ESP32 با آنتن مسافت طولانی خارجی: 10 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

موضوع امروز مربوط به آزمایش از راه دور با ESP32 با آنتن خارجی است. بیایید امروز از دو ماژول استفاده کنیم: از Espressif و TTGO. بیایید سپس RSSI را بین این دو آنتن ESP32 بررسی کنیم ، یک نمودار از تاریخ ایجاد کنیم و یک گزارش از مقادیر را در یک فایل.csv بنویسیم.

سپس ESP32 Wrover را به عنوان AP و ESP32 TTGO را به عنوان ایستگاه داریم. من از یک آنتن که از TP-Link کمی بزرگتر و روتر دیگری که به آنتن 9dbm معروف است ، استفاده کردم. من هیچ تفاوتی بین این دو متوجه نشده ام.

سرانجام ، دو میکروکنترلر از طریق سوکت به هم متصل می شوند و با ارسال هر بسته اطلاعاتی ، یک نمودار با نوارهایی که نسبت dbm را نشان می دهند ، روی صفحه چاپ می کنیم.

مرحله 1: نصب AP با Wrover

مرحله 2: مونتاژ STATION با TTGO

مرحله 3: نتیجه

حداکثر فاصله با 2 برابر آنتن خارجی: 315 متر

حداکثر فاصله با آنتن خارجی و داخلی: 157 متر

مرحله 4: بایگانی LOG. CSV

من داده ها را روی یک کارت SD ، با داده ها در میلی ثانیه ، dbm و رشته بسته ثبت کردم.

مرحله 5: کتابخانه Adafruit GFX

در Arduino IDE ، به Sketch-> Include Library-> Manage Libraries بروید…

Adafruit GFX Library را نصب کنید

مرحله 6: کتابخانه Adafruit ST7735

در Arduino IDE ، به Sketch-> Include Library-> Manage Libraries بروید…

Adafruit ST7735 را نصب کنید

مرحله 7: پیکربندی کارت ها

منتظر تفاوت ها باشید:

مرحله 8: AP.ino

ما کتابخانه های لازم را وارد کرده و برخی پارامترها را تعریف کرده ایم.

#include #include #include #include #include #include // Rede que o ESP criará. No Station deve ser igual #define SSID "RSSI_Test" #define PASSWORD "87654321" // Tempo de timeout para conmarrarar conexão pedida #define TIMEOUT 2000 // Largura e altura do #define DISPLAY_WIDTH 160 #defura DISPLAY_HEIGHT 128 // تعریف cor، margem e tamanho do gráfico #تعریف PLOT_COLOR ST77XX_GREEN #تعریف PLOT_MARGIN 20 #تعریف PLOT_SIZE (DISPLAY_HEIGHT - 2*PLOT_MARGIN) // Arquivo de log no SD #define FILE_PATH "/

ما پین ها را در بین سایر متغیرها تعریف می کنیم

// پینوها #تعریف DISPLAY_DC 12 // A0 #تعریف DISPLAY_CS 13 // CS #تعریف DISPLAY_MOSI 14 // SDA #تعریف DISPLAY_CLK 27 // SCK #تعریف DISPLAY_RST 0 // Pino do SDCard Os pinos mosi، miso e sck são os nativos (23، 19 e 18 respectivamente) #تعریف SDCARD_CS 15 // Pixel onde or gráfico começa horizontalmente int currentX = PLOT_MARGIN؛ // Objeto responsável pelo display Adafruit_ST7735 display = Adafruit_ST7735 (DISPLAY_CS، DISPLAY_DC، DISPLAY_MOSI، DISPLAY_CLK، DISPLAY_RST)؛ // سرور Criamos um (quaquer porta válida به منظور استفاده از مشتری یا استفاده از یک portma mesma) سرور WiFiServer (80) ؛ // Variável para armazenar o cliente (no caso o ESP32 em modo station) conectado WiFiClient client؛ // String que recebemos do cliente String دریافت؛ // RSSI enviado pelo cliente for este ESP32 long rssi = 0؛ // Faz o controle do temporizador (interrupção por tempo) hw_timer_t *timer = NULL؛ // Utilizado para guardar os ultimos std:: vector rssiHistory؛

