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

15.2.1. Еще код для Ардуино.
Все данные, как управляющие, так и мониторинговые заталкиваются в массив, а оттуда последовательно отправляются брокеру. Так правильнее. По крайней мере в случае с OpenHAB. Если вы отправляете данные на какой-то другой сервис, иногда можно без этого обойтись, а иногда - вообще запрещено отправлять данные чаще чем через 5 минут.

Для тестирования заливаем в Ардуино, соединяемся с ней через COMпорт, смотрим что там она выдает, а также посылаем команды, типа 13:1 или 13:0 . Наблюдаем за состоянием. Когда все устраивает, удаляем все информационные выводы в Serial, которые помечены. Должны остаться только те, которые отправляют данные.
Дальше Ардуино соединяем с ESP8266.

Код (C):

String command;        // String для чтения всей команды
String temp1,temp2;      // Временные
char inByte;              // Byte для чтения
int pin;                // Нога для управления
int data;              // Данные для управления
int place = 0;          // Позиция, где обнаруживается знак "двоеточие".
            // Когда следующий опрос датчика
unsigned long timeToCheckPins;
            // Задержка между опросами
#define DELAY_TO_NEXT_CHECK_PINS 10000
int pinMassive[4] [2];    // Массив, куда складываются текущие значения датчиков и состояния ног

int nextPin = 0;          // Первая ячейка массива с информаией для оповещения брокера

void setup(){
    Serial.begin(9600);
    Serial.println("Programm: UARTTest001004"); // Это удалить потом
    pinMode(13, OUTPUT);
    digitalWrite(13,0);
    timeToCheckPins = millis()+ DELAY_TO_NEXT_CHECK_PINS;
    pinMassive[0][0]=9;  // Забиваем в массив номера управляемых ног и ног данных
    pinMassive[1][0]=13;
    pinMassive[2][0]=14;
    pinMassive[3][0]=15;
}
// 3:22.35 -  формат отправки и получения данных

void loop(){
  if (Serial.available() > 0){ // Читаем UART и формируем управляющий стринг
    inByte = Serial.read();
    if ((inByte >= 48 && inByte <=58) || inByte ==46 ) { // Цифры, двоеточие и точка
    command.concat(inByte); // command - управляющий стринг
    }
  }
  if  (inByte == 0x0A || inByte == 0x0D) { // Если знак перевода или возврата каретки
    inByte = 0; // Обнуляем
    if (command != "") { // Это удалить потом
      Serial.println(command);
    }
    place = command.indexOf(":"); // Находим позицию ":"
  if (place == 1 || place == 2) { // Если она первая или вторая, то есть первая цифра из одного или двух знаков, иное - ошибка
    Serial.println("Yes!"); // Это удалить потом
    temp1 = command.substring(0,place); // Стринг номера управляемой ноги
    temp2 = command.substring(place+1); // Стринг полученного значения
    Serial.println(temp1); // Это удалить потом
    Serial.println(temp2); // Это удалить потом
    pin = temp1.toInt();  // Переводим стринги в цифры
    data = temp2.toInt();

    if ( pin == 9) { // Здесь ваши условия, в зависимости от управляемых ног
        analogWrite(pin,data);
        pinMassive[0][1]=data;
    }
    else if ( pin == 13) {  // Если набрать 13:0 или 13:1 можно зажигать диод на плате
        digitalWrite(pin,data);
        pinMassive[1][1]=data;
    }
    place = 0;
  }
  command = "";
  }

  if(millis() > timeToCheckPins) {  // Если пришло время проверки, то определяем новое
    timeToCheckPins = millis()+ DELAY_TO_NEXT_CHECK_PINS;
    pinMassive[2][1] = analogRead(A0); // Читаем данные с аналоговых ног в массив
    pinMassive[3][1] = analogRead(A1);

    String toUART = (String) pinMassive[nextPin][0]; // Формируем стринг для отправки через UART
    toUART += ":";
    toUART += (String) pinMassive[nextPin][1];
    Serial.println(toUART);
    nextPin++; // Выбираем пин для чтения в следующий раз
    if (nextPin >=4) { // Есди дошли до последнего - возвращаемся к первому
      nextPin = 0;
    }
  }
}

Дальше.

 

15.2.2 Пруф, как это работает на стороне Ардуино.
Немое кино. Субтитры заранее.
Соединены вместе Ардуино Нано, блочок питания на 3.3 вольта, переходник UART 3в/5в и ESP8266.
В ESP8266 код как в соответствующем посте. В Нано - еще чуть допиленный код, добавлен софтверный сериал, чтобы по обычному наблюдать картину. На видео она слева, под основным окошком.
Основное окно - MQTT Spy - он ловит сигналы от системы и выводит внизу на желтом фоне. На верхней его части я отправляю команду 13 ноге, которая успешно зажигает и гасит диодик.

