0\0")

    def publish(self, topic, msg, retain=False, qos=0):
        pkt = bytearray(b"\x30\0\0\0")
        pkt[0] |= qos << 1 | retain
        sz = 2 + len(topic) + len(msg)
        if qos > 0:
            sz += 2
        assert sz < 2097152
        i = 1
        while sz > 0x7f:
            pkt[i] = (sz & 0x7f) | 0x80
            sz >>= 7
            i += 1
        pkt[i] = sz
        #print(hex(len(pkt)), hexlify(pkt, ":"))
        self.sock.write(pkt, i + 1)
        self._send_str(topic)
        if qos > 0:
            self.pid += 1
            pid = self.pid
            struct.pack_into("!H", pkt, 0, pid)
            self.sock.write(pkt, 2)
        self.sock.write(msg)
        if qos == 1:
            while 1:
                op = self.wait_msg()
                if op == 0x40:
                    sz = self.sock.read(1)
                    assert sz == b"\x02"
                    rcv_pid = self.sock.read(2)
                    rcv_pid = rcv_pid[0] << 8 | rcv_pid[1]
                    if pid == rcv_pid:
                        return
        elif qos == 2:
            assert 0

    def subscribe(self, topic, qos=0):
        assert self.cb is not None, "Subscribe callback is not set"
        pkt = bytearray(b"\x82\0\0\0")
        self.pid += 1
        struct.pack_into("!BH", pkt, 1, 2 + 2 + len(topic) + 1, self.pid)
        #print(hex(len(pkt)), hexlify(pkt, ":"))
        self.sock.write(pkt)
        self._send_str(topic)
        self.sock.write(qos.to_bytes(1, "little"))
        while 1:
            op = self.wait_msg()
            if op == 0x90:
                resp = self.sock.read(4)
                #print(resp)
                assert resp[1] == pkt[2] and resp[2] == pkt[3]
                if resp[3] == 0x80:
                    raise MQTTException(resp[3])
                return

    # Wait for a single incoming MQTT message and process it.
    # Subscribed messages are delivered to a callback previously
    # set by .set_callback() method. Other (internal) MQTT
    # messages processed internally.
    def wait_msg(self):
        res = self.sock.read(1)
        self.sock.setblocking(True)
        if res is None:
            return None
        if res == b"":
            raise OSError(-1)
        if res == b"\xd0":  # PINGRESP
            sz = self.sock.read(1)[0]
            assert sz == 0
            return None
        op = res[0]
        if op & 0xf0 != 0x30:
            return op
        sz = self._recv_len()
        topic_len = self.sock.read(2)
        topic_len = (topic_len[0] << 8) | topic_len[1]
        topic = self.sock.read(topic_len)
        sz -= topic_len + 2
        if op & 6:
            pid = self.sock.read(2)
            pid = pid[0] << 8 | pid[1]
            sz -= 2
        msg = self.sock.read(sz)
        self.cb(topic, msg)
        if op & 6 == 2:
            pkt = bytearray(b"\x40\x02\0\0")
            struct.pack_into("!H", pkt, 2, pid)
            self.sock.write(pkt)
        elif op & 6 == 4:
            assert 0

    # Checks whether a pending message from server is available.
    # If not, returns immediately with None. Otherwise, does
    # the same processing as wait_msg.
    def check_msg(self):
        self.sock.setblocking(False)
        return self.wait_msg()

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import usocket as socket

import ustruct as struct

from ubinascii import hexlify

class MQTTException(Exception):

pass

class MQTTClient:

def __init__(self, client_id, server, port=0, user=None, password=None, keepalive=0,

ssl=False, ssl_params={}):

if port == 0:

port = 8883 if ssl else 1883

self.client_id = client_id

self.sock = None

self.server = server

self.port = port

self.ssl = ssl

self.ssl_params = ssl_params

self.pid = 0

self.cb = None

self.user = user

self.pswd = password

self.keepalive = keepalive

self.lw_topic = None

self.lw_msg = None

self.lw_qos = 0

self.lw_retain = False

def _send_str(self, s):

self.sock.write(struct.pack("!H", len(s)))

self.sock.write(s)

def _recv_len(self):

n = 0

sh = 0

while 1:

b = self.sock.read(1)[0]

n |= (b & 0x7f) << sh

if not b & 0x80:

return n

sh += 7

def set_callback(self, f):

self.cb = f

def set_last_will(self, topic, msg, retain=False, qos=0):

assert 0 <= qos <= 2

assert topic

self.lw_topic = topic

self.lw_msg = msg

self.lw_qos = qos

self.lw_retain = retain

def connect(self, clean_session=True):

self.sock = socket.socket()

addr = socket.getaddrinfo(self.server, self.port)[0][-1]

self.sock.connect(addr)

if self.ssl:

import ussl

self.sock = ussl.wrap_socket(self.sock, **self.ssl_params)

premsg = bytearray(b"\x10\0\0\0\0\0")

msg = bytearray(b"\x04MQTT\x04\x02\0\0")

sz = 10 + 2 + len(self.client_id)

msg[6] = clean_session << 1

if self.user is not None:

sz += 2 + len(self.user) + 2 + len(self.pswd)

msg[6] |= 0xC0

if self.keepalive:

assert self.keepalive < 65536

msg[7] |= self.keepalive >> 8

msg[8] |= self.keepalive & 0x00FF

if self.lw_topic:

sz += 2 + len(self.lw_topic) + 2 + len(self.lw_msg)

msg[6] |= 0x4 | (self.lw_qos & 0x1) << 3 | (self.lw_qos & 0x2) << 3

msg[6] |= self.lw_retain << 5

i = 1

while sz > 0x7f:

premsg[i] = (sz & 0x7f) | 0x80

sz >>= 7

i += 1

premsg[i] = sz

self.sock.write(premsg, i + 2)

self.sock.write(msg)

#print(hex(len(msg)), hexlify(msg, ":"))

self._send_str(self.client_id)

if self.lw_topic:

self._send_str(self.lw_topic)

self._send_str(self.lw_msg)

if self.user is not None:

self._send_str(self.user)

self._send_str(self.pswd)

resp = self.sock.read(4)

assert resp[0] == 0x20 and resp[1] == 0x02

if resp[3] != 0:

raise MQTTException(resp[3])

return resp[2] & 1

def disconnect(self):

self.sock.write(b"\xe0\0")

self.sock.close()

def ping(self):

self.sock.write(b"\xc0\0")

def publish(self, topic, msg, retain=False, qos=0):

pkt = bytearray(b"\x30\0\0\0")

pkt[0] |= qos << 1 | retain

sz = 2 + len(topic) + len(msg)

if qos > 0:

sz += 2

assert sz < 2097152

i = 1

while sz > 0x7f:

pkt[i] = (sz & 0x7f) | 0x80

sz >>= 7

i += 1

pkt[i] = sz

#print(hex(len(pkt)), hexlify(pkt, ":"))

self.sock.write(pkt, i + 1)

self._send_str(topic)

if qos > 0:

self.pid += 1

pid = self.pid

struct.pack_into("!H", pkt, 0, pid)

self.sock.write(pkt, 2)

self.sock.write(msg)

if qos == 1:

while 1:

op = self.wait_msg()

if op == 0x40:

sz = self.sock.read(1)

assert sz == b"\x02"

rcv_pid = self.sock.read(2)

rcv_pid = rcv_pid[0] << 8 | rcv_pid[1]

if pid == rcv_pid:

return

elif qos == 2:

assert 0

def subscribe(self, topic, qos=0):

assert self.cb is not None, "Subscribe callback is not set"

pkt = bytearray(b"\x82\0\0\0")

self.pid += 1

struct.pack_into("!BH", pkt, 1, 2 + 2 + len(topic) + 1, self.pid)

#print(hex(len(pkt)), hexlify(pkt, ":"))

self.sock.write(pkt)

self._send_str(topic)

self.sock.write(qos.to_bytes(1, "little"))

while 1:

op = self.wait_msg()

if op == 0x90:

resp = self.sock.read(4)

#print(resp)

assert resp[1] == pkt[2] and resp[2] == pkt[3]

if resp[3] == 0x80:

raise MQTTException(resp[3])

return

# Wait for a single incoming MQTT message and process it.

# Subscribed messages are delivered to a callback previously

# set by .set_callback() method. Other (internal) MQTT

# messages processed internally.

def wait_msg(self):

res = self.sock.read(1)

self.sock.setblocking(True)

if res is None:

return None

if res == b"":

raise OSError(-1)

if res == b"\xd0": # PINGRESP

sz = self.sock.read(1)[0]

assert sz == 0

return None

op = res[0]

if op & 0xf0 != 0x30:

return op

sz = self._recv_len()

topic_len = self.sock.read(2)

topic_len = (topic_len[0] << 8) | topic_len[1]

topic = self.sock.read(topic_len)

sz -= topic_len + 2

if op & 6:

pid = self.sock.read(2)

pid = pid[0] << 8 | pid[1]

sz -= 2

msg = self.sock.read(sz)

self.cb(topic, msg)

if op & 6 == 2:

pkt = bytearray(b"\x40\x02\0\0")

struct.pack_into("!H", pkt, 2, pid)

self.sock.write(pkt)

elif op & 6 == 4:

assert 0

# Checks whether a pending message from server is available.

# If not, returns immediately with None. Otherwise, does

# the same processing as wait_msg.

def check_msg(self):

self.sock.setblocking(False)

return self.wait_msg()

dht11.py: modulo per la lettura della temperatura ed umidità sul GPIO2.