برپایی

void setup () {Serial.begin (115200)؛ setupDisplay ()؛ // Inicializa o SD if (! SD.begin (SDCARD_CS)) {display.println ("Erro ao inicializar lib SD!")؛ } // Cria a rede WiFi، inicializa or server و espera o cliente conectar setupWiFi ()؛ server.begin ()؛ waitForClient ()؛ // Espera 3 segundos، limpa a tela e inicializa o Watchdog delay (3000)؛ display.fillScreen (ST77XX_BLACK) ؛ display.setCursor (0 ، 0) ؛ setupWatchdog ()؛ }

WiFi را راه اندازی کنید

// Cria um Access Point و پیکربندی IPvoid setupWiFi () {display.println ("ایجاد softAP" + String (SSID)) ؛ WiFi.disconnect ()؛ WiFi.mode (WIFI_AP) ؛ WiFi.softAPConfig (IPAddress (192، 168، 0، 1)، IPAddress (192، 168، 0، 1)، IPAddress (255، 255، 255، 0)) ؛ WiFi.softAP (SSID ، PASSWORD) ؛ display.println ("softAP" + رشته (SSID) + "ایجاد شد!") ؛ }

راه اندازی نمایشگر

// Incializa o display، muda a orientação e limpa a telavoid setupDisplay () {// Inicializa o display display.initR (INITR_BLACKTAB)؛ // Rotaciona o conteúdo mostrado display.setRotation (3) ؛ // Pinta a tela de preto display.fillScreen (ST77XX_BLACK)؛ }

waitForClient

void waitForClient () {display.println ("در انتظار مشتری") ؛ // Aguarda o cliente conectar while (! (client = server.available ())) {display.print (".")؛ تأخیر (500) ؛ } display.println ("مشتری متصل است")؛ // Tempo máximo que o clienteve deve demorar para responder // antes de dizermos que a conexão foi perdida client.setTimeout (TIMEOUT)؛ }

IRAM_ATTR resetModule و setWatchdog

// função que o temporizador irá chamar، para reiniciar o ESP32void IRAM_ATTR resetModule () {ets_printf ("(watchdog) reiniciar / n")؛ esp_restart_noos ()؛ // reinicia o chip} void setupWatchdog () {timer = timerBegin (0، 80، true)؛ // timerID 0، div 80 // timer، callback، interrupção de borda timerAttachInterrupt (timer، & resetModule، true)؛ // تایمر ، سرعت (ما) ، repetição timerAlarmWrite (تایمر ، 10000000 ، درست) ؛ timerAlarmEnable (تایمر) ؛ // habilita a interrupção}

حلقه

void loop () {timerWrite (تایمر ، 0) ؛ // reseta o temporizador (alimenta o watchdog) checkConnection ()؛ // checa se possui conexão com o cliente readFromClient ()؛ // اما os dados do cliente sendToClient ()؛ // envia confirmação para o cliente plot ()؛ // mostra o gráfico de histórico de rssi log ()؛ // salva um log no cartão SD}

checkConnection

void checkConnection () {// Se o cliente não estiver conectado if (! client.connected ()) {// Limpa a tela e espera pelo cliente display.fillScreen (ST77XX_BLACK)؛ display.println ("اتصال مشتری قطع شده است")؛ waitForClient ()؛ }}