Код с софтверным сериалом. Надеюсь, как все это приаттачить к OpenHAB уже объяснять не нужно. А если нужно смотрим сообщения с тикетом 15.2.3. ниже.

Код (C):

#include <SoftwareSerial.h>
// software serial #1: RX = digital pin 4, TX = digital pin 5
SoftwareSerial portOne(4, 5);

String command;    // String для чтения всей команды
String temp1,temp2;  // Временные
char inByte;      // Byte для чтения
int pin;        // Нога для управления
int data;      // Данные для управления
int place = 0;      // Позиция, где обнаруживается знак "двоеточие".
            // Когда следующий опрос датчика
unsigned long timeToCheckPins;
            // Задержка между опросами
#define DELAY_TO_NEXT_CHECK_PINS 10000
int pinMassive[4] [2]; // Массив, куда складываются текущие значения датчиков и состояния ног

int nextPin = 0;  // Первая ячейка массива с информаией для оповещения брокера

void setup(){
  Serial.begin(9600);
  portOne.begin(9600);
  delay(3000);
  Serial.println("Programm: UARTTest001006"); // Это удалить потом
  pinMode(13, OUTPUT);
  digitalWrite(13,0);
  timeToCheckPins = millis()+ DELAY_TO_NEXT_CHECK_PINS;
    pinMassive[0][0]=9;
    pinMassive[1][0]=13;
    pinMassive[2][0]=14;
    pinMassive[3][0]=15;
}
// 3:22.35 -  формат отправки и получения данных

void loop(){
  if (portOne.available() > 0){ // Читаем UART и формируем управляющий стринг
    inByte = portOne.read();
    if ((inByte >= 48 && inByte <=58) || inByte ==46 ) { // Пропускаем лишь цифры, двоеточие и точку
    command.concat(inByte); // command - управляющий стринг
    }
  }
  if  (inByte == 0x0A || inByte == 0x0D) { // Если знак перевода или возврата каретки
    inByte = 0; // Обнуляем
    if (command != "") { // Это удалить потом
      Serial.println(command);
    }
    place = command.indexOf(":"); // Находим позицию ":"
  if (place == 1 || place == 2) { // Если она первая или вторая, то есть первая цифра из одного или двух знаков, иное - ошибка
    Serial.println("Yes!"); // Это удалить потом
    temp1 = command.substring(0,place); // Стринг номера управляемой ноги
    temp2 = command.substring(place+1); // Стринг полученного значения
    Serial.println(temp1); // Это удалить потом
    Serial.println(temp2); // Это удалить потом
    pin = temp1.toInt();  // Переводим стринги в цифры
    data = temp2.toInt();

    if ( pin == 9) { // Здесь ваши условия, в зависимости от управляемых ног
        analogWrite(pin,data);
        pinMassive[0][1]=data;
    }
    else if ( pin == 13) {  // Если набрать 13:0 или 13:1 можно зажигать диод на плате
        digitalWrite(pin,data);
        pinMassive[1][1]=data;
    }
    place = 0;
  }
  command = "";
  }



  if(millis() > timeToCheckPins) {  // Если пришло время проверки, то определяем новое
    timeToCheckPins = millis()+ DELAY_TO_NEXT_CHECK_PINS;
    pinMassive[2][1] = analogRead(A0); // Читаем данные с аналоговой ноги
    pinMassive[3][1] = analogRead(A1); // Читаем данные с аналоговой ноги
    String toUART = (String) pinMassive[nextPin][0]; // Формируем стринг для отправки через UART
    toUART += ":";
    toUART += (String) pinMassive[nextPin][1];
    portOne.println(toUART);
    Serial.println(toUART);
    nextPin++; // Выбираем пин для чтения в следующий раз
    if (nextPin >=4) { // Есди дошли до последнего - возвращаемся к первому
      nextPin = 0;
    }
  }
}

Дальше.

 

Можно подключить к GPIO на RPI ds18b20, кнопку, реле сразу без arduino и пр.? Биндинги вроде как есть, а какие пакеты доставить, как конфиг и items выглядят?

