ESP32 + Arduino Core + FreeRTOS + Blynk = मन की शुरुआत के साथ घर

परियोजना के उद्देश्य

किसी तरह यह पता चला कि मैंने अपना घर बनाया, एक कंकाल। मेरे लक्जरी औल में कोई गैस नहीं है और निकट भविष्य में इसकी उम्मीद नहीं है, इसलिए मैंने एक कंकाल चुना - बाकी सब कुछ, मेरे लिए, बिजली के साथ गर्मी करना बहुत महंगा होगा। खैर, यह भी क्योंकि यह सबसे सस्ती तकनीकों में से एक है।
ठीक है, मैंने घर के चारों ओर पाइप फेंक दिए, बैटरी को लटका दिया, एक बॉयलर, यह गर्म लग रहा था, लेकिन कुछ गलत था।

खुद की बात सुनकर, मुझे एहसास हुआ कि यह एक टॉड है जो मुझे पसंद नहीं है, जबकि मैं घर पर नहीं हूं (दिन में 12-16 घंटे), हीटिंग काम करता है। और यह काम नहीं कर सकता है, केवल आगमन से पहले चालू करें, क्योंकि कंकाल की थोड़ी सी जड़ता है और आपको तापमान को जल्दी से बढ़ाने की अनुमति देता है। वही स्थिति जब घर छोड़ने के लिए लंबे समय तक कहीं। खैर, सामान्य तौर पर, सड़क पर तापमान में बदलाव के साथ बॉयलर के हैंडल को मोड़ना, किसी भी तरह से कोषेर नहीं है।

यह स्पष्ट हो गया कि स्वचालन के बिना, कहीं भी, बॉयलर सबसे सरल है, लेकिन इसमें बाहरी नियंत्रण रिले को जोड़ने के लिए संपर्क हैं। बेशक, आप तुरंत सभी आवश्यक कार्यों के साथ एक बॉयलर खरीद सकते हैं, लेकिन मेरे लिए, ऐसे बॉयलर किसी भी तरह से अमानवीय हैं। इसके अलावा मैं दिमाग के साथ बैठना चाहता था, आत्मा के लिए कुछ पेशाब करता था, थोड़ा सी सीखता था, भले ही आर्डिनो संस्करण में।

वास्तव में आवश्यकताओं के बारे में:

• सेटपॉइंट तापमान नियंत्रण
• बाहर या मैन्युअल रूप से तापमान के आधार पर शीतलक तापमान नियंत्रण
• अलग-अलग सेटिंग्स के साथ समय क्षेत्र, दिन के हिसाब से ठंडा, रात के हिसाब से गर्म
• स्वचालित मोड, ऑटो दिन-रात संक्रमण के साथ
• सप्ताहांत के लिए मैनुअल मोड, कोई ऑटो संक्रमण नहीं
• गैर-स्वचालित मोड, जहां आप मैन्युअल रूप से किसी भी शीतलक तापमान को सेट कर सकते हैं और बॉयलर को चालू / बंद कर सकते हैं
• हीटिंग नियंत्रण स्थानीय रूप से, बटन और स्क्रीन से और वेबसाइट / मोबाइल एप्लिकेशन के माध्यम से

यह शुरुआत में था, और फिर मैंने पीड़ित किया और जोड़ा:

• स्ट्रीट लैंप नियंत्रण (एलईडी स्पॉटलाइट)
• अलार्म सिस्टम मोशन सेंसर, साइरन और स्ट्रीट लैंप पर आधारित है
• प्रति दिन / माह / वर्ष + वर्ष के प्रत्येक महीने के लिए बॉयलर द्वारा खपत ऊर्जा की पैमाइश
• दीपक की धीमी चमक से ही अलार्म मोड
• एक दीपक के तेजी से झपकी और एक मोहिनी की छोटी बीप द्वारा संकेत मोड
• एक दीपक के तेजी से झपकी और एक मोहिनी के निरंतर हाउलिंग द्वारा सिग्नलिंग मोड

इस लेख का उद्देश्य अनुभव साझा करना, रूसी में कुछ का वर्णन करना है जो मुझे इंटरनेट पर नहीं मिला। मुझे लगता है कि यह लेख शुरुआत करने वाले Arduino do-it-tooers के लिए उपयोगी होगा जो पहले से ही प्रोग्रामिंग से थोड़ा परिचित हैं, जैसा कि बिल्कुल बुनियादी बातें जिनका मैंने वर्णन नहीं किया। मैंने यथासंभव स्पष्ट कोड लिखने की कोशिश की, मुझे आशा है कि मैं सफल रहा।