readFromClient

void readFromClient () {// Espera até o cliente enviar algo ou desconectar while (client.connected () &&! client.available ()) {تاخیر (100)؛ } // Se chegou aqui e ainda estiver conectado é porque possui algo para receber do cliente if (client.connected ()) {دریافت = client.readStringUntil ('\ n')؛ // Lê o texto que o cliente enviou wergirt. حذف (دریافت شده. طول ()-1)؛ // حذف o / n انجام آخرین rssi = client.parseInt ()؛ // Lê o rssi que o cliente enviou clearText ()؛ // Limpa o texto display.setCursor (0 ، 0) ؛ // مکان نما را برای نوشتن برای نمایش یا نمایش display.println حرکت دهید ("RSSI:" + رشته (rssi)) ؛ // Mostra o RSSI no display.println ("دریافت:" + دریافت)؛ // Mostra a mensagem recebida do cliente // Se a quantidade de barras do gráfico passou do limite apagamos o registro mais antigo if (rssiHistory.size () == (DISPLAY_WIDTH - 2*PLOT_MARGIN)/2) {rssiHistory.erase (rssiHistory).شروع())؛ } // Adiciona no final do histórico (mais recente) rssiHistory.push_back (rssi)؛ }}

sendToClient

void sendToClient () {// Se o cliente estiver conectado enviamos de volta a mensagem com um OK if (client.connected ()) {ارسال پیام = دریافت + "OK"؛ client.println (ارسال) ؛ }}

طرح

void plot () {// Coloca no ponto inicial e limpamos o gráfico currentX = PLOT_MARGIN؛ display.fillRect (PLOT_MARGIN ، 2*PLOT_MARGIN ، DISPLAY_WIDTH - 2*PLOT_MARGIN ، DISPLAY_HEIGHT - 2*PLOT_MARGIN ، ST77XX_BLACK) ؛ // Para cada valor do histórico fazemos o cálculo do tamanho da barra do gráfico، desenhamos e avançamos para o próximo for (int i = 0؛ i -120؟ map (rssiHistory ، -120، 0، 0، PLOT_SIZE): 0؛ display.drawFastVLine (currentX، DISPLAY_HEIGHT - مقدار ، مقدار ، PLOT_COLOR) ؛ currentX += 2؛}}

clearText و log

void clearText () {// Limpa a comrea com o texto da mensagem vinda do cliente display.fillRect (0، 0، DISPLAY_WIDTH، 2*PLOT_MARGIN، ST77XX_BLACK)؛ } void log () {// Abrimos o arquivo para escrevermos no dele final File file = SD.open (FILE_PATH، FILE_APPEND)؛ // Se não conseguimos abrir o arquivo mostramos uma mensagem de erro if (! file) {Serial.println ("فایل باز نشد")؛ برگشت؛ } // Gravamos uma linha com o tempo desde o boot، o rssi atual e a mensagem recebida String data = String (millis ()) + "؛" + رشته (rssi) + "؛" + دریافت شد ؛ file.println (داده) ؛ file.close ()؛ }

مرحله 9: Station.ino

ما کتابخانه های لازم را وارد کرده و برخی پارامترها را تعریف کرده ایم.

#شامل #شامل #شامل #شامل #شامل #شامل #شامل // Nome da rede que nos conectaremos. Criado pelo AP #تعریف SSID "RSSI_Test" #define PASSWORD "87654321" #define HOST "192.168.0.1" // IP que foi configurado no setup do AP #define PORT 80 // Porta do sever. Qualquer porta válida contanto que seja igual nos dois arquivos // Tempo de timeout para consrar a conexão pedida #definine TIMEOUT 2000 // Largura e altura do display #define DISPLAY_WIDTH 160 #تعریف DISPLAY_HEIGHT 128 // configuraçemes de cor، #تعریف PLOT_COLOR ST77XX_GREEN #تعریف PLOT_MARGIN 20 #تعریف PLOT_SIZE (DISPLAY_HEIGHT - 2*PLOT_MARGIN) // Arquivo de log no SD #define FILE_PATH "/log.csv"

ما تنظیمات مربوط به صفحه نمایش و کارت SD را تعریف می کنیم.