 

Подключить можно, биндинг есть, но я никогда этим не занимался. Опыта нет.
Быстрый взгляд на мануалы позволяет сделать вывод о том, что есть два пути:
1. Первый описан по адресу https://github.com/openhab/openhab/wiki/GPIO-Binding
Но воткнуться в него я не смог. Более того, по этому адресу ничего не говорится и на тему малины.
2. Второй - отработать GPIO стандартными для малины путями, а затем связать их с OpenHAB через REST API. По этому адресу есть четыре примера, как связаться с OpenHAB путем программирования Shell, Python, JQuery и PHP.
К сожалению, я и стандартными путями никогда не работал с GPIO малины - я уже вообще не помню где она у меня находится: знаю лишь ее IP-адрес. Не помню ни разу, чтобы ее приходилось перезагружать кроме как через PuTTy.
Будет здорово, если вы разберетесь и поделитесь своими результатами.

 

Доброго времени суток ИгорьК!
Прошу все же подсказать как правильно парсить строку в openHAB данных при связке Arduino+ESP.
Я столкнулся с проблемой, MQTT Spy, видит и принимает все значения, но openHAB почему то нет.
Строка биндинга выглядит так:<[mosquitto:/arduino/15/state:state:default], но значений я не получаю.
Смею предположить, что когда я создаю новый item, я выбираю не тот тип данных...
Не могу понять куда копать, наставьте на путь истинный)
За ранее премного благодарен вам за помощь, и за все проекты в общем!
p.s. Учусь по вашим проектам)

 

А что там у Вас от Ардуино идет? Какие, конкретно, данные?
Вот пример биндинга для вкл/выкл, то есть, когда передаются команды ON, OFF:

Код (Java):

Switch lamp "Моя лампа" { mqtt=">[mosquitto:/myhome/out/lamp01/command:command:on:ON],>[mosquitto:/myhome/out/lamp01/command:command:off:OFF],<[mosquitto:/myhome/out/lamp01/state:state:default]" }

Или у Вас вопрос по последнему примеру?
15.2.3 .(а)
Если по последнему, то принимать любой цифровой сигнал (для датчиков), следует не на итем Switch а на итем типа Number:

Код (Java):

Number ArduinoA15 "Arduino 15" { mqtt="<[mosquitto:/arduino/15/state:state:default]" }

 

15.2.3.(б)
Теперь что касается "0" и "1" как выключено/включен0.
Предположим, у вас 13 нога включается и выключается.
Создадим такой итем:

Код (Java):

Switch Arduino13 "Arduino 13" { mqtt=">[mosquitto:arduino/13/command:command:on:1],>[mosquitto:arduino/13/command:command:off:0],<[mosquitto:arduino/13/state:state:MAP(switchMQTT.map)]" }

Обратим внимание на следующие особенности:
"/command:command: on:1" этот кусочек биндинга говорит выключателю: "если тебя включили - отправь в MQTT цифру 1 вместо команды ON . То же касается команды OFF: вместо нее передается 0.
Теперь смотрим на кусочек "13/state:state:MAP(switchMQTT.map)]" .
Это команда на обратную трансформацию получаемого сигнала о состоянии 13 ноги, которая возвращается тоже в виде 0 и 1.
Чтобы провести эту трансформацию, в папку Transform надо положить файл, с названием switchMQTT.map и таким содержанием:

Код (Text):

0=OFF
1=ON

Теперь все должно заработать.

 

Спасибо большое за объяснение, даже наперед предвидели мои вопросы))
С проблемой разобрался, видимо за целый день глаза замылились и я не замечал лишнего слеша.
Благодарен вам за ваш труд и помощь в начинаниях для новичков как я.
Спасибо!

 

15.2.3.(В) Пруф, как это работает на стороне OpenHAB.
Субтитры:
Справа в окне три итема, которые связаны с ногами А1, А2 и 13 Ардуино. Сигналы от ардуино и на нее эмулируются MQTTSpy - левая часть видео.

Созданы Итемы:

Код (Java):

Number    ArduinoA1    "Arduino A1 [%.2f °C]"    <temperature>    (Test)    { mqtt="<[mosquitto:arduino/14/state:state:default]" }
Number    ArduinoA2    "Arduino A2 [%.2f °C]"    <temperature>    (Test)    { mqtt="<[mosquitto:arduino/15/state:state:default]" }
Switch    Arduino13    "Arduino 13" { mqtt=">[mosquitto:arduino/13/command:command:on:1],>[mosquitto:arduino/13/command:command:off:0],<[mosquitto:arduino/13/state:state:MAP(switchMQTT.map)]" }

И вставлены в сйатмэп:

Код (Java):

Frame {
        Text item=ArduinoA1
        Text item=ArduinoA2
        Switch item=Arduino13
    }