#Module to read temperature and humidity with dht11 sensor
import dht
import machine
TPin=2 #GPIO Pin
def temperatura():
  
  d=dht.DHT11(machine.Pin(TPin))

  d.measure()

  temperatura=d.temperature()
  umidita=d.humidity()

  print(d.temperature())
  print(d.humidity())
  return temperatura,umidita

#Module to read temperature and humidity with dht11 sensor

import dht

import machine

TPin=2 #GPIO Pin

def temperatura():

d=dht.DHT11(machine.Pin(TPin))

d.measure()

temperatura=d.temperature()

umidita=d.humidity()

print(d.temperature())

print(d.humidity())

return temperatura,umidita

main.py: codice eseguito dopo il boot

exec(open('./client_mqtt.py').read(),globals())

1	exec(open('./client_mqtt.py').read(),globals())

client_mqtt.py: Modulo principale per la gestione del nodo

#Import module from library umqtt.simple 
from umqtt.simple import MQTTClient
#Import Pin definition for esp8266
from machine import Pin
#Import time and machine libraries
import time
import machine
#Import dht11 module
import dht11


#Mosquitto server
#INSERT YOUR MQTT SERVER IP
server="MQTT SERVER IP"




#Define di timeouts
timeouts=2

#Define the topics
ttopic=b"home/room1/temperature" #Temperature Topic
htopic=b"home/room1/humidity" #Humidity Topic
stopic=b"home/room1/status"  #Status Topic
ctopic=b"home/room1/command" #Command Topic   
mtopic=b"home/room1/monitor"#Monitor Topic

#Send status to status topic
def send_status(message):
  c.publish(stopic, message)  


#Sets the sleep mode
def esp_sleep(secondi):
  rtc=machine.RTC()
  rtc.irq(trigger=rtc.ALARM0, wake=machine.DEEPSLEEP)
  send_status("Sensor going to sleep now")
  time.sleep(timeouts)
  send_mstatus("Sensor going to sleep now")
  
  rtc.alarm(rtc.ALARM0,secondi*1000)
  machine.deepsleep()
  


#Send status to status monitor topic
def send_mstatus(message):
  c.publish(mtopic, message)  
 

# Received messages from subscriptions will be delivered to this callback
def sub_cb(topic, msg):
    if topic == b"home/room1/command":
     
      if msg == b"Restart":
        send_status("Restarting")
        time.sleep(timeouts)
        machine.reset()
      elif msg == b"":
        send_status("Command not valid") 
        
      else:
        i=len(msg)
        dato=msg[:5]
        if dato== b"Sleep":

          tsleep=int(msg[6:i])

          
          if tsleep is not None:
            if tsleep >= 1:
              
              esp_sleep(tsleep)
              
            else:
              send_status("Sleep command error")  
            
          else:
            send_status("Command not valid")
                                 
        else: 
          send_status("Command not valid")
             
    else:
      print("Other command")

      
    
   
#Connects to the various topics 
def connetti():
  while True:
    try:
      c.connect(clean_session=False)

      c.subscribe(ttopic)
      c.subscribe(htopic)
      c.subscribe(ctopic)
      c.subscribe(stopic)
      c.subscribe(mtopic)
      send_status("Sensor Ready Again")
      time.sleep(3*timeouts) 
      break
    except:
      #If it is not able to connect to mosquitto restart the device
     
      time.sleep(5*timeouts)
      machine.reset()  
    finally:
      time.sleep(5)
     
      
#Publish to different topics (temp and hum) 
def pubblica(topic,message): 
 c.publish(topic, message) 
  
#Define the mqtt client. callback method and connects to mqtt    
c = MQTTClient("room1", server)
c.set_callback(sub_cb)
connetti()


#Variables to manage the monitor and when send the temperature
monitor=False
inviatemp=True

#Main iteration 
while True:
  try:
    if monitor == True:          
      #Send status to monitor topic  
      send_mstatus("Sensor Ready")      
      #Sleep the esp8266 otherwise we get errors as it is not able to process quickly the requests
      time.sleep(5*timeouts)
      monitor=False
    elif monitor==False:
      monitor=True 
      
    #check the messages from topics    
    # Non-blocking wait for message
    try:  
      c.check_msg()
    except:
       time.sleep(5*timeouts)
       machine.reset()
    
    temp,hum=dht11.temperatura()
    
      
    #Turns temp into a string
    temperatura=str(temp)
    
    #Sleep the esp8266 otherwise we get errors as it is not able to process quickly the requests  
    time.sleep(5*timeouts)    

    #Turns hum into a string
    umidita=str(hum)
    
    #Check if to send temperature or humidity values to the topics
    if inviatemp == True:
      
      pubblica(ttopic,temperatura) 
      inviatemp=False
    else:  
      pubblica(htopic,umidita) 
      inviatemp=True
    
    time.sleep(10*timeouts)
    
    #Finally clause at the end of the try to catch other incoming messages from topics
  finally:
    time.sleep(5*timeouts)
    
    try:  
      c.check_msg()
    except:
      
      time.sleep(10*timeouts)
      machine.reset()
   
  
    
c.disconnect()

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#Import module from library umqtt.simple

from umqtt.simple import MQTTClient

#Import Pin definition for esp8266

from machine import Pin

#Import time and machine libraries

import time

import machine

#Import dht11 module

import dht11

#Mosquitto server

#INSERT YOUR MQTT SERVER IP

server="MQTT SERVER IP"

#Define di timeouts

timeouts=2

#Define the topics

ttopic=b"home/room1/temperature" #Temperature Topic

htopic=b"home/room1/humidity" #Humidity Topic

stopic=b"home/room1/status" #Status Topic

ctopic=b"home/room1/command" #Command Topic

mtopic=b"home/room1/monitor"#Monitor Topic

#Send status to status topic

def send_status(message):

c.publish(stopic, message)

#Sets the sleep mode

def esp_sleep(secondi):

rtc=machine.RTC()

rtc.irq(trigger=rtc.ALARM0, wake=machine.DEEPSLEEP)

send_status("Sensor going to sleep now")

time.sleep(timeouts)

send_mstatus("Sensor going to sleep now")

rtc.alarm(rtc.ALARM0,secondi*1000)

machine.deepsleep()

#Send status to status monitor topic

def send_mstatus(message):

c.publish(mtopic, message)

# Received messages from subscriptions will be delivered to this callback

def sub_cb(topic, msg):

if topic == b"home/room1/command":

if msg == b"Restart":

send_status("Restarting")

time.sleep(timeouts)

machine.reset()

elif msg == b"":

send_status("Command not valid")

else:

i=len(msg)

dato=msg[:5]

if dato== b"Sleep":

tsleep=int(msg[6:i])

if tsleep is not None:

if tsleep >= 1:

esp_sleep(tsleep)

else:

send_status("Sleep command error")

else:

send_status("Command not valid")

else:

send_status("Command not valid")

else:

print("Other command")

#Connects to the various topics

def connetti():

while True:

try:

c.connect(clean_session=False)

c.subscribe(ttopic)

c.subscribe(htopic)

c.subscribe(ctopic)

c.subscribe(stopic)

c.subscribe(mtopic)

send_status("Sensor Ready Again")

time.sleep(3*timeouts)

break

except:

#If it is not able to connect to mosquitto restart the device

time.sleep(5*timeouts)

machine.reset()

finally:

time.sleep(5)

#Publish to different topics (temp and hum)

def pubblica(topic,message):

c.publish(topic, message)

#Define the mqtt client. callback method and connects to mqtt

c = MQTTClient("room1", server)

c.set_callback(sub_cb)

connetti()

#Variables to manage the monitor and when send the temperature

monitor=False

inviatemp=True

#Main iteration

while True:

try:

if monitor == True:

#Send status to monitor topic

send_mstatus("Sensor Ready")

#Sleep the esp8266 otherwise we get errors as it is not able to process quickly the requests

time.sleep(5*timeouts)

monitor=False

elif monitor==False:

monitor=True

#check the messages from topics

# Non-blocking wait for message

try:

c.check_msg()

except:

time.sleep(5*timeouts)

machine.reset()

temp,hum=dht11.temperatura()

#Turns temp into a string

temperatura=str(temp)

#Sleep the esp8266 otherwise we get errors as it is not able to process quickly the requests

time.sleep(5*timeouts)

#Turns hum into a string

umidita=str(hum)

#Check if to send temperature or humidity values to the topics

if inviatemp == True:

pubblica(ttopic,temperatura)

inviatemp=False

else:

pubblica(htopic,umidita)

inviatemp=True

time.sleep(10*timeouts)

#Finally clause at the end of the try to catch other incoming messages from topics

finally:

time.sleep(5*timeouts)

try:

c.check_msg()

except:

time.sleep(10*timeouts)

machine.reset()

c.disconnect()

riavvia.py: codice di servizio per riavviare il modulo da uPyCraft

#Module to reboot the device running it
import machine
machine.reset()

#Module to reboot the device running it

import machine

machine.reset()

Nodo con relé

boot.py: codice eseguito all’avvio

#This file is executed on every boot (including wake-boot from deepsleep)
import esp
#esp.osdebug(None)
#Connects to the wifi AP providing a hostname, AP Name and passord
def do_connect():
    import network
    
    sta_if = network.WLAN(network.STA_IF)
    if not sta_if.isconnected():
        print('connecting to network...')
        sta_if.active(True)
		#Sets the device hostname
        sta_if.config(dhcp_hostname='ESP_RELAY1')
        print(sta_if.config('dhcp_hostname'))
		#CHANGE THE VALUES TO YOUR ACCESSPOINT NAME AND PASSWORD
        sta_if.connect('ACCESSPOINT', 'PASSWORDACCESSPOINT')
        while not sta_if.isconnected():
            pass
    
    print('network config:', sta_if.ifconfig())
    