शुरुआत में क्या था

प्रारंभ में, परियोजना को Arduino Nano + ESP8266 के जंगली झुंड पर लागू किया गया था, लेकिन ESP एक ढाल के रूप में नहीं है, बल्कि एक अलग उपकरण के रूप में है। ऐसा क्यों? हां, क्योंकि मेरे पास पहले से ही यह सब था, लेकिन शब्द से कोई पैसा नहीं था, इसलिए मैं सिद्धांत रूप में नया लोहा नहीं खरीदना चाहता था। ईएसपी एक ढाल की तरह क्यों नहीं है? अब मुझे याद भी नहीं है।

Arduino ने सभी प्रक्रियाओं को हटा दिया क्योंकि इसमें GPIO की आवश्यक मात्रा थी, और ESP ने सभी डेटा को Blynk सर्वर को भेज दिया, क्योंकि यह इंटरनेट जानता था और इसमें पर्याप्त GPIO नहीं था। उन्होंने UART के माध्यम से खुद को कनेक्ट किया, और JSON को एक दूसरे के साथ डेटा भेजा। यह योजना असामान्य है, लेकिन इसने लगभग एक साल तक बिना किसी शिकायत के काम किया। कोई भी व्यक्ति कोडेक देख सकता है।

मैं तुरंत आरक्षण कर दूंगा, उस समय मैं बहुत कुशल नहीं था (और अब भी मैं इसे और बेहतर करना चाहूंगा), इसलिए गर्भवती महिलाओं और बच्चों को न देखना बेहतर है। इसके अलावा, सब कुछ Arduino IDE में लिखा गया था, यह रात तक याद नहीं किया जाएगा, जो कि रिफैक्टिंग के संदर्भ में बहुत सीमित है, वहां सब कुछ बहुत ही आदिम है।

लोहा

इसलिए, एक साल बीत चुका है, वित्त ने ESP32 डेविटक v1 खरीदने की अनुमति दी है, जिसमें पर्याप्त GPIO है, इंटरनेट और आम तौर पर एक सुपर नियंत्रक तक पहुंच सकता है। चुटकुलों के अलावा, मुझे काम के अंत में बहुत पसंद आया।

लोहे की सूची:

• ESP32 देवकी v1 नाम चीन
• 3 तापमान सेंसर DS18B20, घर के अंदर का तापमान, बाहर और पाइप में शीतलक का तापमान
• 4 रिले का ब्लॉक
• पीर सेंसर HC-SR501

मैंने एक योजना नहीं बनाई है, मुझे लगता है कि पिंस के नाम के साथ मैक्रोज़ से सब कुछ स्पष्ट हो जाएगा।

क्यों FreeRTOS और Arduino Core

Arduino पर पुस्तकालयों का एक गुच्छा, विशेष रूप से, उसी Blynk पर लिखा गया है, इसलिए आप Arinoino Core से दूर नहीं जाते।

फ्रीआरटीओएस क्योंकि यह आपको एक पूर्ण औद्योगिक नियंत्रक के काम के समान लोहे के एक छोटे टुकड़े के काम को व्यवस्थित करने की अनुमति देता है। प्रत्येक कार्य को अपने स्वयं के कार्य में स्थानांतरित किया जा सकता है, रोक दिया, शुरू किया, जब आवश्यक हो, हटा दिया - यह सब Arduino कोड की एक लंबी उलझन लिखने की तुलना में बहुत अधिक लचीला है, जब अंत में सब कुछ लूप फ़ंक्शन में बदले में किया जाता है।

FreeRTOS का उपयोग करते समय, प्रत्येक कार्य को कड़ाई से निर्दिष्ट समय पर निष्पादित किया जाएगा, यदि केवल प्रोसेसर शक्ति पर्याप्त है। इसके विपरीत, Arduino में सभी कोड को एक फ़ंक्शन में निष्पादित किया जाता है, एक थ्रेड में, यदि कुछ धीमा हो जाता है, तो बाकी कार्यों को देरी से निष्पादित किया जाएगा। तेज प्रक्रियाओं का प्रबंधन करते समय यह विशेष रूप से ध्यान देने योग्य है, इस परियोजना में इस टॉर्च की चमक और एक जलपरी बीपिंग के बारे में नीचे चर्चा की जाएगी।

तर्क के बारे में

FreeRTOS कार्यों के बारे में

→ परियोजना के पूरे कोडेक से लिंक

इसलिए, FreeRTOS का उपयोग करते समय, सेटअप फ़ंक्शन मुख्य फ़ंक्शन की भूमिका निभाता है, अनुप्रयोग में प्रवेश बिंदु, FreeRTOS कार्य (इसके बाद के कार्य) इसमें बनाए जाते हैं, लूप फ़ंक्शन का उपयोग बिल्कुल नहीं किया जा सकता है।

शीतलक के तापमान की गणना के लिए एक छोटे से काम पर विचार करें:

void calculate_water_temp(void *pvParameters) { while (true) { if (heating_mode == 3) {} else { if (temp_outside > -20) max_water_temp = 60; if (temp_outside <= -20 && temp_outside > -25) max_water_temp = 65; if (temp_outside <= -25 && temp_outside > -30) max_water_temp = 70; if (temp_outside <= -30) max_water_temp = 85; } vTaskDelay(1000 / portTICK_RATE_MS); } } 

