Arduino, ESP8266 Lua, Raspberry Pi 2 && OpenHab. Умный дом: азы управления.

Еще пример.

Код (Lua):

do
local size = 20 -- размер буфера
aver = require("buffm")
aver.bufsize(size) -- установить размер буфера, не обязательно. 10 по умолчанию

av = require("kalmanm")
av.set()

local temp = {}; -- Таблица для температуры
local pin = 4; -- Здесь датчик
local del = 750 -- задержка между запросом температуры и чтением
ds = require('ds18b20m')  -- модуль (мой, в приложении) чтения датчика

function mywork() -- Это сделать после чтения
    print("Start heap = "..node.heap())
    local data = temp[1] or 85 -- Один датчик, читаем первый элемент таблицы
    print("Got = "..data)
    local avr = aver.add(data) -- отправить данные в кольцевой буфер, обратно получить среднее значение
    local kdata = av.update(data) -- фильтруем данные Калманом
    kdata = string.format("%.2f", kdata)
    avr =  string.format("%.2f", avr)
    print("Filtered = "..avr, "  Kalman = "..kdata)
end

tmr.alarm(0, 3000, 1, function()
    temp = {}
    ds.getTemp(pin, del, temp, mywork) -- вызываем чтение датчика и скармливаем calback
end)
end

Вот оно:


Кольцевой фильтр.
Фильтр Калмана.
ds18b20 - в приложении.

 

И в комплекте с MQTT:

Код (Lua):

do
Broker = "ВАШ_САЙТ"
port = 1883
myClient = "tester"
name = myClient
pass = "pass"
publish = false

m = mqtt.Client(myClient, 180, name, pass)
m:lwt("/lwt", myClient, 0, 0)

function connecting()
    print('(Re)Connecting')
    local getConnect
    local myrecon = tmr.create()
    tmr.register(myrecon, 1500, tmr.ALARM_AUTO, function()
          getConnect()
    end)
    getConnect = function()  
       print("get")
       if wifi.sta.status() == 5 and wifi.sta.getip() ~= nil then
            print("Got WiFi!")
            tmr.stop(myrecon)
            tmr.unregister(myrecon)
            m:connect(Broker, port, 0, 1,
                function(conn)
                    print("Connected")
                    publish = true
                     --m:subscribe(myClient.."/#",0, function(conn)
                     --   print("Subscribed.")
                     -- end)
                end)  
        end
    end
    getConnect()
    tmr.start(myrecon)
end

m:on("offline", function(con)
      publish = false
      connecting()
      print("Lost connection!!!")
end)

function pub(top, dat)
  if top and dat then
         m:publish(myClient.."/"..top,dat,0,0, function(conn)
            print("Publised "..dat.." at topic "..top)
         end)
  end
end

--------------------  End MQTT actions ------------------
av = require("kalmanm")
av.set()

ds = require('ds18b20m')

local temp = {};
local pin = 4;
local del = 750

function mywork()
    local data = temp[1] or 85
    print("Got = "..data)
    local kdata = av.update(data) -- фильтруем данные
    kdata = string.format("%.2f", kdata)
    pub("temp001", kdata)
end

tmr.alarm(0, 20000, 1, function()
    if publish then
        pub("heap", node.heap())
        temp = {}
        ds.getTemp(pin, del, temp, mywork)
    end
end)

connecting()
end

 

Теперь пример со многими данными. Кольцевой буфер фильтрует. Модуль несколько изменен.

Спойлер: Кольцевой буфер на произвольное количество потоков фильтрации

Код (Lua):

local M={}

function M.new(size)
    local set = {
        av = 0,
        buf = {},
        bufs = size or 10,
        ind = 1,
        fil = false
    }
    return set
end

function M.newbuf(name, size)
    M[name] = M.new(size)
end


function M.add(name, dat)
    if not M[name].fil then
        for i = 1, M[name].bufs do
            M[name].buf[i] = dat
        end
        M[name].fil = true
    end
    M[name].buf[M[name].ind] = dat
    M[name].ind = M[name].ind +1
    if M[name].ind > M[name].bufs then M[name].ind = 1 end
 
    local sum = 0
    for ii = 1, M[name].bufs do
        sum = sum + M[name].buf[ii]
    end
    M[name].av = sum/M[name].bufs
    return M[name].av
end
return M

Применяем так:

Код (Lua):

do
size = 5 -- размер буфера, для каждого можно установить свой
name1 = "d1" -- имена трех "датчиков"
name2 = "d2"
name3 = "d3"
aver = require("buffmanym") -- загрузка модуля
aver.newbuf(name1, size) -- установка буфера для кадого датчика (обязательно) и размер буфера(не обязательно). Буфер по умолчанию = 10
aver.newbuf(name2, size)
aver.newbuf(name3, size)
tmr.alarm(0, 3000, 1, function()
  local data1 = math.random(10) -- "Датчики" в трех диапаонах
  local data2 = (math.random(10) * 2) + 10
  local data3 = (math.random(10) * 5) + 50
  print("Got now =  ", data1, data2, data3)
  local av1 = aver.add(name1,data1) -- Фильтруем для каждого "Датчика"
  local av2 = aver.add(name2,data2)
  local av3 = aver.add(name3,data3)
  print("Filtered now = ", av1, av2, av3)
end)
end

