ExtensorComBotao

Extensor com botão

Materiais

• Placa baseada em ESP8266 - usei Witty board. Uso os LEDs do Wittyboard para indicar estado e o botão como sensor. Para usar outras placas, como Node8266, TTGO8266, montar ao menos o botão na GPIO4 com um resistor pull-up.
• Arduino IDE - interface de programação.
• Cabo USB para energia e dados, compatível com a placa - usado para conectar a placa ao computador;

Método

A partir do código do Extensor WiFi, adaptar e acrescentar o código de cliente HTTP (dos exemplos da IDE do Arduino), usar a requisição do controle de tomadas.

Resultados

• Código Fonte

Construção do código-fonte

• A partir do código-fonte do Extensor, inseri o ajuste de modos dos pinos do botão e dos LEDs: linhas 91 a 93.
• Acrescentei os cabeçalhos das bibliotecas do cliente HTTP: linhas 18 e 20.
• Criei o método wifiRequest(s) que contém uma adaptação do método loop() do cliente HTTP: linhas 105 a 143.
  • O método wifiRequest(s) checa se o wifi está conectado, se sim, faz uma requisição GET ao servidor Blynk, atualizando o valor da variável que representa o botão (virtual) vermelho na tela do celular mostrado no vídeo de funcionamento.
• Preenchi o método loop() com a leitura do botão e a chamada a wifiRequest(s): linhas 145 a 156.
  • O botão físico é conectado entre GPIO4 e GND e o resistor pull-up (valor típico de 4k7, serve qualquer valor entre 1k e 100k) é conectado entre GPIO4 e 3.3V (ver o esquemático do Witty Board, que ainda não tenho...)
  • Por conta do circuito do botão, quando ele não está pressionado, o valor retornado por digitalRead é HIGH(1) e quando está pressionado é LOW(0).
  • O LED vermelho copia o nível lógico do botão, então fica aceso quando o botão não está pressionado e apaga quando o botão é pressionado.
  • O LED verde é apagado na entrada do loop(), e é acesso quando wifiRequest(s) é executado (agora que vi que seria melhor apagá-lo no loop(), logo depois de wifiRequest(s).
    • nota: o LED do wittyboard é RGB, como se fossem três LEDs com uma única lente. Desta forma, as cores se combinam. Caso verde e vermelho estejam acesos simultaneamente, o que se vê é amarelo.
  • Este código só funciona sem interromper a comunicação wifi quando o botão é pressionado porque o subsistema do wifi do ESP é assíncrono, ou seja, depois de configurado no setup(), funciona independente do programa do usuário (por isso o loop() do Extensor wifi está vazio). Eu não tinha certeza que seria assim, mas achava provável que fosse.

Pontos de configuração do código-fonte

linhas 9 e 10: inserir o nome e a senha do Access Point em que este extensor irá conectar-se. Referência; linha 116: inserir a requisição (HTTP:GET) que altera o valor da variável no servidor Blynk. Referência

• Vídeo mostrando teste de funcionamento

Explicação do vídeo

• 0:00 - À esquerda imagem de vídeo capturado por câmera contendo, à esquerda, o witty board, inicialmente desligado, e um telefone celular mostrando as redes wifi disponíveis. A rede extendedAndro não está listada. Ao centro, editor da IDE do Arduino apresentando parte do código-fonte. À direita, terminal executando capturador de tela.
• 0:10 - cabo USB é conectado, ligando o witty board.
• 0:13 - LED acende amarelo: combinação de verde porque enviou requisição, vermelho porque botão não está pressionado.
• 0:17 - abre monitor serial;
• 0:19 - a tela do celular atualiza, apresentando a rede extendedandro
• a cada segundo uma requisição HTTP:GET é feita, o código de resposta HTTP:200 indica que a mensagem atingiu o servidor;
• 0:33 - o lápis vermelho aponta a rede extendedandro, com sinal de aprox. -43dBm;
• 0:48 - tela do app Blynk com o botão (virtual) vermelho ligado em consequência do estado do botão físico não estar pressionado e o nível lógico na GPIO4 ser HIGH.
• 0:58 - o botão físico é pressionado, consequentemente no monitor serial a mensagem muda para Botao = 0, a cor do LED vai para verde, em seguida o botão (virtual) vermelho é desligado.
• 1:03 - o botão físico é solto, consequentemente no monitor serial a mensagem volta para Botao = 1, a cor do LED vai para amarelo, em seguida o botão (virtual) vermelho é ligado.
• 1:13 - o botão físico é pressionado, consequentemente no monitor serial a mensagem muda para Botao = 0, a cor do LED vai para verde, em seguida o botão (virtual) vermelho é desligado.
• 1:16 - o botão físico é solto, consequentemente no monitor serial a mensagem volta para Botao = 1, a cor do LED vai para amarelo, em seguida o botão (virtual) vermelho é ligado.

Diagrama de sequência baseado no vídeo

Código-fonte do diagrama de sequência

sequenceDiagram
  participant Pessoa
  participant Witty
  participant Celular
  participant Access Point
  Note left of Pessoa: 0:00 wittyboard está desligado<br />celular mostra lista de redes wifi detectadas<br />o botão não está pressionado.
  Pessoa->>Witty: 0:10 liga
  Note left of Witty: linha 52 de RangeExtender-NAPTcomBotao-2-limpo-FN.ino<br /> enquanto não conecta no AP, o LED não acende<br />quando conecta, acende verde.
  Witty->>Access Point: conecta WPA2 com<br /> senha e password
  Access Point-->>Witty: conectado
  Note left of Witty: linha 116 de RangeExtender-NAPTcomBotao-2-limpo-FN.ino<br />a cada segundo atualiza servidor.
  Witty->>Servidor Blynk: vermelho
  Witty->>Pessoa: 0:13 amarelo
  Note left of Pessoa: o LED do wittyboard é RGB, como se<br />fossem três LEDs com uma única lente.<br />Desta forma, as cores se combinam.<br />Caso verde e vermelho estejam acesos simultaneamente,<br />o que se vê é **amarelo**. O LED vermelho<br />acende quando o botão físico não está pressionado. 
  Witty->>Celular: sinal wifi<br />repetidor ligado
  Celular->>Pessoa: 0:19 Mostra que a rede extendedAndro existe
  Pessoa->>Celular: troca para aplicativo Blynk
  Celular-->>Pessoa: 0:48 vermelho aceso<br /> botão físico não pressionado
  Pessoa->>Witty: 0:58 pressiona botão físico
  Witty-->>Pessoa: verde
  Witty->>Servidor Blynk: não vermelho
  Servidor Blynk->>Celular: não vermelho
  Celular-->>Pessoa: apaga botão virtual vermelho
  Pessoa->>Witty: 1:03 solta botão físico
  Witty-->>Pessoa: amarelo
  Witty->>Servidor Blynk: vermelho
  Servidor Blynk->>Celular: vermelho
  Celular-->>Pessoa: acende botão virtual vermelho
  Pessoa->>Witty: 1:13 pressiona botão físico
  Witty-->>Pessoa: verde
  Witty->>Servidor Blynk: não vermelho
  Servidor Blynk->>Celular: não vermelho
  Celular-->>Pessoa: apaga botão virtual vermelho
  Pessoa->>Witty: 1:16 solta botão físico
  Witty-->>Pessoa: amarelo
  Witty->>Servidor Blynk: vermelho
  Servidor Blynk->>Celular: vermelho
  Celular-->>Pessoa: acende botão virtual vermelho

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Referências

Operações sobre Strings na IDE do Arduino