इसे एक फ़ंक्शन के रूप में घोषित किया गया है जो _void pvParameters को लेना चाहिए, फ़ंक्शन के अंदर एक अंतहीन लूप आयोजित किया जाता है, जिसका मैंने इस्तेमाल किया while (true) ।

एक साधारण तापमान गणना की जाती है (यदि ऑपरेटिंग मोड अनुमति देता है) और फिर कार्य 1 मिनट के लिए vTaskDelay(1000 / portTICK_RATE_MS) द्वारा euthanized है। इस मोड में, यह सीपीयू समय का उपभोग नहीं करता है, जो चर काम करते हैं, दूसरे शब्दों में, संदर्भ, समय आने पर उन्हें वहां से बाहर निकालने के लिए स्टैक पर संग्रहीत किया जाता है।

अगला कार्य सेटअप में बनाया जाना चाहिए। यह xTaskCreate विधि को कॉल करके किया जाता है:

xTaskCreate(calculate_water_temp, "calculate_water_temp", 2048, NULL, 1, NULL);

कई तर्क हैं, लेकिन हमारे लिए, calcul_water_temp महत्वपूर्ण है - कार्य कोड और 2048 वाले फ़ंक्शन का नाम बाइट्स में स्टैक का आकार है।

स्टैक का आकार शुरू में सभी को 1024 बाइट्स में सेट करता है, फिर मैंने टाइप करके वांछित विधि की गणना की, यदि कंट्रोलर स्टैक ओवरफ्लो के साथ गिरना शुरू हो गया (जैसा कि uart में आउटपुट से देखा जा सकता है), मैंने सिर्फ 2 बार स्टैक का आकार बढ़ाया है, अगर यह मदद नहीं करता है, तो 2 बार और इसी तरह से जब तक यह काम करता है। बेशक, यह मेमोरी को बहुत अधिक नहीं बचाता है, लेकिन ESP32 के पास पर्याप्त है, मेरे मामले में आप इससे परेशान नहीं हो सकते।

आप कार्य के लिए एक हैंडल भी निर्दिष्ट कर सकते हैं - एक हैंडल जिसके साथ आप निर्माण के बाद कार्य को नियंत्रित कर सकते हैं, उदाहरण के लिए - हटाएं। यह उदाहरण में अंतिम NULL है। एक हैंडल इस तरह बनाया जाता है:

TaskHandle_t slow_blink_handle;

अगला, जब कोई कार्य बनाते हैं, तो xTaskCreate लिए एक सूचक xTaskCreate पैरामीटर को पास किया जाता है:

xTaskCreate(outside_lamp_blinks, "outside_lamp_blynk", 10000, (void *)1000, 1, &slow_blink_handle);

और यदि हम कार्य को हटाना चाहते हैं, तो हम यह करते हैं:

vTaskDelete(slow_blink_handle);

यह कैसे उपयोग किया जाता है यह दहशत_कंट्रोल panic_control कोड में देखा जा सकता है।

फ्रीट्रॉस म्यूटेक्स पेशेवरों

म्यूटेक्स का उपयोग कार्यों के बीच टकराव को खत्म करने के लिए किया जाता है, जैसे कि uart, wifi, आदि जैसे संसाधनों का उपयोग। मेरे मामले में, मुझे वाईफाई और फ्लैश मेमोरी तक पहुंच के लिए म्यूटेक्स की आवश्यकता थी।

म्यूटेक्स के लिए एक लिंक बनाएँ:

SemaphoreHandle_t wifi_mutex;

setup एक म्यूटेक्स बनाएं:

wifi_mutex = xSemaphoreCreateMutex();

इसके अलावा, जब हमें कार्य संसाधन तक पहुंच की आवश्यकता होती है, तो यह म्यूटेक्स लेता है, जिससे बाकी कार्यों को पता चल जाता है कि संसाधन व्यस्त है और इसके साथ काम करने की कोशिश करने की कोई आवश्यकता नहीं है:

xSemaphoreTake(wifi_mutex, portMAX_DELAY);

portMAX_DELAY - संसाधन और म्यूटेक्स को अन्य कार्यों से मुक्त होने तक अनिश्चित काल तक प्रतीक्षा करें, इस समय सभी कार्य सोएंगे।

संसाधन के साथ काम करने के बाद, हम म्यूटेक्स देते हैं ताकि अन्य इसका उपयोग कर सकें:

xSemaphoreGive(wifi_mutex);

आप कोड को अधिक send_data_to_blynk में send_data_to_blynk send_data_to_blynk में देख सकते हैं।

