AAOffice_vent/tsensorinp/tinput/src/main.cpp

#include <Arduino.h>

/*
Мониторинг параметров сети
*/

#include <WiFiManager.h> // https://github.com/tzapu/WiFiManager
#include <Preferences.h> //Сохранение настроек хеша прошивки

#include <HTTPClient.h>
#include <ESP32httpUpdate.h> //Библиотека ОТА обновлений
#include "M5Atom.h"          //Библиотека атома для функции Led и Кнопки, можно упразднить и убрать

#include <WiFiUdp.h>   //Udp клиент
#include <NTPClient.h> //NTP запрос времени
#include <TimeLib.h>   //Внутреннее время
#include <Wire.h>      //Библиотека дял I2C

#include <PubSubClient.h> //Mtqq
#include <ArduinoJson.h>  //Упакова в JSon - удобная библиотека
#include <ESPmDNS.h>
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>

OneWire ds18x20[] = {33, 23};
const int oneWireCount = sizeof(ds18x20) / sizeof(OneWire);
DallasTemperature sensor[oneWireCount];

//Наша кнопочка при нажатии на которую произойдет вызов wifi менеджера и перезагрузка в станцию
#define TRIGGER_PIN 39

#define txPin 25

unsigned int VersionSW = 3; //65536  Версия прошивки
byte errorID = 0;           //Сбор и вывод ошибок

//3- опрос датчиков последовательно

WiFiManager wm;             // обьект менеджера
Preferences OTApreferences; //Обьект хранения настроек хеша прошивки

String JsonData;
StaticJsonDocument<200> doc;

WiFiClient espClient;
PubSubClient MqttClient(espClient);
IPAddress IpMqtt;

WiFiUDP ntpUDP;
NTPClient timeClient(ntpUDP, "192.168.89.210", 0, 20000); //Собственно сервер времени смещение и частоат запроса, но он вручную
const PROGMEM char *willmess = "{\"conn\":\"err\"}";
const char *mqttHostName = "metrics"; //Хостнейм брокера metrics.local   cctv.automation.art  //192.168.89.210
unsigned int mqttPort = 1883;         //Порт брокера 1883 8889

String getMacAddress();
String macc = getMacAddress();
String topicTemp = "aastudio/sens/" + macc + "/data/0";

String willTopicTemp = "aastudio/sens/" + macc + "/status";
const PROGMEM char *mqttLogin = "AA_Lab", *mqttPass = "automation.art$";

const char *mqttIPHost; //тут хранится IP хоста по хостнейму

unsigned long timingUpdate, timingReqSensor, timingSendMqtt; //Таймеры для millis()
int PROGMEM nextM5Update = 1450000, nextMqttSend = 10000;    //Раз в 7 часов                      //каждые 7.5 минут запрос обновления с сервера                         //опрос датчиков раз в 10 секунд

bool mqttSendFlag = false, safetyStateNow = false, safetyStateOld = false, flag = false;
int reqCounter = 0;
long rssi = 0;

char bufTopic[140], bufTopic1[140], bufTopic2[140], bufWillTopic[150], bufAngleTopic[150], readCh;
String string_convert = "";
float arrData[18];
byte indexs;

int disconnectMQTT();
int setMqttServer(const char *mqttHostNameF, unsigned int mqttPortF);
int reqNtpTime();

//Настройки
void setup()
{

    M5.begin(true, false, true);
    delay(50);
    pinMode(TRIGGER_PIN, INPUT);

    Serial.begin(9600);
    Serial1.begin(9600, SERIAL_8N1, 21, 25);

    Serial.setDebugOutput(true);

    DeviceAddress deviceAddress;
    for (int i = 0; i < oneWireCount; i++)
    {               
        sensor[i].setOneWire(&ds18x20[i]);
        sensor[i].begin();
        if (sensor[i].getAddress(deviceAddress, 0))
            sensor[i].setResolution(deviceAddress, 12);
    }

    WiFi.mode(WIFI_STA);

    delay(100);

    Serial.println(topicTemp);
    Serial.println(willTopicTemp);

    topicTemp.toCharArray(bufTopic, topicTemp.length() + 1);

    willTopicTemp.toCharArray(bufWillTopic, willTopicTemp.length() + 1);