#Imports various modules for network, webrepl and garbage collector	
import gc
import webrepl
import network

do_connect()
webrepl.start()
gc.collect()

#This file is executed on every boot (including wake-boot from deepsleep)

import esp

#esp.osdebug(None)

#Connects to the wifi AP providing a hostname, AP Name and passord

def do_connect():

import network

sta_if = network.WLAN(network.STA_IF)

if not sta_if.isconnected():

print('connecting to network...')

sta_if.active(True)

#Sets the device hostname

sta_if.config(dhcp_hostname='ESP_RELAY1')

print(sta_if.config('dhcp_hostname'))

#CHANGE THE VALUES TO YOUR ACCESSPOINT NAME AND PASSWORD

sta_if.connect('ACCESSPOINT', 'PASSWORDACCESSPOINT')

while not sta_if.isconnected():

pass

print('network config:', sta_if.ifconfig())

#Imports various modules for network, webrepl and garbage collector

import gc

import webrepl

import network

do_connect()

webrepl.start()

gc.collect()

umqtt/simple.py: libreria mqtt

import usocket as socket
import ustruct as struct
from ubinascii import hexlify

class MQTTException(Exception):
    pass

class MQTTClient:

    def __init__(self, client_id, server, port=0, user=None, password=None, keepalive=0,
                 ssl=False, ssl_params={}):
        if port == 0:
            port = 8883 if ssl else 1883
        self.client_id = client_id
        self.sock = None
        self.server = server
        self.port = port
        self.ssl = ssl
        self.ssl_params = ssl_params
        self.pid = 0
        self.cb = None
        self.user = user
        self.pswd = password
        self.keepalive = keepalive
        self.lw_topic = None
        self.lw_msg = None
        self.lw_qos = 0
        self.lw_retain = False

    def _send_str(self, s):
        self.sock.write(struct.pack("!H", len(s)))
        self.sock.write(s)

    def _recv_len(self):
        n = 0
        sh = 0
        while 1:
            b = self.sock.read(1)[0]
            n |= (b & 0x7f) << sh
            if not b & 0x80:
                return n
            sh += 7

    def set_callback(self, f):
        self.cb = f

    def set_last_will(self, topic, msg, retain=False, qos=0):
        assert 0 <= qos <= 2
        assert topic
        self.lw_topic = topic
        self.lw_msg = msg
        self.lw_qos = qos
        self.lw_retain = retain

    def connect(self, clean_session=True):
        self.sock = socket.socket()
        addr = socket.getaddrinfo(self.server, self.port)[0][-1]
        self.sock.connect(addr)
        if self.ssl:
            import ussl
            self.sock = ussl.wrap_socket(self.sock, **self.ssl_params)
        premsg = bytearray(b"\x10\0\0\0\0\0")
        msg = bytearray(b"\x04MQTT\x04\x02\0\0")

        sz = 10 + 2 + len(self.client_id)
        msg[6] = clean_session << 1
        if self.user is not None:
            sz += 2 + len(self.user) + 2 + len(self.pswd)
            msg[6] |= 0xC0
        if self.keepalive:
            assert self.keepalive < 65536
            msg[7] |= self.keepalive >> 8
            msg[8] |= self.keepalive & 0x00FF
        if self.lw_topic:
            sz += 2 + len(self.lw_topic) + 2 + len(self.lw_msg)
            msg[6] |= 0x4 | (self.lw_qos & 0x1) << 3 | (self.lw_qos & 0x2) << 3
            msg[6] |= self.lw_retain << 5

        i = 1
        while sz > 0x7f:
            premsg[i] = (sz & 0x7f) | 0x80
            sz >>= 7
            i += 1
        premsg[i] = sz

        self.sock.write(premsg, i + 2)
        self.sock.write(msg)
        #print(hex(len(msg)), hexlify(msg, ":"))
        self._send_str(self.client_id)
        if self.lw_topic:
            self._send_str(self.lw_topic)
            self._send_str(self.lw_msg)
        if self.user is not None:
            self._send_str(self.user)
            self._send_str(self.pswd)
        resp = self.sock.read(4)
        assert resp[0] == 0x20 and resp[1] == 0x02
        if resp[3] != 0:
            raise MQTTException(resp[3])
        return resp[2] & 1

    def disconnect(self):
        self.sock.write(b"\xe0\0")
        self.sock.close()

    def ping(self):
        self.sock.write(b"\xc0\0")

    def publish(self, topic, msg, retain=False, qos=0):
        pkt = bytearray(b"\x30\0\0\0")
        pkt[0] |= qos << 1 | retain
        sz = 2 + len(topic) + len(msg)
        if qos > 0:
            sz += 2
        assert sz < 2097152
        i = 1
        while sz > 0x7f:
            pkt[i] = (sz & 0x7f) | 0x80
            sz >>= 7
            i += 1
        pkt[i] = sz
        #print(hex(len(pkt)), hexlify(pkt, ":"))
        self.sock.write(pkt, i + 1)
        self._send_str(topic)
        if qos > 0:
            self.pid += 1
            pid = self.pid
            struct.pack_into("!H", pkt, 0, pid)
            self.sock.write(pkt, 2)
        self.sock.write(msg)
        if qos == 1:
            while 1:
                op = self.wait_msg()
                if op == 0x40:
                    sz = self.sock.read(1)
                    assert sz == b"\x02"
                    rcv_pid = self.sock.read(2)
                    rcv_pid = rcv_pid[0] << 8 | rcv_pid[1]
                    if pid == rcv_pid:
                        return
        elif qos == 2:
            assert 0

    def subscribe(self, topic, qos=0):
        assert self.cb is not None, "Subscribe callback is not set"
        pkt = bytearray(b"\x82\0\0\0")
        self.pid += 1
        struct.pack_into("!BH", pkt, 1, 2 + 2 + len(topic) + 1, self.pid)
        #print(hex(len(pkt)), hexlify(pkt, ":"))
        self.sock.write(pkt)
        self._send_str(topic)
        self.sock.write(qos.to_bytes(1, "little"))
        while 1:
            op = self.wait_msg()
            if op == 0x90:
                resp = self.sock.read(4)
                #print(resp)
                assert resp[1] == pkt[2] and resp[2] == pkt[3]
                if resp[3] == 0x80:
                    raise MQTTException(resp[3])
                return

    # Wait for a single incoming MQTT message and process it.
    # Subscribed messages are delivered to a callback previously
    # set by .set_callback() method. Other (internal) MQTT
    # messages processed internally.
    def wait_msg(self):
        res = self.sock.read(1)
        self.sock.setblocking(True)
        if res is None:
            return None
        if res == b"":
            raise OSError(-1)
        if res == b"\xd0":  # PINGRESP
            sz = self.sock.read(1)[0]
            assert sz == 0
            return None
        op = res[0]
        if op & 0xf0 != 0x30:
            return op
        sz = self._recv_len()
        topic_len = self.sock.read(2)
        topic_len = (topic_len[0] << 8) | topic_len[1]
        topic = self.sock.read(topic_len)
        sz -= topic_len + 2
        if op & 6:
            pid = self.sock.read(2)
            pid = pid[0] << 8 | pid[1]
            sz -= 2
        msg = self.sock.read(sz)
        self.cb(topic, msg)
        if op & 6 == 2:
            pkt = bytearray(b"\x40\x02\0\0")
            struct.pack_into("!H", pkt, 2, pid)
            self.sock.write(pkt)
        elif op & 6 == 4:
            assert 0

    # Checks whether a pending message from server is available.
    # If not, returns immediately with None. Otherwise, does
    # the same processing as wait_msg.
    def check_msg(self):
        self.sock.setblocking(False)
        return self.wait_msg()

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import usocket as socket

import ustruct as struct

from ubinascii import hexlify

class MQTTException(Exception):

pass

class MQTTClient:

def __init__(self, client_id, server, port=0, user=None, password=None, keepalive=0,

ssl=False, ssl_params={}):

if port == 0:

port = 8883 if ssl else 1883

self.client_id = client_id

self.sock = None

self.server = server

self.port = port

self.ssl = ssl

self.ssl_params = ssl_params

self.pid = 0

self.cb = None

self.user = user

self.pswd = password

self.keepalive = keepalive

self.lw_topic = None

self.lw_msg = None

self.lw_qos = 0

self.lw_retain = False

def _send_str(self, s):

self.sock.write(struct.pack("!H", len(s)))

self.sock.write(s)

def _recv_len(self):

n = 0

sh = 0

while 1:

b = self.sock.read(1)[0]

n |= (b & 0x7f) << sh

if not b & 0x80:

return n

sh += 7

def set_callback(self, f):

self.cb = f

def set_last_will(self, topic, msg, retain=False, qos=0):

assert 0 <= qos <= 2

assert topic

self.lw_topic = topic

self.lw_msg = msg

self.lw_qos = qos

self.lw_retain = retain

def connect(self, clean_session=True):

self.sock = socket.socket()

addr = socket.getaddrinfo(self.server, self.port)[0][-1]

self.sock.connect(addr)

if self.ssl:

import ussl

self.sock = ussl.wrap_socket(self.sock, **self.ssl_params)

premsg = bytearray(b"\x10\0\0\0\0\0")

msg = bytearray(b"\x04MQTT\x04\x02\0\0")

sz = 10 + 2 + len(self.client_id)

msg[6] = clean_session << 1

if self.user is not None:

sz += 2 + len(self.user) + 2 + len(self.pswd)

msg[6] |= 0xC0

if self.keepalive:

assert self.keepalive < 65536

msg[7] |= self.keepalive >> 8

msg[8] |= self.keepalive & 0x00FF

if self.lw_topic:

sz += 2 + len(self.lw_topic) + 2 + len(self.lw_msg)

msg[6] |= 0x4 | (self.lw_qos & 0x1) << 3 | (self.lw_qos & 0x2) << 3

msg[6] |= self.lw_retain << 5

i = 1

while sz > 0x7f:

premsg[i] = (sz & 0x7f) | 0x80

sz >>= 7

i += 1

premsg[i] = sz

self.sock.write(premsg, i + 2)

self.sock.write(msg)