व्यवहार में, म्यूटेक्स का गैर-उपयोग नियंत्रक के संचालन के दौरान ध्यान देने योग्य नहीं था, लेकिन जेटीएजी डीबग के दौरान, त्रुटियाँ लगातार गायब हो गईं जो म्यूटेक्स का उपयोग करने के बाद गायब हो गईं।

तसोक का संक्षिप्त विवरण

get_temps - प्रत्येक 30 सेकंड में सेंसर से तापमान प्राप्त करना, अधिक बार यह आवश्यक नहीं है।
get_time_task - NTP सर्वर से समय प्राप्त करें। इससे पहले, आरटीसी मॉड्यूल DS3231 से समय निकल गया था, लेकिन यह एक साल के काम के बाद विफल होने लगा, इसलिए मैंने इससे छुटकारा पाने का फैसला किया। मैंने फैसला किया कि मेरे लिए इसका कोई विशेष परिणाम नहीं है, मुख्य रूप से समय हीटिंग क्षेत्र के स्विचिंग को प्रभावित करता है - दिन या रात। यदि नियंत्रक के संचालन के दौरान इंटरनेट गायब हो जाता है, तो समय बस फ्रीज हो जाएगा, समय क्षेत्र बस एक ही रहेगा। यदि नियंत्रक बंद हो जाता है और चालू करने के बाद कोई इंटरनेट नहीं है, तो समय हमेशा 0:00:00 होगा - रात में हीटिंग मोड।
calculate_water_temp - ऊपर माना जाता है।
detect_pir_move - HC-SR501 सेंसर से मोशन सिग्नल प्राप्त करना। सेंसर एक तार्किक इकाई बनाता है + 3.3V जब गति का पता लगाया जाता है, जो कि digitalRead का उपयोग करके पता लगाया जाता है, वैसे, इस सेंसर के लिए पता लगाने के लिए पिन को GND - pinMode(pir_pin, INPUT_PULLDOWN); तक खींचा जाना चाहिए pinMode(pir_pin, INPUT_PULLDOWN);
heating_control - हीटिंग मोड स्विच करना।
out_lamp_control - एक स्ट्रीट लैंप का नियंत्रण।
जब गति का पता चलता है, तो panic_control - सायरन और स्पॉटलाइट को नियंत्रित करता है। सायरन और चमकती रोशनी के प्रभाव को बनाने के लिए, अलग-अलग कार्यों का उपयोग किया जाता है, outside_lamp_blinks और siren_beeps । FreeRTOS का उपयोग करते समय, चमकती और बीप्स पूरी तरह से काम करती हैं, बिल्कुल निर्धारित अंतराल पर, अन्य कार्य आपके काम को प्रभावित नहीं करते हैं, क्योंकि वे अलग-अलग धाराओं में रहते हैं। FreeRTOS गारंटी देता है कि कार्य में कोड निर्दिष्ट समय पर निष्पादित होगा। loop में इन कार्यों को लागू करते समय loop सब कुछ इतनी आसानी से काम नहीं करता है, क्योंकि अन्य कोड के निष्पादन से प्रभावित।
guard_control - गार्ड मोड का नियंत्रण।
send_data_to_blynk - Blynk एप्लिकेशन को डेटा भेजें।
run_blynk - Blynk.run() का उपयोग करने के लिए मैनुअल द्वारा आवश्यक के रूप में Blynk.run() को लॉन्च करने के लिए कार्य। जैसा कि मैं इसे समझता हूं, आवेदन से नियंत्रक तक डेटा प्राप्त करना आवश्यक है। सामान्य तौर पर, Blynk.run() एक loop में होना चाहिए, लेकिन मैं मूल रूप से वहां कुछ भी नहीं डालना चाहता था और इसे एक अलग काम बना दिया।
write_setting_to_pref बाद उन्हें पकड़ने के लिए रेकॉर्ड सेटिंग और ऑपरेटिंग मोड write_setting_to_pref । प्रीफ़ के बारे में नीचे वर्णित किया जाएगा।
count_heated_hours - बॉयलर के संचालन समय की गिनती। मैंने बस यह किया है, अगर बॉयलर को टास्क लॉन्च (प्रत्येक 30 सेकंड) के क्षण में स्विच किया जाता है, तो फ्लैश मेमोरी में वांछित कुंजी के लिए मूल्य एक से बढ़ जाता है।
send_heated_hours_to_app - इस कार्य में मान निकाले जाते हैं और 0.00833 (1/120 घंटे) से गुणा किए जाते हैं, बॉयलर के संचालन के प्राप्त घंटों को बिलक एप्लिकेशन को भेजा जाता है।
feed_watchdog - वॉचडॉग फ़ीड। मुझे वॉचडॉग लिखना था, क्योंकि हर कुछ दिनों में एक बार नियंत्रक जम सकता है। यह किससे जुड़ा है यह स्पष्ट नहीं है, बिजली की आपूर्ति में किसी प्रकार का हस्तक्षेप हो सकता है, लेकिन प्रहरी का उपयोग करने से यह समस्या हल हो जाती है। वॉचडॉग टाइमर 10 सेकंड, नियंत्रक 10 सेकंड के लिए उपलब्ध नहीं है तो यह ठीक है।
heart_beat - एक नाड़ी के साथ कार्य। जब मैं नियंत्रक को पास करता हूं, तो मैं जानना चाहता हूं कि यह ठीक काम करता है। क्योंकि मेरे बोर्ड में कोई अंतर्निहित एलईडी नहीं है, मुझे UART एलईडी का उपयोग करना था - Serial.begin(9600); स्थापित Serial.begin(9600); और UART में एक लंबी स्ट्रिंग लिखें। यह बहुत अच्छी तरह से काम करता है।