    // wm.resetSettings(); // wipe settings

    std::vector<const char *> menu = {"wifi", "info", "param", "sep", "restart", "exit"};
    wm.setMenu(menu);
    // set dark theme
    wm.setClass("invert");
    //set static ip
    // wm.setSTAStaticIPConfig(IPAddress(10,0,1,99), IPAddress(10,0,1,1), IPAddress(255,255,255,0)); // set static ip,gw,sn
    // wm.setShowStaticFields(true); // force show static ip fields
    // wm.setShowDnsFields(true);    // force show dns field always
    // wm.setConnectTimeout(20); // how long to try to connect for before continuing
    wm.setConfigPortalTimeout(30);  // auto close configportal after n seconds
    wm.setMinimumSignalQuality(15); // set min RSSI (percentage) to show in scans, null = 8%
    wm.setScanDispPerc(true);       // show RSSI as percentage not graph icons
    wm.setWiFiAutoReconnect(true);  // if true, enable autoreconnecting

    bool res;

    res = wm.autoConnect("PowerM5Portal", "12345678"); // Подключение к анонимной точке доступа
    if (!res)
    {
        Serial.println("Failed to connect or hit timeout");
        ESP.restart();
    }

    setMqttServer(mqttHostName, mqttPort);

    if (reqNtpTime() == 1)
    {
        reqNtpTime();
        reqNtpTime();
    }
}

int getIpBlock(int index, String str)
{
    char separator = '.';
    int found = 0;
    int strIndex[] = {0, -1};
    int maxIndex = str.length() - 1;

    for (int i = 0; i <= maxIndex && found <= index; i++)
    {
        if (str.charAt(i) == separator || i == maxIndex)
        {
            found++;
            strIndex[0] = strIndex[1] + 1;
            strIndex[1] = (i == maxIndex) ? i + 1 : i;
        }
    }

    return found > index ? str.substring(strIndex[0], strIndex[1]).toInt() : 0;
}

IPAddress str2IP(String str)
{
    IPAddress ret(getIpBlock(0, str), getIpBlock(1, str), getIpBlock(2, str), getIpBlock(3, str));
    return ret;
}

int setMqttServer(const char *mqttHostNameF, unsigned int mqttPortF)
{
    mdns_init();

    IPAddress ipaddr;
    OTApreferences.begin("ota-config");

    String keyIpMqtt = OTApreferences.getString("mqttip", "0");
    Serial.print("keyIpMqtt: ");
    Serial.println(keyIpMqtt);

    if (keyIpMqtt == "0")
    {
        //Запрос по хостнейму .local
        ipaddr = MDNS.queryHost(mqttHostNameF, 4000);
        //Таймаут 4 секунды
        //Если не получили по хостнейму МДНС
        Serial.print("mdns: ");
        Serial.println(ipaddr);

        if (ipaddr.toString() == "0.0.0.0")
        {
            //Запрос к ДНС по адресу сайта
            int err = WiFi.hostByName(mqttHostNameF, ipaddr);
            ////real internal timeout in lwip library is 14[s]
            //Если получили по хостнейму
            if (err == 1)
            {
                Serial.print("hostByName: ");
                Serial.println(ipaddr);
                MqttClient.setServer(ipaddr, mqttPortF);
                OTApreferences.putString("mqttip", ipaddr.toString());
            }
            else
            {
                Serial.print("All method not FOUND IP - RESET MQTT IP");
            }
        }
        else
        { //Если все хорошо
            OTApreferences.putString("mqttip", ipaddr.toString());
            MqttClient.setServer(ipaddr, mqttPortF);
        }
    }
    else
    {
        MqttClient.setServer(str2IP(keyIpMqtt), mqttPortF);
    }

    OTApreferences.end();
    return 0;
}

void setServCall(IPAddress SetIpaddr)
{
    MqttClient.setServer(SetIpaddr, mqttPort);
    // MqttClient.setCallback(callback);
}

//Функция получения данных из MQTT если мы подпишемся на топики
// void callback(char *topic, byte *payload, unsigned int length)
// {
//     //Serial.print("Message arrived [");
//     //Serial.print(topic);
//     //Serial.print("] ");
//     for (int i = 0; i < length; i++)
//     {
//         //Serial.print((char)payload[i]);
//     }
//     //Serial.println();
// }

//Запрос времени NTP и установка локлаьного времени
int reqNtpTime()
{
    if (timeClient.update())
    {
        uint32_t timeEpoch = timeClient.getEpochTime();
        if (timeEpoch < 1600000000)
        {
            Serial.println("Error reqNtpTime() Time");
            return 1;
        }
        setTime(timeEpoch);
        // Serial.print(timeEpoch);
        // Serial.print(" <=ntp==  ==device=> ");
        // Serial.println(now());
    }
    return 0;
}

//Нажатие кнопки для сброса
void checkButton()
{
    Serial.println("Button RESET Pressed");
    disconnectMQTT();
    delay(100);
    wm.resetSettings();