#print(hex(len(msg)), hexlify(msg, ":"))

self._send_str(self.client_id)

if self.lw_topic:

self._send_str(self.lw_topic)

self._send_str(self.lw_msg)

if self.user is not None:

self._send_str(self.user)

self._send_str(self.pswd)

resp = self.sock.read(4)

assert resp[0] == 0x20 and resp[1] == 0x02

if resp[3] != 0:

raise MQTTException(resp[3])

return resp[2] & 1

def disconnect(self):

self.sock.write(b"\xe0\0")

self.sock.close()

def ping(self):

self.sock.write(b"\xc0\0")

def publish(self, topic, msg, retain=False, qos=0):

pkt = bytearray(b"\x30\0\0\0")

pkt[0] |= qos << 1 | retain

sz = 2 + len(topic) + len(msg)

if qos > 0:

sz += 2

assert sz < 2097152

i = 1

while sz > 0x7f:

pkt[i] = (sz & 0x7f) | 0x80

sz >>= 7

i += 1

pkt[i] = sz

#print(hex(len(pkt)), hexlify(pkt, ":"))

self.sock.write(pkt, i + 1)

self._send_str(topic)

if qos > 0:

self.pid += 1

pid = self.pid

struct.pack_into("!H", pkt, 0, pid)

self.sock.write(pkt, 2)

self.sock.write(msg)

if qos == 1:

while 1:

op = self.wait_msg()

if op == 0x40:

sz = self.sock.read(1)

assert sz == b"\x02"

rcv_pid = self.sock.read(2)

rcv_pid = rcv_pid[0] << 8 | rcv_pid[1]

if pid == rcv_pid:

return

elif qos == 2:

assert 0

def subscribe(self, topic, qos=0):

assert self.cb is not None, "Subscribe callback is not set"

pkt = bytearray(b"\x82\0\0\0")

self.pid += 1

struct.pack_into("!BH", pkt, 1, 2 + 2 + len(topic) + 1, self.pid)

#print(hex(len(pkt)), hexlify(pkt, ":"))

self.sock.write(pkt)

self._send_str(topic)

self.sock.write(qos.to_bytes(1, "little"))

while 1:

op = self.wait_msg()

if op == 0x90:

resp = self.sock.read(4)

#print(resp)

assert resp[1] == pkt[2] and resp[2] == pkt[3]

if resp[3] == 0x80:

raise MQTTException(resp[3])

return

# Wait for a single incoming MQTT message and process it.

# Subscribed messages are delivered to a callback previously

# set by .set_callback() method. Other (internal) MQTT

# messages processed internally.

def wait_msg(self):

res = self.sock.read(1)

self.sock.setblocking(True)

if res is None:

return None

if res == b"":

raise OSError(-1)

if res == b"\xd0": # PINGRESP

sz = self.sock.read(1)[0]

assert sz == 0

return None

op = res[0]

if op & 0xf0 != 0x30:

return op

sz = self._recv_len()

topic_len = self.sock.read(2)

topic_len = (topic_len[0] << 8) | topic_len[1]

topic = self.sock.read(topic_len)

sz -= topic_len + 2

if op & 6:

pid = self.sock.read(2)

pid = pid[0] << 8 | pid[1]

sz -= 2

msg = self.sock.read(sz)

self.cb(topic, msg)

if op & 6 == 2:

pkt = bytearray(b"\x40\x02\0\0")

struct.pack_into("!H", pkt, 2, pid)

self.sock.write(pkt)

elif op & 6 == 4:

assert 0

# Checks whether a pending message from server is available.

# If not, returns immediately with None. Otherwise, does

# the same processing as wait_msg.

def check_msg(self):

self.sock.setblocking(False)

return self.wait_msg()

main.py: codice eseguito dopo il boot
exec(open('./client_mqtt.py').read(),globals())

1

exec(open('./client_mqtt.py').read(),globals())
client_mqtt.py: Modulo principale per la gestione del nodo

#Import module from library umqtt.simple
from umqtt.simple import MQTTClient
#Import Pin definition for esp8266
from machine import Pin
#Import time and machine libraries
import time
import machine



#Mosquitto server
#INSERT YOUR MQTT SERVER IP
server="MQTT SERVER IP"


#ESP Pin for the relay
Rpin = Pin(5, Pin.OUT, value=0) #Relay Pin


#Define di timeouts
timeouts=2
#Define the topics

stopic=b"home/relay1/status"  #Status Topic
ctopic=b"home/relay1/command" #Command Topic   
mtopic=b"home/relay1/monitor"#Monitor Topic


#Send status to status topic
def send_status(message):  
  c.publish(stopic, message)  

#Send status to status monitor topic 
def send_mstatus(message):  
  c.publish(mtopic, message) 
   
#Sets the sleep mode  
def esp_sleep(secondi):
  rtc=machine.RTC()
  rtc.irq(trigger=rtc.ALARM0, wake=machine.DEEPSLEEP)
  send_status("Relay going to sleep now")
  time.sleep(timeouts)
  send_mstatus("Relay going to sleep now")
  time.sleep(timeouts)
  rtc.alarm(rtc.ALARM0,secondi*1000)
  machine.deepsleep()
  


  
#Send relay status and turn it ON
def relay_on():
  send_status("Relay ON")
  Rpin.on()    
#Send relay status and turn it OFF   
def relay_off():
  send_status("Relay OFF")
  Rpin.off() 
 #Check the relay status and send it to the status topic
def relay_status():
  if Rpin.value() == 0:
    send_status("Relay OFF")
    
  else:
    send_status("Relay ON")
   

# Received messages from subscriptions will be delivered to this callback
def sub_cb(topic, msg):
    if topic == b"home/relay1/command":
 
      if msg == b"Restart":
        send_status("Restarting")
        time.sleep(timeouts)
        machine.reset()
      elif msg == b"":
        send_status("Command not valid")
       
      elif msg == b"ON":
        relay_on()
      
      elif msg == b"OFF":
        relay_off() 
      
      elif msg == b"Status":
        relay_status() 
        
      else:
        i=len(msg)
        
        dato=msg[:5]
        if dato== b"Sleep":
         
          tsleep=int(msg[6:i])
         
          
          if tsleep is not None:
            if tsleep >= 1:
              
              esp_sleep(tsleep)
              
            else:
              send_status("Sleep command error")  
            
          else:
            send_status("Command not valid")
                                 
        else: 
          send_status("Command not valid")
             
    else:
      print("Other command")      
     
      
    
   
#Connects to the various topics     
def connetti():
  try:  
    c.connect(clean_session=False)   
    c.subscribe(ctopic)  
    time.sleep(3*timeouts)
    c.subscribe(stopic)
    time.sleep(3*timeouts)  
    c.subscribe(mtopic)  
    time.sleep(3*timeouts)
    send_status("Relay Ready Again")  
    time.sleep(3*timeouts)
  except:
       #If it is not able to connect to mosquitto restart the device
      time.sleep(5*timeouts)
      machine.reset()
    
   
  
#Define the mqtt client. callback method and connects to mqtt      
c = MQTTClient("relay1", server)
c.set_callback(sub_cb)
connetti()

#Variables to manage the monito
monitor=False

#Main iteration 
while True:  
  try:    
    if monitor == True:        #Send status to monitor topic      
      send_mstatus("Relay Ready")      
      time.sleep(timeouts)      
      monitor=False    
    elif monitor==False:      
      monitor=True           
    #check the messages from topics        # Non-blocking wait for message   
    try:  
      c.check_msg()
    except:
      
       time.sleep(5*timeouts)
       machine.reset()
    
        
    time.sleep(5*timeouts)    
          
  #Finally clause at the end of the try to catch other incoming messages from topics      
  finally:    
    time.sleep(timeouts) 
     
    try:  
      c.check_msg()
    except:
      time.sleep(5*timeouts)
      machine.reset()
      
             
c.disconnect()

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#Import module from library umqtt.simple

from umqtt.simple import MQTTClient

#Import Pin definition for esp8266

from machine import Pin

#Import time and machine libraries

import time

import machine

#Mosquitto server

#INSERT YOUR MQTT SERVER IP

server="MQTT SERVER IP"

#ESP Pin for the relay

Rpin = Pin(5, Pin.OUT, value=0) #Relay Pin

#Define di timeouts

timeouts=2

#Define the topics

stopic=b"home/relay1/status" #Status Topic

ctopic=b"home/relay1/command" #Command Topic

mtopic=b"home/relay1/monitor"#Monitor Topic

#Send status to status topic

def send_status(message):

c.publish(stopic, message)

#Send status to status monitor topic

def send_mstatus(message):

c.publish(mtopic, message)

#Sets the sleep mode

def esp_sleep(secondi):

rtc=machine.RTC()

rtc.irq(trigger=rtc.ALARM0, wake=machine.DEEPSLEEP)

send_status("Relay going to sleep now")

time.sleep(timeouts)

send_mstatus("Relay going to sleep now")

time.sleep(timeouts)

rtc.alarm(rtc.ALARM0,secondi*1000)

machine.deepsleep()