ईएसपी 32 एनवीएस लेवलिंग पहनते हैं

निम्नलिखित विवरण बल्कि क्रूड हैं, शाब्दिक रूप से उंगलियों पर, बस मुद्दे का सार व्यक्त करने के लिए। अधिक जानकारी

Arduino गैर-वाष्पशील मेमोरी में डेटा स्टोर करने के लिए EEPROM मेमोरी का उपयोग करता है। यह एक छोटी सी मेमोरी है जिसमें प्रत्येक बाइट को अलग से लिखा और मिटाया जा सकता है, जबकि फ्लैश मेमोरी को केवल सेक्टरों द्वारा मिटाया जाता है।

ESP32 में कोई EEPROM नहीं है, लेकिन आम तौर पर 4 एमबी फ्लैश मेमोरी होती है जिसमें आप कंट्रोलर फर्मवेयर या उपयोगकर्ता डेटा संग्रहीत करने के लिए विभाजन बना सकते हैं। उपयोगकर्ता डेटा के लिए अनुभाग कई प्रकार के होते हैं - NVS, FATFS, SPIFFS। यह रिकॉर्डिंग के लिए इच्छित डेटा के प्रकार के आधार पर चुना जाना चाहिए।

क्योंकि इस परियोजना में लिखे जा रहे सभी डेटा प्रकार Int के हैं, मैंने NVS - गैर-वॉलिटाइल स्टोरेज को चुना। इस प्रकार का विभाजन छोटे, अक्सर अधिलेखित डेटा के भंडारण के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है। यह समझने के लिए कि, आपको NVS के संगठन में थोड़ा गहराई से जाना चाहिए।

EEPROM और FLASH की तरह, ओवरराइटिंग डेटा पर प्रतिबंध हैं, EEPROM में बाइट्स को 100,000 से 1,000,000 बार तक ओवरराइट किया जा सकता है, और FLASH सेक्टर समान है। यदि हम एक सेकंड में एक बार डेटा लिखते हैं, तो हम 60 सेकंड x 60 मिनट x 24 घंटे = 86,400 बार / दिन प्राप्त करते हैं। यही है, इस मोड में, बाइट 11 दिनों तक चलेगा, जो थोड़ा सा है। जिसके बाद बाइट लिखने और पढ़ने के लिए अनुपलब्ध रहेगी।

इस समस्या को हल करने के लिए, Arduino EEPROM लाइब्रेरी का update() put() कार्य केवल डेटा को लिखते हैं जब यह बदलता है। यही है, आप हर दूसरे कुछ सेटिंग्स और मोड कोड लिख सकते हैं जो काफी कम बदलते हैं।

NVS पहनने के स्तर को नियंत्रित करने की एक अलग विधि का उपयोग करता है। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, फ्लैश सेक्टर में डेटा भागों में लिखा जा सकता है, लेकिन केवल पूरे क्षेत्र को मिटाया जा सकता है। इसलिए, NVS में डेटा रिकॉर्डिंग एक प्रकार की पत्रिका में की जाती है, इस पत्रिका को पृष्ठों में विभाजित किया जाता है, जिन्हें फ्लैश मेमोरी के एक क्षेत्र में रखा जाता है। डेटा कुंजी के जोड़े में लिखा गया है: मूल्य। वास्तव में, यह EEPROM की तुलना में और भी आसान है, क्योंकि एक सार्थक नाम के साथ काम करना स्मृति में एक पते की तुलना में आसान है। अद्यतन: कुंजी की लंबाई 15 से अधिक वर्ण नहीं है!