    OTApreferences.begin("ota-config");
    OTApreferences.putString("mqttip", "0");
    OTApreferences.end();

    ESP.restart();
}

//Обновление прошивки, происходит проверка и загрузка
//Делается Get запрос на хостинг проверяется хеш, если хеш
void OTAUpdate()
{
    ////Serial.\println("OTAUpdate()");
    bool flagOTA = false;
    String keyOTA;
    String payload;

    OTApreferences.begin("ota-config");

    if (WiFi.status() == WL_CONNECTED)
    {

        HTTPClient http;
        String serverPath = "http://meteosence.s-host.net/airqa/airquality.php?meteopas=94386jdfg54gjn5n5trn8&mac=" + macc + "&meteodata=gethash";

        http.begin(serverPath.c_str());
        int httpResponseCode = http.GET();

        if (httpResponseCode > 0)
        {
            Serial.print("HTTP Response code: ");
            Serial.println(httpResponseCode);
            payload = http.getString();
            Serial.println(payload);

            if (payload != "errno" || payload != "errfi")
            {

                keyOTA = OTApreferences.getString("md5HashOTA");

                if (keyOTA.length() <= 0)
                {
                    OTApreferences.putString("md5HashOTA", "undifined");
                }

                keyOTA = OTApreferences.getString("md5HashOTA");

                if (payload != keyOTA)
                {
                    flagOTA = true;
                    OTApreferences.putString("md5HashOTA", payload);
                    //Serial.println("flagOTA = true;");
                }
            }
            else
            {
                //Serial.println("Hosting return error HASH or error REQUEST");
                errorID = 2;
            }
        }
        else
        {
            errorID = 3;
            Serial.print("Error code HTTP: ");
            Serial.println(httpResponseCode);
        }
        // Free resources
        http.end();
    }
    else
    {
        errorID = 4;
        Serial.println("WiFi Disconnected");
    }

    if (flagOTA == true)
    {
        flagOTA = false;
        //Serial.println("flagOTA = false;");

        t_httpUpdate_return ret = ESPhttpUpdate.update("http://meteosence.s-host.net/airqa/vent/tinput.bin");

        //После update ничего не происходит, такая вот особенность.
        //Если все прошло хорошо, перезагрузка на новую прошивку

        //Serial.print("ret ");
        //Serial.println(ret);

        switch (ret)
        {

        case HTTP_UPDATE_FAILED:
            //Serial.printf("HTTP_UPDATE_FAILD Error (%d): %s", ESPhttpUpdate.getLastError(), ESPhttpUpdate.getLastErrorString().c_str());
            //Serial.println(ESPhttpUpdate.getLastError());
            //Serial.println(ESPhttpUpdate.getLastErrorString().c_str());
            //Serial.println("HTTP_UPDATE_FAILD Error");

            ESP.restart();
            break;

        case HTTP_UPDATE_NO_UPDATES:
            //Serial.println("HTTP_UPDATE_NO_UPDATES");

            ESP.restart();
            break;

        case HTTP_UPDATE_OK:
            //Serial.println("HTTP_UPDATE_OK");

            ESP.restart();
            break;
        }
    }
    OTApreferences.end();
}

//Получение мак адреса
String getMacAddress()
{
    uint8_t baseMac[6];
    esp_read_mac(baseMac, ESP_MAC_WIFI_STA);
    char baseMacChr[18] = {0};
    sprintf(baseMacChr, "%02X%02X%02X%02X%02X%02X", baseMac[0], baseMac[1], baseMac[2], baseMac[3], baseMac[4], baseMac[5]);
    return String(baseMacChr);
}

//Отправка данных по MQTT
int SendMqttReq(bool sendVal = true, bool sendStatus = true, byte statusConn = 1)
{
    if (mqttSendFlag == true)
    {

        char resultString[200];
        String JsonData = "";
        rssi = WiFi.RSSI();
        unsigned long timeNow = now();

        // {
        //   "val": 1,
        //   "ts": 1617194420
        // }
        // Last device status (ts=59s ago):
        // {
        //   "conn": "on",
        //   "ts": 1617204271,
        //   "exp": 1617204871
        // }

        if (sendVal == true)
        {

            Serial.print("Requesting temperatures...");
            for (int i = 0; i < oneWireCount; i++)
            {
                sensor[i].requestTemperatures();
            }
            Serial.println("DONE");

            delay(1000);

            for (int i = 0; i < oneWireCount; i++)
            {
                float temperature = sensor[i].getTempCByIndex(0);
                Serial.print("Temperature for the sensor ");
                Serial.print(i);
                Serial.print(" is ");
                Serial.println(temperature);