 

О, Мастеркит впрягся http://geektimes.ru/company/masterkit/blog/262212/

=========================================
Ну а у меня это выглядит так:

 

16. GPIO Raspberry Pi.
Очередное кино. На этот раз будем управлять GPIO самой Малины, на которой сидит OpenHab. Сюжет фильма. В черной коробочке спряталась Малина. Из нее идут провода, коими передается информация к модулю MT1132 от Ноолайт, а также два секретных провода (черный и серый) к светодиоду. В фильме его роль исполняет зеленый светодиод. В правой части видно тестовое окно OpenHab c кнопкой. Кнопка называется Blink Dist. Это ее реальное имя.
Нажимание на кнопку освобождает яростное желание светодиода выдать свет, но повторное нажатие гасит его изо всех сил.

 

Хорошая работа. А чтобы посмотреть исторические данные за другие дни, что вы делаете? Просто, никакой навигации для этого, я не углядел.

 

Есть ряд тонкостей. Я делаю (и пользуюсь ими) графики только за сутки.
Можно создавать графики и на больший период. Вместе с тем, система хранения информации по умолчанию -rrd4. Она хранит полную информацию о данных в течение месяца, а потом начинает усреднять ее. В усредненном виде - она так себе. Полезность ее сомнительна, по крайней мере - для меня.
Выход - настраивать другие виды хранения: db4o или MySql. Но мне это не особо нужно.
В общем, решение есть, но я им не занимался. Для контроля состояния дачи этого мне вполне хватает.
- кроме того, все это полностью передается на сайт Народного Мониторинга. Там тоже можно посмотреть.
- и еще (забыл уже, не пользуюсь) - в приложении Habmin все сроки можно задавать вручную. Ссылок нет, потому что это надстройка над Openhab.
Вот как это выглядит за месяц:

 

16.1. GPIO Raspberry Pi. Как это устроено.
Кратко.
Устанавливаем библиотеку bcm2835 http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/
В директории /root/myprog/ пишем две программки.
GPIO18-on.c:

Код (C++):

#include <bcm2835.h>
// http://elinux.org/RPi_Low-level_peripherals#Interfacing_with_GPIO_pins
#define PIN RPI_V2_GPIO_P1_12 //Для RPi ревизии v2

int main()
{
  int step;
if (!bcm2835_init())  // Инициализация GPIO
  return 1;   //Завершение программы, если инициализация не удалась
bcm2835_gpio_fsel(PIN, BCM2835_GPIO_FSEL_OUTP);  //Устанавливаем порт 1_12 на вывод
bcm2835_gpio_write(PIN, HIGH);  // Устанавливаем порт в 1, светодиод горит
  return 0;  // Выход из программы
}
 

GPIO18-off.c :

Код (C++):

#include <bcm2835.h>
#define PIN RPI_V2_GPIO_P1_12 // RPi ревизии v2
int main()
{
  int step;
if (!bcm2835_init())  //  GPIO
  return 1;   //Завершение программы, если инициализация не удалась
bcm2835_gpio_fsel(PIN, BCM2835_GPIO_FSEL_OUTP);  //Устанавливаем порт Ц1_12 на вывод
bcm2835_gpio_write(PIN, LOW);  // Устанавливаем порт в 0, светодиод не горит
  return 0;  // Выход из программы
}
 

Компилируем:

Код (C++):

gcc -o GPIO18-on GPIO18-on.c -lrt -lbcm2835
gcc -o GPIO18-off GPIO18-off.c -lrt -lbcm2835

Создаем Item и помещаем в Sitemap:

Код (Java):

Switch  Blink_ON_OFF  "Blink On Off"   { exec="ON:/root/myprog/GPIO18-on, OFF:/root/myprog/GPIO18-off"}

Биндинг:

Код (Bash):

apt-get install openhab-addon-binding-exec

Изготавливаем вот такое устройство:

И, собственно, все должно заработать.
UPD 29.08.2016. Или не заработать.
После установки через apt-get у ОпенХаб возникают конфликты с правами доступа к GPIO.
Поэтому, делаем так:


Или, вместо указанного выше, следует осуществить пару коррекций:

Код (Bash):

# /etc/default/openhab
USER_AND_GROUP=root:root

#/usr/lib/systemd/system/openhab.service
User=root
Group=root

После чего:

Код (Bash):

service openhab restart

 

17. Noolite MT1132 - управляем светом.
Следующий фильм. Фильм рассказывает о тяжелой жизни силового блока и модуля Noolite, которых заставляют работать через интернет. В частности, MT1132 получает команды непосредственно от UART Малины. Один из наших героев остается за кадром, и по команде лишь освещает жизнь Малине и MT1132.
Актером второго плана выступает зеленый светодиод, который тоже навечно привязан к UART Raspberry Pi.
На зднем плане можно заметить готовящегося вступить в игру нового героя - nRF24L01+

И еще видео. Модуль MT1132 имеет очень хорошую фичу: если команда на него послана правильно, он отзывается красным огонечком. В первой серии это не слишком заметно, поэтому пришлось снять вторую:

А теперь меняем яркость:

Продолжение.

