Contrôleur de pompe à eau ESP8266 : dépannage des problèmes de WiFi et des boucles de code

Résoudre les problèmes de connectivité WiFi dans les projets de contrôleurs de pompes à eau

Dans les projets de maison intelligente, en particulier ceux impliquant des microcontrôleurs comme l'ESP8266, la fonctionnalité WiFi est un élément clé. Un problème courant auquel les utilisateurs sont confrontés est celui où le module WiFi se connecte, mais le reste du code ne s'exécute pas comme prévu. Ce défi peut être particulièrement frustrant lorsqu'aucune erreur n'est affichée, ce qui rend le débogage difficile.

Cet article explore un contrôleur de pompe à eau automatique construit avec l'ESP8266, l'émetteur-récepteur nRF24L01 et l'écran OLED. Le système est conçu pour gérer une pompe à eau en fonction du niveau d'eau, qui peut être contrôlée manuellement ou automatiquement. Un buzzer signale lorsque le réservoir est plein et l'application Blynk intègre la télécommande.

Bien que le code ait été téléchargé avec succès sur l'ESP8266, les utilisateurs rencontrent souvent des caractères inhabituels sur le moniteur série et une boucle de connexion WiFi récurrente. Le WiFi se connecte à plusieurs reprises, tandis que le reste des fonctionnalités, comme le moteur et l'écran, reste inactif.

Dans ce guide, nous étudierons les causes possibles de ces problèmes et suggérerons des améliorations pour optimiser votre code. De l'examen des boucles de connexion WiFi à l'amélioration des fonctionnalités du système, ce didacticiel vous fournira des solutions pratiques pour une configuration plus efficace.

Comprendre la fonctionnalité des scripts du contrôleur de pompe à eau ESP8266

Les scripts utilisés dans le système de contrôleur de pompe à eau basé sur ESP8266 fournissent une solution très efficace pour gérer les niveaux d'eau, le contrôle du moteur et la connectivité WiFi. Le script de l'émetteur lit les données de niveau d'eau à partir de quatre interrupteurs à flotteur et envoie ces informations au récepteur via le module radio nRF24L01. Le Bibliothèque RF24 joue ici un rôle crucial, permettant la communication sans fil entre les appareils. Le code de l'émetteur est chargé de collecter l'état de chaque interrupteur à flotteur, de convertir ces états en un tableau d'entiers et de l'envoyer via le canal radio défini au récepteur.

Côté récepteur, l'ESP8266 gère la communication WiFi en utilisant le Bibliothèque WiFi ESP8266 pour vous connecter à un réseau et interagir avec l'application Blynk. Le code du récepteur écoute en permanence les données entrantes du module nRF24L01, lit les états du niveau d'eau et met à jour l'écran OLED et l'application Blynk. Lorsque le niveau d'eau atteint 100 %, le système active automatiquement une sonnerie pour alerter l'utilisateur. De plus, le système peut basculer entre les modes manuel et automatique, soit via des boutons physiques, soit via l'application Blynk.

L'écran OLED est un autre composant essentiel du système, fournissant des informations en temps réel sur le mode actuel (AUTO ou MANUEL), le pourcentage de niveau d'eau et l'état de la pompe. L'affichage est géré à l'aide du Adafruit_SSD1306 bibliothèque, qui contrôle le rendu du texte et des graphiques. Le script du récepteur garantit que l'écran est mis à jour avec le dernier niveau d'eau et l'état du moteur. Par exemple, si le niveau d'eau descend en dessous de 25 %, le système met le moteur en marche et affiche ce changement sur l'écran.

Enfin, le Intégration Blynk permet la surveillance et le contrôle à distance de la pompe à eau via un smartphone. À l'aide d'épingles virtuelles, l'application reçoit des mises à jour du niveau d'eau et permet à l'utilisateur de basculer la pompe ou de changer de mode. La bibliothèque Blynk simplifie ce processus, offrant une connexion transparente entre le microcontrôleur et l'application mobile. La gestion des erreurs dans les communications WiFi et radio garantit la fiabilité du système, même en cas de coupure de connexion ou d'échec de transmission. Cette configuration modulaire et efficace garantit le bon fonctionnement de la pompe à eau, la rendant facile à surveiller et à contrôler à distance.