تعداد طولانی = 0 ؛ // Contador de mensagens enviadaslong rssi = 0؛ // RSSI calculado رشته دریافت شد؛ // Mensagem de confirmação que o AP nos envia // Pixel onde or gráfico cameça horizontalmente int currentX = PLOT_MARGIN؛ // سوکت WiFi سرور WiFiClient؛ #تعریف DISPLAY_DC 12 // A0 #تعریف DISPLAY_CS 13 // CS #تعریف DISPLAY_MOSI 14 // SDA #تعریف DISPLAY_CLK 27 // SCK #تعریف DISPLAY_RST 0 // Pino do SDCard Os pinos mosi، miso e sck são os nativos (23، 19 e 18 respectivamente) #SDCARD_CS 15 را تعریف کنید // نمایش هدف اصلی نمایش Adafruit_ST7735 = Adafruit_ST7735 (DISPLAY_CS، DISPLAY_DC، DISPLAY_MOSI، DISPLAY_؛ hw_timer_t *تایمر = NULL ؛ // faz o controle do temporizador (interrupção por tempo) // Utilizado para guardar os ultimos std:: vector rssiHistory؛

برپایی

void setup () {setupDisplay ()؛ // Inicializa o SD if (! SD.begin (SDCARD_CS)) {display.println ("Erro ao inicializar lib SD!") ؛ } // Conecta no access point criado pelo outro ESP32 e conecta ao server setupWiFi ()؛ connectToServer ()؛ // Espera 3 segundos، limpa a tela e inicializa o Watchdog delay (3000)؛ display.fillScreen (ST77XX_BLACK) ؛ display.setCursor (0 ، 0) ؛ setupWatchdog ()؛ }

setupDisplay

// Incializa o display، muda a orientação e limpa a telavoid setupDisplay () {// Inicializa o display display.initR (INITR_BLACKTAB)؛ // Rotaciona o conteúdo mostrado display.setRotation (1) ؛ // Pinta a tela de branco display.fillScreen (ST77XX_BLACK) ؛ display.setTextColor (ST77XX_WHITE) ؛ }

setupWiFi

// Conecta ao AP void setupWiFi () {WiFi.disconnect ()؛ WiFi.mode (WIFI_STA) ؛ WiFi.begin (SSID ، PASSWORD) ؛ display.println ("اتصال به" + رشته (SSID)) ؛ // Enquanto não estiver conectado à rede WiFi while (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {تاخیر (500) ؛ display.print (".")؛ } display.println ("")؛ display.print ("متصل به") ؛ display.println (SSID) ؛ }

connectToServer

void connectToServer () {display.println ("تلاش برای اتصال سوکت") ؛ // Espera a conexão com o server while (! socket.connect (HOST، PORT)) {display.print (".")؛ تأخیر (500) ؛ } display.println ()؛ display.println ("متصل است!")؛ // Tempo máximo que o cliente deve demorar para responder // antes de dizermos que a conexão foi perdida socket.setTimeout (TIMEOUT)؛ }

IRAM_ATTR resetModule و setWatchdog

// função que o temporizador irá chamar، para reiniciar o ESP32void IRAM_ATTR resetModule () {ets_printf ("(watchdog) reiniciar / n")؛ esp_restart_noos ()؛ // reinicia o chip} void setupWatchdog () {timer = timerBegin (0، 80، true)؛ // timerID 0، div 80 // timer، callback، interrupção de borda timerAttachInterrupt (timer، & resetModule، true)؛ // تایمر ، سرعت (ما) ، repetição timerAlarmWrite (تایمر ، 10000000 ، درست) ؛ timerAlarmEnable (تایمر) ؛ // habilita a interrupção}