#Send relay status and turn it ON

def relay_on():

send_status("Relay ON")

Rpin.on()

#Send relay status and turn it OFF

def relay_off():

send_status("Relay OFF")

Rpin.off()

#Check the relay status and send it to the status topic

def relay_status():

if Rpin.value() == 0:

send_status("Relay OFF")

else:

send_status("Relay ON")

# Received messages from subscriptions will be delivered to this callback

def sub_cb(topic, msg):

if topic == b"home/relay1/command":

if msg == b"Restart":

send_status("Restarting")

time.sleep(timeouts)

machine.reset()

elif msg == b"":

send_status("Command not valid")

elif msg == b"ON":

relay_on()

elif msg == b"OFF":

relay_off()

elif msg == b"Status":

relay_status()

else:

i=len(msg)

dato=msg[:5]

if dato== b"Sleep":

tsleep=int(msg[6:i])

if tsleep is not None:

if tsleep >= 1:

esp_sleep(tsleep)

else:

send_status("Sleep command error")

else:

send_status("Command not valid")

else:

send_status("Command not valid")

else:

print("Other command")

#Connects to the various topics

def connetti():

try:

c.connect(clean_session=False)

c.subscribe(ctopic)

time.sleep(3*timeouts)

c.subscribe(stopic)

time.sleep(3*timeouts)

c.subscribe(mtopic)

time.sleep(3*timeouts)

send_status("Relay Ready Again")

time.sleep(3*timeouts)

except:

#If it is not able to connect to mosquitto restart the device

time.sleep(5*timeouts)

machine.reset()

#Define the mqtt client. callback method and connects to mqtt

c = MQTTClient("relay1", server)

c.set_callback(sub_cb)

connetti()

#Variables to manage the monito

monitor=False

#Main iteration

while True:

try:

if monitor == True: #Send status to monitor topic

send_mstatus("Relay Ready")

time.sleep(timeouts)

monitor=False

elif monitor==False:

monitor=True

#check the messages from topics # Non-blocking wait for message

try:

c.check_msg()

except:

time.sleep(5*timeouts)

machine.reset()

time.sleep(5*timeouts)

#Finally clause at the end of the try to catch other incoming messages from topics

finally:

time.sleep(timeouts)

try:

c.check_msg()

except:

time.sleep(5*timeouts)

machine.reset()

c.disconnect()

riavvia.py: codice di servizio per riavviare il modulo da uPyCraft

#Module to reboot the device running it
import machine
machine.reset()

#Module to reboot the device running it

import machine

machine.reset()

Di seguito il filesystem su ESP8266 per l’esempio del relé

Accedendo a Freeboard si hanno le stesse informazioni ottenute con Nodemcu e LUA

Di seguito le schermate della gestione da Smartphone con MQTT Dashboard, con la possibilità di controllare lo stato del relè, leggere i parametri del sensore e far ripartire o mettere in sleep i due nodi

Questi sono i collegamenti per scaricare i due esempi

Esempio sensore dht11

Esempio relé

Nel prossimo articolo compileremo il firmware MicroPython per ESP8266

MicroPython – Compilazione MicroPython per ESP8266

Software, Sviluppo

MicroPython – Struttura programma MicroPython

2018-06-02 admin

Dopo aver esaminato diversi strumenti di sviluppo per MicroPython negli articoli precedenti

MicroPython – Strumenti di sviluppo Ampy – Eric

MicroPython – IDE MicroPython uPyCraft

in questo articolo si descrivono brevemente le principali caratteristiche di MicroPython. Esaminiamo in particolare la documentazione inerente all’ESP8266, ma i concetti possono essere estesi anche alle altre schede.

La documentazione sul soc ESP8266 e MicroPython è disponibile al link

Documentazione MicproPython ESP8266

Al link si trovano tutte le informazione necessarie per implementare il proprio codice sulla scheda e le caratteristiche di MicroPython nonché le differenze rispetto a Python.

Di seguito i punti principali per la codifica in MicroPython:

MicroPython ha una consolle REPL (Read Evaluate Print Loop) attraverso la porta seriale cui è connesso il dispositivo sui cui si posso impartire i vari comandi MicroPython in modo interattivo.

Si può accedere alla consolle REPL anche tramite connessione all’indirizzo IP del dispositivo mediante l’abilitazione della consolle WEBREPL (Web Browser Interactive prompt)

Documentazione WebREPL

importando il pacchetto webrepl, abilitandolo ed avviandolo ad ogni ripartenza del dispositivo. Per accedere al dispositivo configurato si puo usare il link

Accesso WEBREPL

o localmente clonandolo da github

git clone https://github.com/micropython/webrepl

1	git clone https://github.com/micropython/webrepl

I file che vengono eseguiti all’avvio del dispositivo sono boot.py e successivamente main.py.

Le librerie disponibili per MicroPython sono presenti sul github al link

Librerie MicroPython

Pacchetti aggiuntivi

I moduli aggiuntivi possono essere scaricati dal link delle librerie presentato sopra o scaricati con la utility upip (Package Manager) dalla consolle REPL se presenti nel repository Python Package Index (PyPI)

PYPI

come descritto di seguito

upip

Di seguito un semplice esempio che si connette al router e ci permette di accedere alla consolle MicroPython con il browser e WEBREPL.

Codice boot.py

#This file is executed on every boot (including wake-boot from deepsleep)
import esp
#esp.osdebug(None)
#Connects to the wifi AP providing a hostname, AP Name and passord
def do_connect():
    import network
    
    sta_if = network.WLAN(network.STA_IF)
    if not sta_if.isconnected():
        print('connecting to network...')
        sta_if.active(True)
		#Sets the device hostname
        sta_if.config(dhcp_hostname='ESP_TEST')
        print(sta_if.config('dhcp_hostname'))
		#CHANGE THE VALUES TO YOUR ACCESSPOINT NAME AND PASSWORD
        sta_if.connect('ACCESSPOINT', 'PASSWORDACCESSPOINT')
        while not sta_if.isconnected():
            pass
    
    print('network config:', sta_if.ifconfig())
    
#Imports various modules for network, webrepl and garbage collector	
import gc
import webrepl
import network

do_connect()
webrepl.start()
gc.collect()

#This file is executed on every boot (including wake-boot from deepsleep)

import esp

#esp.osdebug(None)

#Connects to the wifi AP providing a hostname, AP Name and passord

def do_connect():

import network

sta_if = network.WLAN(network.STA_IF)

if not sta_if.isconnected():

print('connecting to network...')

sta_if.active(True)

#Sets the device hostname

sta_if.config(dhcp_hostname='ESP_TEST')

print(sta_if.config('dhcp_hostname'))

#CHANGE THE VALUES TO YOUR ACCESSPOINT NAME AND PASSWORD

sta_if.connect('ACCESSPOINT', 'PASSWORDACCESSPOINT')

while not sta_if.isconnected():

pass

print('network config:', sta_if.ifconfig())

#Imports various modules for network, webrepl and garbage collector

import gc

import webrepl

import network

do_connect()

webrepl.start()

gc.collect()

Al primo accesso viene richiesta l’abilitazione di webrepl da eseguire nella consolle REPL con il comando

import webrepl_setup

1	import webrepl_setup

e seguendo le istruzioni si abilita il servizio e si imposta la password di accesso.

La procedura genera sul dispositivo il file webrepl_cfg.py.

Dopo l’impostazione e riavvio accediamo alla consolle web aprendo il file webrepl.html clonato localmente con un browser

Premiamo connetti e dopo aver inserito la password impostata nel setup iniziale accediamo alla consolle

Installiamo ora dalla consolle WEBREPL, ad esempio, il modulo stat utilizzando upip

import upip 
upip.install("micropython-stat")

1 2	import upip upip.install("micropython-stat")

Per incollare del testo nella consolle eseguire Ctrl+A e Ctrl+V

In questo caso il pacchetto è stato prelevato dal repository PYPI, scompattato ed installato sul dispositivo.

Abbiamo notato che alcuni moduli, sebbene presenti sul repository, danno errore in fase di installazione con upip; tali moduli li installiamo direttamente senza usare la utility upip, ma scaricando la libreria dal sito elencato sopra e trasferendo il codice sul dispositivo.

Di seguito il link al codice mostrato sopra

Webreplsample

Altra opzione disponibile è compilare il firmware con i moduli richiesti.

Nel prossimo articolo esamineremo degli esempi analoghi a quanto fatto con LUA su ESP8266 in articoli precedenti

MicroPython – Esempi nodi con DHT11, Relé ed MQTT

Installazione, Software, Sviluppo

Micropython – Strumenti di sviluppo Ampy – Eric

2018-05-29 admin

Dopo aver installato uPyCraft nell’articolo precedente

MicroPython – IDE MicroPython uPyCraft

esaminiamo ora altri strumenti disponibili per lo sviluppo MicroPython su varie piattaforme.

In questo articolo si mostrano le operazioni da eseguire su Windows e Linux.

Primo pacchetto Python da installare è Ampy (Adafruit MicroPython Tool)

ampy

Il tool è presente nei repository python, per cui può essere installato mediante pip.

In Windows eseguire in una console dos

pip install adfruit-ampy

1	pip install adfruit-ampy

Analogamente in Linux eseguire in una shell

sudo pip3 install adafruit-ampy

1	sudo pip3 install adafruit-ampy

I comandi disponibili sono visibili eseguendo

ampy --help

1	ampy --help

Ampy consente il trasferimento, creazione, visualizzazione, esecuzione dei file sul dispositivo.