#include <SPI.h>
#include <nRF24L01.h>
#include <RF24.h>
RF24 radio(2, 16); // CE, CSN pins
const byte address[6] = "00001"; // Communication address
const int floatSwitch1Pin = 3;
const int floatSwitch2Pin = 4;
const int floatSwitch3Pin = 5;
const int floatSwitch4Pin = 6;
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(floatSwitch1Pin, INPUT);
  pinMode(floatSwitch2Pin, INPUT);
  pinMode(floatSwitch3Pin, INPUT);
  pinMode(floatSwitch4Pin, INPUT);
  radio.begin();
  radio.openWritingPipe(address);
  radio.setChannel(76);
  radio.setPayloadSize(32);
  radio.setPALevel(RF24_PA_LOW); // Low power level
}
void loop() {
  bool floatSwitch1 = digitalRead(floatSwitch1Pin);
  bool floatSwitch2 = digitalRead(floatSwitch2Pin);
  bool floatSwitch3 = digitalRead(floatSwitch3Pin);
  bool floatSwitch4 = digitalRead(floatSwitch4Pin);
  int dataToSend[4] = {(int)floatSwitch1, (int)floatSwitch2, (int)floatSwitch3, (int)floatSwitch4};
  if (radio.write(&dataToSend, sizeof(dataToSend))) {
    Serial.println("Data sent successfully!");
  } else {
    Serial.println("Data sending failed!");
  }
  delay(2000);
}

#define BLYNK_TEMPLATE_ID "TMPL3byZ4b1QG"
#define BLYNK_TEMPLATE_NAME "Automatic Motor Controller"
#define BLYNK_AUTH_TOKEN "-c20kbugQqouqjlAYmn9mvuvs128MkO7"
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <BlynkSimpleEsp8266.h>
#include <AceButton.h>
WiFiClient client;
RF24 radio(2, 16);
const byte address[6] = "00001";
#define wifiLed 7
#define BuzzerPin 6
#define RelayPin 10
#define ButtonPin1 9
#define ButtonPin2 8
#define ButtonPin3 11
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, -1);
bool toggleRelay = false;
bool modeFlag = true;
int waterLevel = 0;
char auth[] = BLYNK_AUTH_TOKEN;
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  WiFi.begin(ssid, pass);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("WiFi connected");
  pinMode(wifiLed, OUTPUT);
  pinMode(RelayPin, OUTPUT);
  digitalWrite(wifiLed, HIGH);
  Blynk.config(auth);
  if (!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) {
    Serial.println(F("SSD1306 allocation failed"));
    for (;;);
  }
  display.clearDisplay();
}
void loop() {
  Blynk.run();
  if (radio.available()) {
    int receivedData[4];
    radio.read(&receivedData, sizeof(receivedData));
    waterLevel = receivedData[0] * 25;
    if (receivedData[1]) waterLevel += 25;
    if (receivedData[2]) waterLevel += 25;
    if (receivedData[3]) waterLevel += 25;
    Blynk.virtualWrite(VPIN_WATER_LEVEL, waterLevel);
    if (modeFlag && waterLevel < 25) {
      digitalWrite(RelayPin, HIGH);
      toggleRelay = true;
    } else {
      digitalWrite(RelayPin, LOW);
      toggleRelay = false;
    }
    if (waterLevel == 100) {
      digitalWrite(BuzzerPin, HIGH);
    }
  }
}

Amélioration de l'efficacité de la communication ESP8266 et nRF24L01

Un aspect essentiel à prendre en compte lors de l’amélioration du contrôleur de pompe à eau basé sur ESP8266 est l’efficacité de la communication entre l’émetteur et le récepteur. Le nRF24L01 Le module est largement utilisé pour la communication sans fil à faible consommation, mais ses performances peuvent être optimisées en sélectionnant les niveaux de puissance et les canaux appropriés. Par exemple, ajuster le radio.setPALevel(RF24_PA_LOW) commandement à un niveau supérieur, tel que RF24_PA_HIGH, peut améliorer la portée de transmission tout en économisant de l'énergie. Ceci est particulièrement utile lorsque l’émetteur et le récepteur sont éloignés l’un de l’autre.

Un autre domaine qui peut être amélioré est l'utilisation de Blynk pour la télécommande. Bien que la configuration actuelle permette la surveillance du niveau d'eau et le contrôle du moteur via l'application Blynk, l'ajout d'alertes plus sophistiquées, telles que des notifications push, peut améliorer l'expérience utilisateur. En utilisant Blynk.notify() permet au système d'envoyer des alertes directement sur le téléphone de l'utilisateur, l'avertissant si le niveau d'eau est trop élevé ou s'il y a un problème de connectivité avec le WiFi. Cela peut être une fonctionnalité essentielle pour la surveillance à distance.

En termes de sécurité, l’ajout d’un mécanisme de sécurité garantit que le moteur ne reste pas allumé plus longtemps que nécessaire. Cela peut être implémenté en configurant une minuterie dans le code. En utilisant millis() ou la fonction de minuterie Blynk, le code peut éteindre automatiquement le moteur s'il fonctionne trop longtemps, évitant ainsi des dommages potentiels. Ces petites améliorations, combinées à une structure de codage appropriée, rendent le système plus robuste, efficace et convivial pour les opérations à distance.