Видим это:

 

И чтобы закрыть тему фильтров - многопоточный Калман (kalmanMultm.lua):

Спойлер: Фильтр Калмана для многих потоков

Код (Lua):

local M = {}

function M.new(varian,varProce)
    local set ={
        Pc = 0.0,
        G = 0.0,
        P = 1.0,
        Xp = 0.0,
        Zp = 0.0,
        Xe = 0.0,
        variance = varian or 1.12184278324081/100000,
        varProcess = varProce or 1/100000000
    }
    return set
end

function M.newkalm(name, variance, varProcess)
    M[name] = M.new(variance, varProcess)
end

M.update = function(name,vol)
    M[name].Pc = M[name].P + M[name].varProcess
    M[name].G = M[name].Pc/(M[name].Pc + M[name].variance)
    M[name].P = (1-M[name].G)*M[name].Pc
    M[name].Xp = M[name].Xe
    M[name].Zp = M[name].Xp
    M[name].Xe = M[name].G*(vol-M[name].Zp) + M[name].Xp
    return M[name].Xe
end

return M

Применение:

Код (Lua):

do
av = require("kalmanMultm") -- Грузим модуль
name1 = "d1" -- Названия трех датчиков
name2 = "d2"
name3 = "d3"

av.newkalm(name1) -- Создаем три фильтра
av.newkalm(name2)
av.newkalm(name3)
-- av.newkalm(name3, variance, varProcess) -- Можно и так устанавливать, иначе значения по умолчанию

tmr.alarm(0, 3000, 1, function()
    data1 = math.random(10) -- Три источника цифр
    data2 = (math.random(50)) + 10
    data3 = (math.random(100)) + 100
    print(string.format("Got     : %.2f   %.2f   %.2f", data1, data2, data3))
 
    local d1 = av.update(name1, data1) -- Три фильтрации
    local d2 = av.update(name2, data2)
    local d3 = av.update(name3, data3)

    print(string.format("Filtered: %.2f   %.2f   %.2f", d1, d2, d3))
end)
end

Результат:

 

И рабочий пример - три датчика температуры DS18b20, что-то там на аналогоом входе и кучу памяти (всего пять предметов) отправляем на брокер MQTT:

Код (Lua):

Broker = "ВАШ_БРОКЕР"
port = 1883
myClient = "tester"
name = myClient
pass = "pass"
publish = false

m = mqtt.Client(myClient, 180, name, pass)
m:lwt("/lwt", myClient, 0, 0)

function connecting()
    print('(Re)Connecting')
    local getConnect
    local myrecon = tmr.create()
    tmr.register(myrecon, 1500, tmr.ALARM_AUTO, function()
          getConnect()
    end)
    getConnect = function()
       print("get")
       if wifi.sta.status() == 5 and wifi.sta.getip() ~= nil then
            print("Got WiFi!")
            tmr.stop(myrecon)
            tmr.unregister(myrecon)
            m:connect(Broker, port, 0, 0,
                function(conn)
                    print("Connected")
                    publish = true
                     --m:subscribe(myClient.."/#",0, function(conn)
                     --   print("Subscribed.")
                     -- end)
                end)
        end
    end
    getConnect()
    tmr.start(myrecon)
end

m:on("offline", function(con)
      publish = false
      connecting()
      print("Lost connection!!!")
end)

function puball()
    send = coroutine.create(function()
        for i = 1, 5 do
            local top = names[i]
            local dat = datat[i]
            pub(top, dat)
            coroutine.yield()
        end
    end)

    pub = function(top, dat)
      if top and dat then
             m:publish(myClient.."/"..top,dat,0,0, function(conn)
                print("Publised "..dat.." at topic "..top)
                coroutine.resume(send)        
             end)
      end
    end
    coroutine.resume(send)
end
--------------------  End MQTT actions ------------------
av = require("kalmanmanym")

names = {
    "t1",
    "t2",
    "t3",
    "wind",
    "heap"
}

for _, n in pairs(names) do
    av.newkalm(n)
end

ds = require('ds18b20m')

temp = {}
datat = {}

local pin = 4;
local del = 750

function mywork()
    for i = 1, 3 do
        datat[i] = av.update(names[i], temp[i])
    end

    local w = adc.read(0) / 10.0
    datat[4] = av.update(names[4], w)

    for i = 1, 4 do
        datat[i] = string.format("%.2f", datat[i])
    end
    datat[5] = node.heap()
    print("===========next===========")
    puball()
end

tmr.alarm(0, 8000, 1, function()
    if publish then
        temp = {}
        datat = {}
        ds.getTemp(pin, del, temp, mywork)
    end
end)
connecting()

Результат:


Скрипт пригодится всем тем, кто мониторит температуру на даче:

• улица
• система
• внутри.