Per quanto concerne l’IDE si può installare Eric, IDE Python generico

Eric

Eric non consente dall’IDE la comunicazione con il dispositivo come visto con uPyCraft; tale compito è demandato ad Ampy. Per l’installazione procedere come segue:

Per Linux Debian 9 basta eseguire

sudo apt-get install eric

1	sudo apt-get install eric

Il tool è disponibile tra gli strumenti di sviluppo; alla prima esecuzione richiede delle impostazioni di default

Si definisce la posizione del workspace

e si accede all’IDE

Per Windows scaricare lo zip

Eric

Scompattare lo zip in una cartella da cui eseguirlo; installare i prerequisiti

pip install pyqt5-tools
pip install qscintilla

1 2	pip install pyqt5-tools pip install qscintilla

Eseguire a questo punto l’installazione di eric cliccando due volte su install.py

Il programma procede al controllo dei prerequisiti ed al completamento della installazione

Cliccando due volte su eric6.py o eseguendo eric6 da una finestra dos viene eseguito il programma in modo analogo a quanto visto per Linux Debian

Nel prossimo articolo esamineremo brevemente la struttura di un programma MicroPython

MicroPython – Struttura programma MicroPython

Installazione, Software, Sviluppo

Micropython – IDE MicroPython uPyCraft

2018-04-27 admin

Dopo l’installazione del firmware sul dispositivo Nodemcu esp8266 DevKit

Firmware MicroPython

passiamo ora ad esaminare uno strumento di sviluppo può essere adatto allo sviluppo di codice Python.

Uno strumento che permette sia di scrivere codice che di caricarlo sul dispositivo è uPyCraft

uPyCraft

Lo strumento al momento funziona per Windows e dalla versione 0.30 è disponibile anche per Linux; il codice sorgente è presente al link

uPyCraft Source

Di seguito i passi per Windows e Linux.

Windows

Una volta scaricato il pacchetto lo si esegue come amministratore; viene richiesta l’installazione del font Monaco

Dopo l’installazione del font si accede all’IDE

Si imposta la regione corretta in Tools->Preferences->Language Location

ed i parametri della porta seriale in Tools->Preferences->Serial

Colleghiamo a questo punto il dispositivo su una porta USB ed impostiamo la porta corretta uPyCraft

Si sceglie il dispositivo, in questo caso ESP8266

Cliccando sulla icona di connessione si accede al dispositivo ed ai file presenti sullo stesso

Con l’installazione del firmware è presente solo il file boot.py sul dispositivo

Lo strumento permette di scaricare degli esempi di codice MicroPython per la scheda in esame; scegliamo blink.py

Premendo il pulsante “Download and Run” si carica sul dispositivo il codice e lo si esegue

In questo caso il led presente sulla scheda Nodemcu DevKit lampeggia.

Linux

Il tool è analogo nella versione Linux; si scarica il pacchetto a cui si assegna il diritto di esecuzione e lo si lancia, Occorre assegnare all’utente i diritti per l’accesso sulla porta seriale con il comando, già visto in precedenza

sudo usermod -a -G dialout USER

1	sudo usermod -a -G dialout USER

Nel nostro caso, su Debian 9, si hanno le seguenti schermate analoghe a quanto visto su Windows.

Si apre l’IDE

Si imposta la regione corretta in Tools->Preferences->Language Location

ed i parametri della porta seriale in Tools->Preferences->Serial

Colleghiamo a questo punto il dispositivo su una porta USB ed impostiamo la porta corretta uPyCraft

Si sceglie il dispositivo, in questo caso ESP8266

Cliccando sulla icona di connessione si accede al dispositivo ed ai file presenti sullo stesso

Con l’installazione del firmware è presente solo il file boot.py sul dispositivo

Lo strumento permette di scaricare degli esempi di codice MicroPython per la scheda in esame; scegliamo blink.py

Premendo il pulsante “Download and Run” si carica sul dispositivo il codice e lo si esegue

Come in Windows il led presente sulla scheda Nodemcu DevKit lampeggia.

Nella versione 0.30 per Windows abbiamo notato un funzionamento non sempre corretto, per cui in tale sistema operativo abbiamo continuato ad usare la versione 0.29.

Ulteriori informazioni su uPyCraft sono reperibili sul sito dello strumento

Documentazione uPyCraft

Nel prossimo articolo tratteremo un altro strumento di sviluppo Python

MicroPython – Strumenti di sviluppo Ampy – Eric

Software, Sviluppo

Linkit 7688 Duo con Lede – Comunicazione Uart MPU-MCU

2017-07-29 admin

Dopo avere compilato ed installato il firmware LEDE con i pacchetti della scheda Linkit 7688 Duo

Installazione e configurazione immagine Lede su Linkit 7688 Duo

passiamo a testare il funzionamento di alcune funzionalità della scheda.

Si riporta l’articolo Mediatek con le varie modalità di gestione delle periferiche

Modalità di programmazione

Come primo esempio trattiamo quello presente sul sito Mediatek come descritto nel titolo dell’articolo

Linkit 7688 DUo MPU-MCU Uart Connection

che corrisponde al seguente schema di modalità di programmazione

Come prima operazione si configura l’ IDE Arduino come descritto al link

Arduino IDE con Linkit 7688 Duo

si procede a caricare sulla scheda Linkit 7688 Duo il seguente codice

void setup() {
    Serial.begin(115200);  // open serial connection to USB Serial port (connected to your computer)
    Serial1.begin(57600);  // open internal serial connection to MT7688AN
                           // in MT7688AN, this maps to device
    pinMode(13, OUTPUT);
    }
 
void loop() {
    int c = Serial1.read();      // read from MT7688AN
    if (c != -1) {
        switch(c) {
          case '0':                // turn off D13 when receiving "0"
             digitalWrite(13, 0);
            break;
          case '1':                // turn off D13 when receiving "1"
             digitalWrite(13, 1);
            break;
        }
    }
}

void setup() {

Serial.begin(115200); // open serial connection to USB Serial port (connected to your computer)

Serial1.begin(57600); // open internal serial connection to MT7688AN

// in MT7688AN, this maps to device

pinMode(13, OUTPUT);

}

void loop() {

int c = Serial1.read(); // read from MT7688AN

if (c != -1) {

switch(c) {

case '0': // turn off D13 when receiving "0"

digitalWrite(13, 0);

break;

case '1': // turn off D13 when receiving "1"

digitalWrite(13, 1);

break;

}

che provvede a fare gestire all’MCU il led in base ai comandi che arrivano sulla porta Serial1.

La logica è invece gestita da codice python che viene eseguito su Linux; creare a questo scopo un file, ad esempio blink.py, con il seguente codice

import serial
import time
 
s = None
 
def setup():
    global s
    # open serial COM port to /dev/ttyS0, which maps to UART0(D0/D1)
    # the baudrate is set to 57600 and should be the same as the one
    # specified in the Arduino sketch uploaded to ATmega32U4.
    s = serial.Serial("/dev/ttyS0", 57600)
 
def loop():
    # send "1" to the Arduino sketch on ATmega32U4.
    # the sketch will turn on the LED attached to D13 on the board
    s.write("1")
    time.sleep(1)
    # send "0" to the sketch to turn off the LED
    s.write("0")
    time.sleep(1)
 
if __name__ == '__main__':
    setup()
    while True:
        loop()

import serial

import time

s = None

def setup():

global s

# open serial COM port to /dev/ttyS0, which maps to UART0(D0/D1)

# the baudrate is set to 57600 and should be the same as the one

# specified in the Arduino sketch uploaded to ATmega32U4.

s = serial.Serial("/dev/ttyS0", 57600)

def loop():

# send "1" to the Arduino sketch on ATmega32U4.

# the sketch will turn on the LED attached to D13 on the board

s.write("1")

time.sleep(1)

# send "0" to the sketch to turn off the LED

s.write("0")

time.sleep(1)

if __name__ == '__main__':

setup()

while True:

loop()

Eseguendo il codice con il comando in una shell

python ./blink.py

1	python ./blink.py

Il Led presente ulla scheda dovrebbe accendersi e spegnersi in continuazione.

Nel prossimo esempio si utilizzera la libreria python Firmata per eseguire la medesima operazione

Linkit 7688 Duo con Lede – Firmata e Python

Software, Sviluppo

Compilazione addon Libreelec8 per Orange PI PC

2017-04-30 admin

Nell’articolo sulla compilazione di Libreelec 8 per Orange PI PC

Libreelec8 su Orange PI PC

avevamo creato l’ambiente e compilato l’immagine Libreelec 8 per la nostra scheda di sviluppo. Integriamo quanto detto nel precedente articolo mostrando come compilare gli addons per Libreelec 8.

Procediamo ora a compilare degli addon. I packages che si possono compilare sono presenti nelle cartelle kodi-binary-addons

e nella cartella packages/addons

Compiliamo per esempio il modulo pvr.iptvsimple con il seguente comando da shell dalla cartella /home/sviluppo/orangepi/libreelec/libreelec-8.0

PROJECT=H3 ARCH=arm scripts/create_addon pvr.iptvsimple

1	PROJECT=H3 ARCH=arm scripts/create_addon pvr.iptvsimple

Compiliamo l’addon proftpd, tra quelli presenti in packages/addons, con il comando

PROJECT=H3 ARCH=arm scripts/create_addon proftpd

1	PROJECT=H3 ARCH=arm scripts/create_addon proftpd

Gli addon risultanti sono presenti nelle relative cartelle in

/home/sviluppo/orangepi/libreelec/libreelec-8.0/target/addons/8.1/H3/arm/

1	/home/sviluppo/orangepi/libreelec/libreelec-8.0/target/addons/8.1/H3/arm/

Di seguito i link per scaricare alcuni addons compilati

PVR addon

Service Addons

Software, Sviluppo

Libreelec8 su OrangePI PC

2017-04-13 admin

In questo articolo si descrivono i passi che ho eseguito per preparare una prima versione di Libreelec 8 su Orange PI PC e altre schede con soc H3.