यदि आप पहले मान को किसी कुंजी के लिए 1 somekey , और फिर मान 2 को उसी कुंजी पर लिखें, तो पहला मान हटा नहीं जाएगा, इसे केवल हटाए गए (मिटाए गए) के रूप में चिह्नित किया जाएगा, और लॉग में एक नई प्रविष्टि जोड़ी जाएगी:

यदि आप किसी प्रकार से डेटा पढ़ने की कोशिश करते हैं somekey इस कुंजी का अंतिम मूल्य वापस आ जाएगा। क्योंकि चूंकि लॉग आम है, विभिन्न कुंजियों के मूल्यों को एक दूसरे के बगल में संग्रहीत किया जाता है, जैसा कि वे लिखे गए हैं।

पृष्ठ में एक स्थिति है, खाली - खाली, प्रविष्टियों के बिना, सक्रिय - डेटा वर्तमान में इसे लिखा जा रहा है, पूर्ण - पूर्ण है, आप इसे नहीं लिख सकते। जैसे ही पृष्ठ स्थान से बाहर निकलता है, वह
सक्रिय पूर्ण पर जाता है, और अगला खाली पृष्ठ सक्रिय हो जाता है।

जहाँ तक मैंने एस्प्रेसिफ वेबसाइट और विभिन्न मंचों पर प्रलेखन से समझा, पेज की सफाई तब शुरू होती है जब मुफ्त पेज समाप्त हो जाते हैं। अधिक सटीक होने के लिए, इसके अनुसार, मिटाना तब होगा जब केवल 1 मुक्त पृष्ठ रहता है।

यदि पृष्ठ को साफ़ करने की आवश्यकता है, तो वर्तमान रिकॉर्ड (नॉन-इरेज़्ड) को किसी अन्य पृष्ठ पर ले जाया जाता है, और पृष्ठ अधिलेखित हो जाता है।

इस प्रकार, प्रत्येक विशेष पृष्ठ के लिए राइट-इरेज ऑपरेशन काफी दुर्लभ है, अधिक पृष्ठ - कम अक्सर। इसके आधार पर, मैंने एनवीएस विभाजन का आकार 1 एमबी तक बढ़ा दिया, मेरी रिकॉर्डिंग दर पर यह 170 वर्षों के लिए पर्याप्त है, जो सामान्य रूप से पर्याप्त है। NVS अनुभाग के आकार बदलने के बारे में अगले जाएगा।

NVS के साथ सुविधाजनक काम के लिए, Arduino Core के लिए ESP32 में प्रेफरेंस की एक आसान लाइब्रेरी लिखी गई है, इसके साथ काम करने का तरीका यहां लिखा गया है ।

VisualGDB के बारे में थोड़ा सा

जैसे ही मैंने Arduino IDE के साथ काम करना शुरू किया, मुझे विजुअल स्टूडियो की तुलना में दुखी कार्यक्षमता से तुरंत आश्चर्य हुआ। वे कहते हैं कि वीएस भी एक फव्वारा नहीं है, हालांकि यह मुझे सूट करता है, लेकिन अर्डुइनो आईडीई में 50 से अधिक लाइनों पर कुछ लिखना दर्दनाक और दर्दनाक रूप से लंबा है। इस प्रकार, विकास के लिए एक आईडीई चुनने पर सवाल उठा। क्योंकि मैं VS से परिचित हूं, मैंने VisualGDB पर समझौता किया है ।

Arduino IDE के बाद, ESP32 के लिए विकास केवल एक आश्रय है। परिभाषा में परिवर्तन क्या है, परियोजना में कॉल की खोज और चर का नाम बदलने की क्षमता।

VisualGDB के साथ ESP32 विभाजन तालिका को बदलना

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, तालिका को ESP32 विभाजन के साथ बदला जा सकता है; हम विचार करेंगे कि यह कैसे किया जा सकता है।
तालिका को csv फ़ाइल के रूप में संपादित किया जाता है, डिफ़ॉल्ट रूप से VisualGDB निम्नलिखित तालिका लिखती है:

 Name, Type, SubType, Offset, Size, Flags nvs, data, nvs, 0x9000, 0x5000, otadata, data, ota, 0xe000, 0x2000, app0, app, ota_0, 0x10000, 0x140000, app1, app, ota_1, 0x150000,0x140000, spiffs, data, spiffs, 0x290000,0x170000, 

यहां हम NVS के तहत एक सेक्शन, एप्लिकेशन के लिए दो सेक्शन और कुछ और सेक्शन देखते हैं। बारीकियों में, यह ध्यान दिया जा सकता है कि app0 (आपका आवेदन) हमेशा शून्य पते से शुरू होने वाले ऑफसेट 0x10000 पर लिखा जाना चाहिए, अन्यथा बूटलोडर इसका पता नहीं लगाएगा। इसके अलावा, ऑफसेट का चयन किया जाना चाहिए ताकि अनुभाग एक-दूसरे को "ओवरलैप" न करें। विभाजन तालिका स्वयं ऑफसेट 0x8000 पर लिखी गई है। जैसा कि आप देख सकते हैं, इस मामले में एनवीएस का आकार 0x5000 - 20KB है, जो बहुत अधिक नहीं है।

मैंने विभाजन तालिका को निम्नानुसार संशोधित किया है:

 Name, Type, SubType, Offset, Size, Flags app0, app, ota_0, 0x10000, 0x140000, nvs, data, nvs, , 1M, otadata, data, ota, , 0x2000, spiffs, data, spiffs, , 0x170000, 

