Wi-Fi измеритель CO2 на ESP8266 + K-30

от автора


В данной статье мы продолжим эксперименты с Wi-Fi модулем ESP8266 и попробуем реализовать опрос датчика CO2 K-30 через MODBUS.

В первой части мы прошили в ESP8266 NodeMCU, подключили DS18b20 и научились отправлять данные о температуре в облако. Попробуем добавить опрос датчика CO2.
Самое интересное реализовать весь функционал в ESP8266 не подключая внешний контроллер

Hardware и подключение
Добавляем к конфигу из предыдущей статьи датчик K-30.
Соединяем UART RX, UART TX и GND у датчика K-30 и ESP8266. Питание у них будет разное.
Сложность заключается в том, что UART у ESP8266 всего один, так что либо консоль и отладка, либо K-30
Внимание! Питание у K-30 5-14В, у ESP8266 — 3.3В.
Я решил данную проблему применив преобразователь 5->3.3В

Программная часть

1) init.lua — практически не изменился

--init.lua print("Setting up WIFI...") wifi.setmode(wifi.STATION) --modify according your wireless router settings wifi.sta.config("YOUR_SSID","YOUR_PASSWD") wifi.sta.connect() tmr.alarm(1, 1000, 1, function()  	if wifi.sta.getip()== nil then  		print("IP unavaiable, Waiting...")  	else  		tmr.stop(1) 		print("Config done, IP is "..wifi.sta.getip()) 		dofile("all.lua") 	end  end) 

2) all.lua — код опроса датчиков и отправки данных на сервер

pin = 6 t = 0  function read(addr, unit)   ow.setup(pin)   result = nil   flag = false   if(addr == nil) then     ow.reset_search(pin)     count = 0     repeat       count = count + 1       addr = ow.search(pin)       tmr.wdclr()     until((addr ~= nil) or (count > 100))     ow.reset_search(pin)   end   if(addr == nil) then     return result   end   crc = ow.crc8(string.sub(addr,1,7))   if (crc == addr:byte(8)) then     if ((addr:byte(1) == 0x10) or (addr:byte(1) == 0x28)) then       ow.reset(pin)       ow.select(pin, addr)       ow.write(pin, 0x44, 1)       present = ow.reset(pin)       ow.select(pin, addr)       ow.write(pin,0xBE,1)       data = nil       data = string.char(ow.read(pin))       for i = 1, 8 do         data = data .. string.char(ow.read(pin))       end       crc = ow.crc8(string.sub(data,1,8))       if (crc == data:byte(9)) then          t = (data:byte(1) + data:byte(2) * 256) * 625          t = t / 10000         return t       end       tmr.wdclr()     else     end   else   end   return result end    function sendt(t,co,key)  print("Temp:"..t.." C\n") conn=net.createConnection(net.TCP, 0)  conn:on("receive", function(conn, payload) print(payload) end) conn:connect(80,'184.106.153.149')  conn:send("GET /update?key="..key.."&field1="..t.."&field2="..co.." HTTP/1.1\r\n")  conn:send("Host: api.thingspeak.com\r\n")  conn:send("Accept: */*\r\n")  conn:send("User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; esp8266 Lua; Windows NT 5.1)\r\n") conn:send("\r\n")  conn:on("sent",function(conn)                     print("Closing connection")                       conn:close()                   end) conn:on("disconnection", function(conn)                               print("Got disconnection...")   end) end   uart.setup(0,9600,8,0,1,0) uart.on("data", 0,      function(data) 	--print("receive from uart:", data) 		if string.len(data) == 7 then 			result = string.byte(data,4)*256 + string.byte(data,5) 			print (result) 			sendt(t,result,"YOUR_KEY") 		end     end, 0)   function sendData() t = read() uart.write(0,0xFE,0x04,0x00,0x03,0x00,0x01,0xD5,0xC5) end  tmr.alarm(0, 60000, 1, function() sendData() end )  

Алгоритм работы:

  • Инициализируем UART на 9600
  • Устанавливаем callback на получение данных из UART. В случае получения пакета из 7 байт(ответ K-30 по MODBUS) отправляем данные на thingspeak.com
  • Каждую минуту опрашиваем датчик температуры DS18b20 и отправляем в UART запрос данных по CO2. Запрос найден в даташите

Раскидать по отдельным файлам не получилось, не хватало памяти, поэтому реализовал как смог. Lua для меня до сих пор тёмный лес.

Результаты

Получилось очень интересное устройство. Питание сделал от USB, соответственно можно брать куда угодно. PowerBank сегодня есть почти у каждого. По поводу Wi-Fi — поднимаем точку на телефоне и наш датчик снова в сети.

По ощущениям — действительно появляется дискомфорт при превышении CO2 уровня в 800-1000 ppm.

ссылка на оригинал статьи http://habrahabr.ru/post/258137/