                // String idnum = String(i);
                // const char num = idnum.c_str();

                doc["t"][i] = temperature;
            }
            doc["ts"] = timeNow;
            serializeJson(doc, JsonData);

            //    doc.remove("V");
            doc.remove("ts");

            doc.clear();
            doc.garbageCollect();

            Serial.println(JsonData); //Вывод JSON строки в консоль
            JsonData.toCharArray(resultString, JsonData.length() + 1);
            MqttClient.publish(bufTopic, resultString, true);
            JsonData = "";
        }

        if (sendStatus == true)
        {
            const char *conn;
            switch (statusConn)
            {
            case 1:
                conn = "on";
                break;

            case 2:
                conn = "off";
                break;

            case 3:
                conn = "slp";
                break;

            case 4:
                conn = "upd";
                break;

            default:
                break;
            }

            doc["conn"] = conn;
            doc["rssi"] = rssi;
            doc["bsid"] = WiFi.BSSIDstr();
            doc["ts"] = timeNow;
            doc["exp"] = timeNow + 10;
            doc["sv"] = VersionSW;

            JsonData = "";
            serializeJson(doc, JsonData);
            Serial.println(JsonData); //Вывод JSON строки в консоль

            doc.clear();
            doc.garbageCollect();

            JsonData.toCharArray(resultString, JsonData.length() + 1);
            MqttClient.publish(bufWillTopic, resultString, true);
        }
    }
    return 0;
}

//Переподключение при петери связи с MQTT
//7 раз проверили и вернулись в общий цикл что бы вдруг что втянуть обновления
void reconnectMqtt()
{
    byte circle = 0;
    while (!MqttClient.connected())
    {
        circle++;
        if (circle == 7)
        {

            OTApreferences.begin("ota-config");
            OTApreferences.putString("mqttip", "0");
            OTApreferences.end();   
            break;
        }

        String maccrandom = macc + String(random(0xffff), HEX);
        const char *clientId = maccrandom.c_str();

        if (MqttClient.connect(clientId, mqttLogin, mqttPass, bufWillTopic, 2, true, willmess))
        {
            Serial.println("Mqttconnect - OK");
            mqttSendFlag = true;
            SendMqttReq(false, true, 1);
        }
        else
        {
            Serial.print("Mqtt.state() = ");
            Serial.println(MqttClient.state());
            /*              
            -4 : MQTT_CONNECTION_TIMEOUT - the server didn't respond within the keepalive time
            -3 : MQTT_CONNECTION_LOST - the network connection was broken
            -2 : MQTT_CONNECT_FAILED - the network connection failed
            -1 : MQTT_DISCONNECTED - the client is disconnected cleanly
            0 : MQTT_CONNECTED - the client is connected
            1 : MQTT_CONNECT_BAD_PROTOCOL - the server doesn't support the requested version of MQTT
            2 : MQTT_CONNECT_BAD_CLIENT_ID - the server rejected the client identifier
            3 : MQTT_CONNECT_UNAVAILABLE - the server was unable to accept the connection
            4 : MQTT_CONNECT_BAD_CREDENTIALS - the username/password were rejected
            5 : MQTT_CONNECT_UNAUTHORIZED - the client was not authorized to connect
            */
            mqttSendFlag = false;
            delay(500);
        }
    }
}

void loop()
{
    M5.update();

    if (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
    {
        Serial.println(WiFi.status());
        errorID = 6;
        delay(3000);
        ESP.restart();
    }

    if (!MqttClient.connected())
    {
        reconnectMqtt();
    }

    ///////////////////////////////////////////////////
    ////////////////////////////////////////////////////////
    /////////////////////////////////////////////////////////////

    if (millis() - timingSendMqtt > nextMqttSend)
    {
        SendMqttReq();
        timingSendMqtt = millis();
    }

    ///////////////////////////////////////////////////
    ////////////////////////////////////////////////////////
    /////////////////////////////////////////////////////////////

    // 40 секунд и происходит сброс настроек WIFI
    if (M5.Btn.wasReleasefor(40000))
    {
        checkButton();
    }

    //По таймеру запруск обновления прошивки
    if (millis() - timingUpdate > nextM5Update)
    {
        reqNtpTime();
        SendMqttReq(false, true, 4);
        OTAUpdate();
        SendMqttReq(false, true, 1);
        timingUpdate = millis();
    }

    //Таймер отправки данных в брокер
    MqttClient.loop();
}

int disconnectMQTT()
{
    MqttClient.disconnect();
    return 0;
}