नाम से पहले एक ग्रिड जोड़ने के लिए मत भूलना, यदि आप इस तालिका का उपयोग करते हैं, तो आपको एक टिप्पणी पर विचार करने के लिए इस पंक्ति की आवश्यकता है।

जैसा कि आप देख सकते हैं, एनवीएस का आकार 1 एमबी तक बढ़ जाता है। यदि आप ऑफसेट निर्दिष्ट नहीं करते हैं, तो अनुभाग पिछले एक के तुरंत बाद शुरू हो जाएगा, इसलिए यह केवल app0 के लिए ऑफसेट को इंगित करने के लिए पर्याप्त है। CSV फ़ाइलों को नोटपैड में txt के रूप में संपादित किया जा सकता है और फिर सहेजे गए फ़ाइल के लिए csv की अनुमति को बदल दें।

अगला, विभाजन तालिका को बाइनरी में परिवर्तित किया जाना चाहिए, क्योंकि यह इस रूप में नियंत्रक में प्रवेश करता है। ऐसा करने के लिए, कनवर्टर चलाएं:
c:\Users\userName\Documents\ArduinoData\packages\esp32\hardware\esp32\1.0.3\tools\gen_esp32part.exe part_table_name.csv part_table_name.bin । पहला पैरामीटर आपका CSV है, दूसरा पैरामीटर आउटपुट बाइनरी है।

परिणामी बाइनरी को c:\Users\userName\Documents\ArduinoData\packages\esp32\hardware\esp32\1.0.3\tools\partitions\part_table_name.csv , जिसके बाद यह निर्दिष्ट करना आवश्यक है कि यह वह था जिसे समाधान बनाने के लिए लिया गया था, और कोई डिफ़ॉल्ट विभाजन तालिका नहीं। आप फ़ाइल c:\Users\userName\Documents\ArduinoData\packages\esp32\hardware\esp32\1.0.3\boards.txt में अपनी तालिका का नाम लिखकर ऐसा कर सकते हैं। मेरे मामले में, यह esp32doit-devkit-v1.build.partitions=part_table_name
इन जोड़तोड़ के बाद, जब आवेदन का निर्माण VisualGDB बिल्कुल आपके विभाजन तालिका ले जाएगा और इसे अंदर डाल देगा
~project_folder_path\Output\board_name\Debug\project_name.ino.partitions.bin , जहां से इसे पहले ही बोर्ड में डाला जाएगा।

JTAG डिबगर CJMC-FT232H

जहां तक ​​मुझे पता है, यह सबसे सस्ता डिबगर है जो ईएसपी 32 के साथ काम कर सकता है, इसने मुझे लगभग 600 रूबल की लागत दी, उनमें से बहुत सारे हैं अलिक्सप्रेस।

जब आप डिबगर को कनेक्ट करते हैं, तो विंडोज उस पर अनुपयुक्त ड्राइवरों को स्थापित करता है जिन्हें ज़डिग प्रोग्राम का उपयोग करके बदलना होगा, वहां सब कुछ सरल है, मैं इसका वर्णन नहीं करूंगा।

यह निम्नलिखित तरीके से ESP32 देवकिट-v1 से जुड़ता है:
FT232H - ESP32
AD0 - GPIO13
AD1 - GPIO12
AD2 - GPIO15
AD3 - GPIO14
फिर, Project -> VisualGDB Project Properties आपको निम्नलिखित सेटिंग्स करने की आवश्यकता है:

इसके बाद Test पर क्लिक करें। कभी-कभी ऐसा होता है कि कनेक्शन पहली बार स्थापित नहीं होता है, प्रक्रिया स्थिर होने लगती है, फिर आपको टेस्ट को दोहराने और दोहराने की आवश्यकता होती है। यदि सब कुछ क्रम में है, तो कनेक्शन के परीक्षण की प्रक्रिया में लगभग 5 सेकंड लगते हैं।

मैंने आमतौर पर परियोजना को इकट्ठा किया और इसे USB के माध्यम से ESP32 में ही (डिबगर के माध्यम से नहीं) अपलोड किया, जिसके बाद मैंने Debug -> Attach to Running Embedded Firmware का उपयोग करके डिबगिंग शुरू कर दी Debug -> Attach to Running Embedded Firmware । कोड में, आप ब्रेकपॉइंट्स सेट कर सकते हैं, ब्रेकडाउन के समय वेरिएबल्स के मूल्यों को देखें और Debug -> Windows -> Threads विंडो आप देख सकते हैं जिसमें फ्रीट्रॉस कार्य को रोक दिया गया कोड है, जो डीबगिंग के दौरान त्रुटि होने पर उपयोगी है। डिबगर के ये कार्य मेरे लिए आराम से काम करने के लिए पर्याप्त थे।
जब मैंने एनवीएस के साथ काम करना शुरू किया, तो डिबगिंग लगातार अस्पष्ट त्रुटियों से बाधित था। जैसा कि मैं इसे समझता हूं, यह इसलिए है क्योंकि डिबगर को डिफ़ॉल्ट NVS अनुभाग में डंप जैसा कुछ बनाने की आवश्यकता होती है, लेकिन इस समय NVS पहले से ही नियंत्रक द्वारा उपयोग किया जाता है। बेशक, यह 2 एनवीएस विभाजन बनाकर किया जा सकता है, एक डिबगिंग के लिए डिफ़ॉल्ट नाम और दूसरा अपनी आवश्यकताओं के लिए। लेकिन वहाँ कुछ भी जटिल नहीं था, अतिरिक्त कोड में, इसने पहली बार काम किया, इसलिए मैंने इसकी जांच नहीं की।