Partendo dall’ambiente di sviluppo Debian, con i relativi pacchetti installati, già utilizzato per la compilazione di Openelec 7

Compilazione immagine Openelec per Orange PI PC

si procede alla generazione della immagine per Libreelec 8.

E’ stato utilizzato come base il lavoro fatto per Openelec 7 e Libreelec 7 presenti sui due repository github

Github H3 Openelec 7

Github H3 Libreelec 7

Collegandosi sulla shell come sviluppo operiamo in modo analogo a quanto fatto per Openelec. Creaiamo una cartella libreelec sotto orangepi e spostiamoci in essa

sviluppo@debian8:~/orangepi$ mkdir libreelec
sviluppo@debian8:~/orangepi$ cd libreelec
sviluppo@debian8:~/orangepi/libreelec$

sviluppo@debian8:~/orangepi$ mkdir libreelec

sviluppo@debian8:~/orangepi$ cd libreelec

sviluppo@debian8:~/orangepi/libreelec$

Cloniamo il github di Libreelec con il comando

git clone -b libreelec-8.0 https://github.com/LibreELEC/LibreELEC.tv.git libreelec-8.0

1	git clone -b libreelec-8.0 https://github.com/LibreELEC/LibreELEC.tv.git libreelec-8.0

Le patch sono state create per una versione specifica del commit, per cui allineiamo il nostro clone github a quella versione

cd libreelec-8.0
git checkout 745f6790ec0456aa8478fff5360107c148ea5204

1 2	cd libreelec-8.0 git checkout 745f6790ec0456aa8478fff5360107c148ea5204

Scarichiamo dal link le patch ed il progetto per H3

H3 Libreelec 8

e scompattarlo in /home/sviluppo/orangepi/libreelec

Eseguire le seguenti operazioni

1)Copiare in /home/sviluppo/orangepi/libreelec/libreelec-8.0/projects la cartella

2) Copiare in /home/sviluppo/orangepi/libreelec/libreelec-8.0/packages/multimedia le cartelle

cedarx
libmpeg2

3) Copiare in /home/sviluppo/orangepi/libreelec/libreelec-8.0/packages/tools la cartella

sunxi-tools

4) Copiare in /home/sviluppo/orangepi/libreelec/libreelec-8.0/packages/sysutils la cartella

sunxi-sys-utils

5) Copiare in /home/sviluppo/orangepi/libreelec/libreelec-8.0/packages/graphics la cartella

sunxi-mali

6) Copiare in /home/sviluppo/orangepi/libreelec/libreelec-8.0/packages/linux-drivers la cartella

mt7601u

7) Le patch sono presenti in /home/sviluppo/orangepi/libreelec/H3LE8/patches

linux.patch

image.patch

mkimage.patch

kodi.patch

libcec.patch

u-boot.patch

u-boot-release.patch

u-boot-update.patch

Patchare il codice posizionandosi in /home/sviluppo/orangepi/libreelec ed eseguendo i comandi

patch  libreelec-8.0/packages/linux/package.mk < H3LE8/patches/linux.patch
patch  libreelec-8.0/scripts/image < H3LE8/patches/image.patch
patch  libreelec-8.0/scripts/mkimage < H3LE8/patches/mkimage.patch
patch libreelec-8.0/packages/mediacenter/kodi/package.mk < H3LE8/patches/kodi.patch 
patch  libreelec-8.0/packages/devel/libcec/package.mk < H3LE8/patches/libcec.patch
patch libreelec-8.0/packages/tools/u-boot/package.mk < H3LE8/patches/u-boot.patch
patch libreelec-8.0/packages/tools/u-boot/release < H3LE8/patches/u-boot-release.patch
patch libreelec-8.0/packages/tools/u-boot/scripts/update.sh < H3LE8/patches/u-boot-update.patch

patch libreelec-8.0/packages/linux/package.mk < H3LE8/patches/linux.patch

patch libreelec-8.0/scripts/image < H3LE8/patches/image.patch

patch libreelec-8.0/scripts/mkimage < H3LE8/patches/mkimage.patch

patch libreelec-8.0/packages/mediacenter/kodi/package.mk < H3LE8/patches/kodi.patch

patch libreelec-8.0/packages/devel/libcec/package.mk < H3LE8/patches/libcec.patch

patch libreelec-8.0/packages/tools/u-boot/package.mk < H3LE8/patches/u-boot.patch

patch libreelec-8.0/packages/tools/u-boot/release < H3LE8/patches/u-boot-release.patch

patch libreelec-8.0/packages/tools/u-boot/scripts/update.sh < H3LE8/patches/u-boot-update.patch

Procedere alla compilazione della immagine per OrangePI PC dalla cartella /home/sviluppo/orangepi/libreelec/libreelec-8.0 con il comando

ARCH=arm PROJECT=H3 SYSTEM=opipc  make image

1	ARCH=arm PROJECT=H3 SYSTEM=opipc make image

L’immagine viene generata nella cartella /home/sviluppo/orangepi/libreelec/libreelec-8.0/target

Dal link

Openelec 7 H3 FAQ

sono elencati le schede che si possono compilare modificando il parametro SYSTEM nel comando di compilazione

SYSTEM=opi2
SYSTEM=opione
SYSTEM=opipc
SYSTEM=opiplus
SYSTEM=opilite
SYSTEM=opipcplus
SYSTEM=opiplus2e
SYSTEM=bpim2p
SYSTEM=bx2

ARCH=arm PROJECT=H3 SYSTEM=SCHEDA  make image

1	ARCH=arm PROJECT=H3 SYSTEM=SCHEDA make image

Tale immagine è un primo tentativo di porting di H3 su Libreelec 8. L’immagine è stata installata su Orange PI PC e il sistema ha funzionato bene, ma sono possibili comunque bug e malfunzionamenti.

Qui è presente l’immagine Libreelec 8 compilata per Orange PI PC

Immagine Libreelec 8 Orange PI PC

Tale immagine è stata testata su Orange Pi PC.

Di seguito altre immagini non testate sui vari dispositivi

Immagine Libreelec 8 Orange Pi2

Immagine Libreelec 8 Orange Pi Lite

Immagine Libreelec 8 Orange Pi One

Immagine Libreelec 8 Orange Pi PC Plus

Immagine Libreelec 8 Orange Pi Plus

Immagine Libreelec 8 Orange Pi Plus 2e

ATTENZIONE: L’installazione dell’immagine generata sul dispositivo è a vostro rischio e pericolo. Non ci assumiamo alcuna responsabilità nel caso tale installazione generi malfunzionamento o blocco del dispositivo.

Nel seguente articolo si mostra come compilare gli addon

Compilazione addon Libreelec8 per Orange PI PC

Hardware, Software, Sviluppo

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266-MQTT su ESP8266 per Relé

2017-04-01 admin

Dopo aver esaminato la connessione con il sensore di temperatura ed umidità

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266-MQTT su ESP8266 per sensore temperatura

in questo articolo si imposta l’esp8266 per gestire un relé. Di seguito i collegamenti utilizzati

Anche in questo esempio metteremo il nodemcu in sleep. Perché il sistema possa riavviarsi dopo il comando di sleep è necessario collegare il PIN D0 (GPIO16) al PIN RST come specificato nella documentazione nodemcu

Nodemcu sleep

Passiamo ad analizzare il codice da caricare sul dispositivo; consta del init.lua e del file relay.lua.

Analizziamo i punti principali di ciascun file.

init.lua

-- init.lua
SSID="SSID" -- SSID 
PASSWORD="password" -- SSID password
TIMEOUT=10000   -- timeout to check the network status
EXSENSOR1="relay.lua"   -- module to run
MQTTSERVER="mqttaddress"   -- mqtt broker address
MQTTPORT="1883" -- mqtt broker port
MQTTQOS="0" -- qos used

-- Set the netowrk parameters and get ip address
wifi.setmode(wifi.STATION)
wifi.sta.config(SSID, PASSWORD)
wifi.sta.getip()


-- Check the network status after the TIMEOUT interval
tmr.alarm(0, TIMEOUT,tmr.ALARM_SINGLE, function()
    status=wifi.sta.status()
   -- if esp8266 got the ip
   if (status == wifi.STA_GOTIP ) then

        dofile(EXSENSOR1)
        
    
    else
        -- Without up restart the node
        print("Error acquiring ip address=",status)
        node.restart()
    end


end

)

-- init.lua

SSID="SSID" -- SSID

PASSWORD="password" -- SSID password

TIMEOUT=10000 -- timeout to check the network status

EXSENSOR1="relay.lua" -- module to run

MQTTSERVER="mqttaddress" -- mqtt broker address

MQTTPORT="1883" -- mqtt broker port

MQTTQOS="0" -- qos used

-- Set the netowrk parameters and get ip address

wifi.setmode(wifi.STATION)

wifi.sta.config(SSID, PASSWORD)

wifi.sta.getip()

-- Check the network status after the TIMEOUT interval

tmr.alarm(0, TIMEOUT,tmr.ALARM_SINGLE, function()

status=wifi.sta.status()

-- if esp8266 got the ip

if (status == wifi.STA_GOTIP ) then

dofile(EXSENSOR1)

else

-- Without up restart the node

print("Error acquiring ip address=",status)

node.restart()

end

)