 

Игорь добрый день!
Интересные у вас статьи.. во многом помогают..

Накопилось пару вопросов.. может поможете разобраться..
Смонтирована система домашней автоматизации на базе ПЛК с протоколом modbus/tcp. Это основной мозг. Теперь пытаюсь добавить к системе "умностей" посредством raspberry pi + openhab. (raspberry выступает как шлюз во внешний мир)

есть устройство с GPS .. к нему обращение можно сделать по API
я делаю (curl "http://api.name.......content=json")
в ответ получаю строку типа
(
{"gps":{"eventId":60xxx,"latitude":59.xxxxxx,"longitude":30.xxxxxx,"eventTime":1443632038187}}
)

либо если
content=xml
(
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><last>eventId="60xxx" eventTime="1443632038187" latitude="59.xxxxxx" longitude="30.xxxxxx"/></last>
)
как бы мне это перевести в переменные openhab. и параметры времени не очень понятны ..

 

Со временем все просто: https://ru.wikipedia.org/wiki/UNIX-время Там есть и пример на С как с ним работать.
Ну а что касается GPS - что Вы хотите сделать в итоге? О каких переменных идет речь?
Вот пример OpenHab как работать с JSON: https://github.com/openhab/openhab/wiki/JSON-Transformations

 

Привет АрдуБратья!
Наконец-то пришли мои датчики из поднебесной!
И столкнулся с проблемой, публикации нескольких данных...
Пересмотрел пункт 5.3, без комментариев сложновато разобраться что и для чего...
Хотелось бы все же понять, как правильно опубликовать данные с DHT22?
Взял по образу и подобию кода из пункта 5.2, но почему-то публикует только одну переменную...

Код (C++):

m = mqtt.Client("******", 180, "***", "***")
m:on("offline", function(con)
    print ("reconnecting...")
    print(node.heap())
    tmr.alarm(1, 10000, 0, function()
          m:connect("****", 1883, 0)
          collectgarbage()
    end)
end)

tmr.alarm(1, 30000, 1, function()
if wifi.sta.status() == 5 then
    PIN = 4
    dht22 = require("dht22")
    dht22.read(PIN)
    t = dht22.getTemperature()
    h = dht22.getHumidity()
    if h == nil then
       print("Error reading from DHT22")
    else
       m:publish("/myhome/out/TemperatureOut/state",t,0,0)
       print("Temperature: "..((t-(t % 10)) / 10).."."..(t % 10).." deg C")
       m:publish("/myhome/out/HumidityOut/state",h,0,0)
       print("Humidity: "..((h - (h % 10)) / 10).."."..(h % 10).."%")
end
dht22 = nil
package.loaded["dht22"]=nil
    collectgarbage()
    print(node.heap())
end
end)
tmr.alarm(0, 1000, 1, function()
if wifi.sta.status() == 5 then
    tmr.stop(0)
    m:connect("*****", 1883, 0, function(conn)
          print("connected")
    end)
end
end)

 

> Ну а что касается GPS
В итоге идея такая:
переменная типа Number - расстояние от заданных координат до координат по GSM.
переменная типа Number - время последнего обновления координат.

все это по modbus передается на плк.

по вашей ссылке я смотрел .. но там формат другой судя по всему.. ковычки на значениях стоят..
я так понимаю переменные типа Number я записываю в items с привязкой к modbus
далее через rules делаю проверку раз в 5 минут например.. это все понятно..
далее процедура сама.. как мне отпарсить json
var String json = ???

со временем попроще... на ПЛК я писал процедуру перевода можно туда просто переменную закинуть... у меня вчера просто перевод какие то странные цифры выдавал.. попробую еще раз..

 

Так он действительно опубликует только одну. Публикация требует определенного времени и получения ответа от брокера. Причем, задержку таймером здесь ставить нельзя - обен информацией не страстется. Процессы, происходящие в модуле при этом скрыты от юзера.
Поэтому и был сделан пример 5.3. Пробуйте его понять и использовать.