Glitches ESP32

Aliexpress वाले किसी भी उपकरण की तरह, मेरे ESP32 बोर्ड की अपनी थी, जिसका वर्णन कहीं नहीं किया गया है। जब वह पहुंची, तो मैंने बोर्ड से I2C पर काम करने वाले कुछ बाह्य उपकरणों को खिलाया, लेकिन कुछ समय बाद, बोर्ड ने रिबूट करना शुरू कर दिया, अगर कोई भी उपभोग उपकरण या यहां तक ​​कि एक संधारित्र + 5 वी पैर से जुड़ा हुआ था। ऐसा क्यों है पूरी तरह से समझ से बाहर है।

अब मैं बोर्ड को चीनी चार्ज 0.7A, 3.3V बोर्ड के पैर से ds18b20 सेंसर और 2A के दूसरे चार्ज से रिले और मोशन सेंसर से पावर देता हूं। बोर्ड का GND पैर बेशक बाकी लोहे के GND पिंस से जुड़ा होता है। सस्ता और हंसमुख हमारा विकल्प है।

परियोजना के परिणामों के बारे में

मुझे घर में लचीलेपन को नियंत्रित करने, पैसे और पसीने की कमाई को बचाने का अवसर मिला। फिलहाल, अगर हीटिंग पूरे दिन 23 डिग्री को -5 - -7 के बाहर बनाए रखता है, तो यह बॉयलर ऑपरेशन के लगभग 11 घंटे है। यदि दिन के दौरान 20 डिग्री और शाम को केवल 23 को गर्म रखने के लिए, तो यह बॉयलर के संचालन के पहले से ही 9 घंटे है। बॉयलर की क्षमता 6 किलोवाट है, जिसमें 2.2 रूबल के किलोवाट की वर्तमान कीमत है, यह प्रति दिन लगभग 26.4 रूबल है। हमारे क्षेत्र में हीटिंग सीजन की अवधि 200 दिन है, हीटिंग सीजन में औसत तापमान सिर्फ -5 डिग्री है। इस प्रकार, हम हीटिंग के मौसम के लिए लगभग 5000r बचत प्राप्त करते हैं।

उपकरणों की लागत 2000r से अधिक नहीं होती है, अर्थात, कुछ महीनों में लागतों को वापस कर दिया जाएगा, इस तथ्य का उल्लेख नहीं करने के लिए कि इस तरह के स्वचालन की एक तैयार-निर्मित प्रणाली की लागत कम से कम 20,000r होगी। एक और बात यह है कि मैंने फर्मवेयर और डिबगिंग लिखने में लगभग एक सप्ताह का समय बिताया, लेकिन काम के दौरान, उदाहरण के लिए, मैंने आखिरकार महसूस किया कि सी ++ में पॉइंटर्स क्या हैं और बहुत सारे अन्य अनुभव प्राप्त हुए हैं (उदाहरण के लिए, कई घंटों के अनुभवहीन ग्लिच के डिबगिंग का अनुभव)। और अनुभव, जैसा कि आप जानते हैं, मुश्किल से ज़्यादा करना मुश्किल है।

Blynk मोबाइल एप्लिकेशन का स्क्रीनशॉट:

बेशक, परियोजना में कोड एक उत्कृष्ट कृति नहीं है, लेकिन मैंने इसे समय की कमी की स्थितियों में लिखा था और मुख्य रूप से पठनीयता पर ध्यान केंद्रित किया था। रिफ्लेक्टर के लिए बस कोई समय नहीं है। सामान्य तौर पर, मेरे पास बहुत सारे बहाने होते हैं कि मेरा कोड इतना डरावना क्यों है, लेकिन यह मेरा पसंदीदा है, इसलिए मैं इस पर ध्यान केंद्रित करूंगा, मैंने इस विषय को और विकसित नहीं किया।

अगर मेरा स्क्रिबल किसी की मदद करता है, तो मुझे खुशी होगी। मुझे किसी भी टिप्पणी और सुझाव पर खुशी होगी।