 

Завалилась Малинка 3. Кроме ОН2 и Mosquitto ничего на ней не стояло. Может дело и в SD - карте, все бывает. Но так, к слову...

 

Охлаждение было?

 

Нет.
Пардон. Жив.
Пару раз перегружал - без признаков. А теперь, надо же...

 

Я так понял, что весомых причин перейти на ОН2 так и не находится? Ну кроме изучения в целях подготовки к ОН3

 

Никаких. Единственная - у них там правильно слайдер работает. А скрипты- на том же странном языке.

 

Запаковал реконнект MQTT в модуль. Модуль загружается при старте и потере связи и выгружается когда все налаживается. Все ради экономии памяти.
Пользуюсь так:

Код (Lua):

do
Broker = "МОЙ_БРОКЕР"
port = 1883
myClient = "test001"
pass = "pass"

mod = {} -- здесь всякие необходимые данные
mod.publish = false -- в том числе разрешение на публикацию

m = mqtt.Client(myClient, 30, myClient, pass) -- типовой клиент
m:lwt(myClient, 0, 0, 0) -- и его кончина

function connecting() -- Этим коннектимся и реконнектимся
    connect = require('mqttconnect') -- Грузим пакет
    -- И применяем, а затем выгружаем.
    connect.connecting(m, Broker, port, mod, function()
        connect = nil
    end) -- и так каждый раз
end

m:on("offline", function(con) -- потеряли связь?
      mod.publish = false -- тормозим публикацию
      m:close() -- сбрасываем соединение
      print("Offline Now!")
      connecting() -- и ищем снова
end)
connecting()  -- Начали труды праведные
end

Так как выше - теоретически правильно. Но поскольку у каждого свой брокер и он постоянный, можно сделать неправильно, но еще уменьшить код - попробовать спрятать данные о брокере в модуль. Попробую как-нибудь.

 

Ааааа! На шаг впереди идете Давно в планах всю рутину в модули позапихивать. Отчаянная нехватка времени

 

Тем более, что модули в Lua рисовать и налаживать, это не то что в сях с библиотеками т-ра...тата...
И, кстати, занятие это очень развивает понимание... JavaScript

 

Не логичнее m:close() тоже в модуль переместить? Перед m:connect?
И еще один вопрос - зачистка collectgarbage() после выгрузки модуля, я так понял, не обязательна?

Да, и еще:
Так?

Код (Lua):

function connecting() -- Этим коннектимся и реконнектимся
    connect = require('mqttconnect')
.......
 

Или так?

Код (Lua):

function connecting() -- Этим коннектимся и реконнектимся
    local connect = require('mqttconnect')
.........
 

 

+1

Это надо проверять. Но особой разницы нет, поскольку модуль выгружается. Надо тестировать на слив памяти.

 

Наблюдаем за топиком: http://nodemcu.readthedocs.io/en/master/en/modules/tmr/#tmralarm

 

Что там? Должны Ваши наработки по 31 биту появиться? Пока новшеств не вижу.

 

Tmr.alarm прикрутили к независимым таймерам.
А что за наработки по 31 биту? Его надо учитывать при замере времени для устранения дребезга кнопки и это уже учтено везде где она задействована.
Больше то он нигде и не встречается.

 

Не отслеживал, по-моему на прошлой или позапрошлой неделе оно уже висело. Могу и ошибаться. Но вчера днем я это точно видел.

 

52. PZEM-004t.
Начнем. По сути, это электрический счетчик. Описание здесь. Для секты Ардуино библиотека здесь. Но это не наш случай: ESP-8266 + Lua!


И сразу сюрприз. Вот что пишут на одном из форумов:


Чтобы добиться от модуля информации - ему надо задать вопросы.
Модуль знает о четырех параметрах: нужно и четыре вопроса (верхняя строка скриншота - 4 пакета запросов, нижняя - 4 пакета в ответ на них).



На картинке - время ответа модуля. На вопросы о напряжении и токе он размышляет дольше всего. Таким образом, общее время ответа составляет 1. 54 сек. Из них ответ на вопрос о напряжении (последний пакет) - 0,9 сек.
Вау!

Мы это все победим и ничего там подвисать не будет! Главное вопросы задавать после прихода ответа и его обработки. Это обеспечит минимально возможное время запрос/ответ (что и видно на рисунке - очередной запрос после предыдущего ответа, сколько бы по времени этот ответ не ожидался. Интервал ответ -> новый запрос составляет 15 - 17 мс).
Так что:


Сначала, все таки, немного напильника. Модуль этот пятивольтовый и с тремя вольтами ESP-8266 не дружит. Для инициации любви требуется внесение изменения в сопротивляемость резистора R17 (номинал на плате 1 ком) - находится рядом с UART. Варианта два - либо заменить на 500 ом, либо припаять параллельно ему тот же килоомный резистор.
Кстати, почитайте и этот материал - здесь лучше всего показано как дейстововать. Картинка из ссылки:


В материале, также, есть код на lua. Он проще и понятнее.
Я так не умею, и пошел другим путем. Путь усердно закомментировал в следующем топике.