حلقه

حلقه خالی () {timerWrite (تایمر ، 0) ؛ // reseta o temporizador (alimenta o watchdog) checkConnection ()؛ // checa se possui conexão com o server checkRSSI ()؛ // verifica o rssi plot ()؛ // mostra o gráfico de histórico de rssi sendToServer ()؛ // envia uma mensagem com um contador para o server readFromServer ()؛ // espera a confirmação do log server ()؛ // salva um log no cartão SD delay (1000)؛ // espera um segundo}

checkConnection

void checkConnection () {// Verifica a conexão com o AP if (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {display.fillScreen (ST77XX_BLACK) ؛ display.setCursor (0 ، 0) ؛ display.println ("وای فای قطع شده است")؛ setupWiFi ()؛ تاخیر (1000) ؛ } // verifica a conexão do socket if (! socket.connected ()) {display.fillScreen (ST77XX_BLACK) ؛ display.setCursor (0 ، 0) ؛ display.println ("سوکت قطع شده است")؛ connectToServer ()؛ تاخیر (3000) ؛ display.fillScreen (ST77XX_BLACK) ؛ }}

checkRSSI

void checkRSSI () {// Verifica o RSSI rssi = WiFi. RSSI ()؛ // Limpa o texto e mostra o RSSI no display clearText ()؛ display.setCursor (0 ، 0) ؛ display.print ("RSSI:" + رشته (rssi)) ؛ // Se a quantidade de barras do gráfico passou do limite apagamos o registro mais antigo if (rssiHistory.size () == (DISPLAY_WIDTH - 2*PLOT_MARGIN)/2) {rssiHistory.erase (rssiHistory.begin ())؛ } // Adiciona no final do histórico (mais recente) rssiHistory.push_back (rssi)؛ }

طرح

void plot () {// Coloca no ponto inicial e limpamos o gráfico currentX = PLOT_MARGIN؛ display.fillRect (PLOT_MARGIN ، 2*PLOT_MARGIN ، DISPLAY_WIDTH - 2*PLOT_MARGIN ، DISPLAY_HEIGHT - 2*PLOT_MARGIN ، ST77XX_BLACK) ؛ // Para cada valor do histórico fazemos o cálculo do tamanho da barra do gráfico، desenhamos e avançamos para o próximo for (int i = 0؛ i -120؟ map (rssiHistory ، -120، 0، 0، PLOT_SIZE): 0؛ display.drawFastVLine (currentX، DISPLAY_HEIGHT - مقدار ، مقدار ، PLOT_COLOR) ؛ currentX += 2؛}}

sendToServer

void sendToServer () {// Se estiver conectado com o server if (socket.connected ()) {// Envia um hello com um contador، mostra no display e incrementa o contador String sending = "Hello" + String (count)؛ display.setCursor (0 ، 10) ؛ display.println ("ارسال:" + ارسال) ؛ socket.println (ارسال) ؛ socket.print (رشته (rssi)) ؛ شمارش ++ ؛ }}

readFromServer

void readFromServer () {// Espera até o server enviar algo or desconectar while (socket.connected () &&! socket.available ()) {تاخیر (100) ؛ } // Se tem algo para receber if (socket.available ()) {// Faz a leitura، o / n do the final e mostra هیچ نمایش دریافت نشده را حذف کنید = socket.readStringUntil ('\ n')؛ دریافت. حذف (دریافت شده. طول ()-1) ؛ display.println ("دریافت:" + دریافت)؛ }}

clearText و log

void clearText () {// Limpa a comrea com o texto da mensagem vinda do cliente display.fillRect (0، 0، DISPLAY_WIDTH، 2*PLOT_MARGIN، ST77XX_BLACK)؛ } void log () {// Abrimos o arquivo para escrevermos no dele final File file = SD.open (FILE_PATH، FILE_APPEND)؛ // Se não conseguimos abrir o arquivo mostramos uma mensagem de erro if (! file) {Serial.println ("فایل باز نشد")؛ برگشت؛ } // Gravamos uma linha com o tempo desde o boot، o rssi atual e a mensagem recebida String data = String (millis ()) + "؛" + رشته (rssi) + "؛" + دریافت شد ؛ file.println (داده) ؛ file.close ()؛ }

مرحله 10: فایل ها

دانلود فایلها:

PDF

من نه