Nel file sono impostate globalmente i parametri dell’access point, l’indirizzo e porta del broker mqtt ed il file da eseguire sull’esp dopo la connessione all’access point. Nel caso non riesca ad acquisire l’indirizzo il sistema viene fatto ripartire.

relay.lua

-- relay.lua
CNAME="relay1" -- Client name 
AMBIENT="home"  -- Ambient name 
STOPIC     = AMBIENT.."/"..CNAME.."/status"  -- Status topic
CTOPIC     = AMBIENT.."/"..CNAME.."/command" --Command topic   
MTOPIC     = AMBIENT.."/"..CNAME.."/monitor" --Monitor topic


sleep_in_seconds= nil --Sleep in seconds


TUPDATE = 20 -- Time interval for update monitor in seconds
RPIN        =1 -- Relay Pin
TGEN = 5 -- Time interval in seconds usend in various trm
gpio.mode(RPIN,gpio.OUTPUT) -- Set Relay pin mode
gpio.write(RPIN,gpio.LOW) -- Default output is OFF





-- Define Client Name and connection parameters
mqt = mqtt.Client(CNAME, 60, "", "", 1) 

-- Subscribe to the topics and send status to the status topic
mqt:on("connect", function() 
    mqt:subscribe(STOPIC, MQTTQOS)
    mqt:subscribe(CTOPIC, MQTTQOS)
    mqt:subscribe(MTOPIC, MQTTQOS)
    send_status("Relay ready again")
end )

-- Callback when mqtt is offline
mqt:on("offline", function() print("mqtt offline");  end)

--Callback to manage messages 
mqt:on("message", function(client, topic, data) 
    manage_message(client, topic, data) 
end)

-- Function to filter the messages
function manage_message(client, topic, data) 
    -- If CTOPIC: command topic
    if topic == CTOPIC then

        -- If the command is Restart
        if data == "Restart" then
            send_status("Restarting")
            send_mstatus("Restarting")
            tmr.alarm(2, TGEN*1000, tmr.ALARM_SINGLE, node.restart)
        -- If the command is null    
        elseif data == nil then
            send_status("Command not valid")
        -- Command to turn on the Relay    
        elseif data == "ON" then
            relay_on()
        -- Command to turn off the Relay    
        elseif data == "OFF" then
            relay_off()  
        -- Command to check the state of the Relay    
        elseif data == "Status" then
            relay_status()         
            
        else
            -- Check the Sleep command
            i=string.len(data)
            dato=string.sub(data,1,5)

            if dato == "Sleep" then
                ndato=string.sub(data,6)
                TSLEEP=tonumber(ndato)
                if TSLEEP ~= nil then

                    if TSLEEP >= 1 then
 
                        -- Sets the interval in seconds to sleep
                        sleep_in_seconds=TSLEEP*60
                        esp_sleep()
                    else
                        -- Send an error in Sleep command
                        send_status("Sleep command error")
                    
                    end
                else
                    -- Send an error in Sleep command 
                    send_status("Sleep command error")
                end

            else
                -- Command not managed           
                send_status("Command not valid")      

            end
            
        end
        
    end
end

-- Function to turn on the relay
function relay_on()
    
    gpio.write(RPIN,gpio.HIGH)
    send_status("Relay ON")
end

-- Function to turn off the relay
function relay_off()
    
    gpio.write(RPIN,gpio.LOW)
    send_status("Relay OFF")
end

-- Function to check if the the relay is on or off
function relay_status()
    
    risultato=gpio.read(RPIN)

    if(risultato==1) then
        send_status("Relay ON")
    elseif(risultato==0) then
        send_status("Relay OFF")
    end
end


-- Function to send messages to to STOPIC: status topic
function send_status(message)
    mqt:publish(STOPIC, message, MQTTQOS, 0)
    
end

-- Fucntion to send messages to MTOPIC: monitor topic
function send_mstatus(message)
    mqt:publish(MTOPIC, message, MQTTQOS, 0)
    
end


-- Function that sleeps esp8266
function esp_sleep()
 
    send_status("Relay going to sleep now")
    send_mstatus("Relay going to sleep now")
    -- Delayd sleep to send the message above.
    tmr.alarm(3, TGEN*1000, tmr.ALARM_SINGLE, function() 
        node.dsleep(sleep_in_seconds*1000000) 
    end)
end


-- Connection to the mqtt server at the msttport
mqt:connect(MQTTSERVER, MQTTPORT, 0, 1)



-- Send periodically a message to the monitor topic
tmr.alarm(4, TUPDATE*1000, tmr.ALARM_AUTO, function() send_mstatus("Relay Ready") end)

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-- relay.lua

CNAME="relay1" -- Client name

AMBIENT="home" -- Ambient name

STOPIC = AMBIENT.."/"..CNAME.."/status" -- Status topic

CTOPIC = AMBIENT.."/"..CNAME.."/command" --Command topic

MTOPIC = AMBIENT.."/"..CNAME.."/monitor" --Monitor topic

sleep_in_seconds= nil --Sleep in seconds

TUPDATE = 20 -- Time interval for update monitor in seconds

RPIN =1 -- Relay Pin

TGEN = 5 -- Time interval in seconds usend in various trm

gpio.mode(RPIN,gpio.OUTPUT) -- Set Relay pin mode

gpio.write(RPIN,gpio.LOW) -- Default output is OFF

-- Define Client Name and connection parameters

mqt = mqtt.Client(CNAME, 60, "", "", 1)

-- Subscribe to the topics and send status to the status topic

mqt:on("connect", function()

mqt:subscribe(STOPIC, MQTTQOS)

mqt:subscribe(CTOPIC, MQTTQOS)

mqt:subscribe(MTOPIC, MQTTQOS)

send_status("Relay ready again")

end )

-- Callback when mqtt is offline

mqt:on("offline", function() print("mqtt offline"); end)

--Callback to manage messages

mqt:on("message", function(client, topic, data)

manage_message(client, topic, data)

end)

-- Function to filter the messages

function manage_message(client, topic, data)

-- If CTOPIC: command topic

if topic == CTOPIC then

-- If the command is Restart

if data == "Restart" then

send_status("Restarting")

send_mstatus("Restarting")

tmr.alarm(2, TGEN*1000, tmr.ALARM_SINGLE, node.restart)

-- If the command is null

elseif data == nil then

send_status("Command not valid")

-- Command to turn on the Relay

elseif data == "ON" then

relay_on()

-- Command to turn off the Relay

elseif data == "OFF" then

relay_off()

-- Command to check the state of the Relay

elseif data == "Status" then

relay_status()

else

-- Check the Sleep command

i=string.len(data)

dato=string.sub(data,1,5)

if dato == "Sleep" then

ndato=string.sub(data,6)

TSLEEP=tonumber(ndato)

if TSLEEP ~= nil then

if TSLEEP >= 1 then

-- Sets the interval in seconds to sleep

sleep_in_seconds=TSLEEP*60

esp_sleep()

else

-- Send an error in Sleep command

send_status("Sleep command error")

end

else

-- Send an error in Sleep command

send_status("Sleep command error")

end

else

-- Command not managed

send_status("Command not valid")

end

-- Function to turn on the relay

function relay_on()

gpio.write(RPIN,gpio.HIGH)

send_status("Relay ON")

end

-- Function to turn off the relay

function relay_off()

gpio.write(RPIN,gpio.LOW)

send_status("Relay OFF")

end

-- Function to check if the the relay is on or off

function relay_status()

risultato=gpio.read(RPIN)

if(risultato==1) then

send_status("Relay ON")

elseif(risultato==0) then

send_status("Relay OFF")

end

-- Function to send messages to to STOPIC: status topic

function send_status(message)

mqt:publish(STOPIC, message, MQTTQOS, 0)

end

-- Fucntion to send messages to MTOPIC: monitor topic

function send_mstatus(message)

mqt:publish(MTOPIC, message, MQTTQOS, 0)

end

-- Function that sleeps esp8266

function esp_sleep()

send_status("Relay going to sleep now")

send_mstatus("Relay going to sleep now")

-- Delayd sleep to send the message above.

tmr.alarm(3, TGEN*1000, tmr.ALARM_SINGLE, function()

node.dsleep(sleep_in_seconds*1000000)

end)

end

-- Connection to the mqtt server at the msttport

mqt:connect(MQTTSERVER, MQTTPORT, 0, 1)

-- Send periodically a message to the monitor topic

tmr.alarm(4, TUPDATE*1000, tmr.ALARM_AUTO, function() send_mstatus("Relay Ready") end)

Il file relay.lua gestisce il relay, la sottoscrizione sul broker mqtt con invio dello stato con il topic monitor. Sono stati impostati dei parametri globali per gestire i topic, i tempi di attesa in tmr.alarm. Sono presenti in particolare i seguenti topic

/home/relay1/status : viene inviato lo stato del relé all’avvio ed in risposta dei comandi nel topic /home/relay1/command.
/home/relay1/monitor: periodicamente viene inviato lo stato del relé.
/home/relay1/command: Da altri client è possibile inviare dei comandi all’esp8266.
- Restart: riavvia l’esp.
- Sleep n: Tempo di sleep di n secondi.
- ON: Accende il relay.
- OFF: Spegne il relay.
- Status: Richiede lo stato del relé (Acceso o Spento).

Vi sono varie funzioni di servizio che gesticono il tutto. I commenti all’interno del codice descrivono ciascuna funzionalità.

Nel prossimo articolo tratteremo la configurazione del webserver sul Beaglebone e la configurazione del websocket per Mosquitto sempre sul Beaglebone

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