かまち灯など家屋内電灯壁スイッチをサーボ型からリレー型にスマート化

const char* BLYNK_FIRMWARE_VERSION = "V0.0.2";
#include <WiFi.h>
#include <ESPmDNS.h>
#include <WiFiUdp.h>
#include <ArduinoOTA.h>
#include "ESP8266ESP32.h"
#include <time.h>
#define LOCALSERVER               // ローカルサーバー使用可ならコメント解除
#define atMYHOME                  // 家か別の場所かでWi-Fi設定変わる
#define HOSTNAME "ESP32_Entrance" // OTA表示用ホスト名
#define DeviceName "ESP32玄関"    // メッセージ表示用デバイス名
//#define PUSH_BUTTON             // 押しボタンならコメント外す
#define DEVICES 4                 // デバイス数

#define DEBOUNCE_TIME 500
#define RELAY_DELAY_MSEC 100 //リレー作動後の待機時間　ミリ秒

#define AUTH "kkpvdUyQDB38JhMjePZEBqnL9EjccxCg"

// Blynk AUTH TOKENと接続サーバー定義のマクロ
#if defined(LOCALSERVER) && defined(atMYHOME)   // 家の中
#define AUTHDEFINE AUTH, IPAddress(192,168,0,182), 8080
#elif defined(LOCALSERVER)                      // 他のWi-Fi
#define AUTHDEFINE AUTH, IPAddress(39,111,197,94), 8080
#else
#define AUTHDEFINE AUTH
#endif

// define the GPIO connected with Relays and switches
#define RELAYPIN_1      D15     // 外灯リレー
#define RELAYPIN_2      D4      // かまち灯リレー
#define RELAYPIN_3      RX2     // 浴室ファンリレー
#define RELAYPIN_4      RX2     // dummy
#define SWITCHPIN1      D26     // 外灯スイッチ
#define SWITCHPIN2      D21     // かまちスイッチ
#define SWITCHPIN3      D18     // 浴室ファンスイッチ
#define SWITCHPIN4      D18     // dummy
#define UPPER_LIMIT_PIN D25     // ファン上死点スイッチ
#define LOWER_LIMIT_PIN D32     // ファン下死点スイッチ
#define DHTPIN          D22     // 温度センサー定義
#define SERVOPIN        D19     // サーボピン
// Blynk vertual PIN
#define VPIN_NOTICE     V0      // スマホへ通知するか否か
#define VPIN_1          V30     // 玄関外灯
#define VPIN_2          V31     // かまち灯
#define VPIN_3          V32     // 浴室ファン
#define VPIN_6          V35     // ファン昇降
#define TEMP_PIN        V36     // 温度
#define HUMI_PIN        V37     // 湿度
#define VPIN_ALIVE      V91     // 生存時刻報告と再起動

#define         JST 3600*9      // 日本標準時間の定義

#define DHTTYPE DHT11           // DHT型の指定
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);       // DHTセンサーライブラリーを使うための設定

//Wi-Fi設定
char ssid[] = "TP-Link_B7F0";
char pass[] = "57754536";

BlynkTimer timer1;
int servoTurnLimit = 0;         // サーボ作動割込時のカウンター
int timerID;                    // サーボ作動割込用タイマーID

// 各ポートやVPINなど配列で扱うとプログラムが減らせるかと思った
const int VPIN[] = {VPIN_1,VPIN_2,VPIN_3,VPIN_6};
bool toggleState[DEVICES];                      // リレー状態
bool lastSwitchState[DEVICES];                  // 直前のスイッチ状態
unsigned long lastSwitchChange[DEVICES];        // 直前のスイッチ変更時刻
const int relayPINs[] = {RELAYPIN_1,RELAYPIN_2,RELAYPIN_3,SERVOPIN};
const int switchPINs[] = {SWITCHPIN1,SWITCHPIN2,SWITCHPIN3,SWITCHPIN4};
const String mes[6][2] = {
 {"外灯が消えました","外灯が点きました"},
 {"かまち灯が消えました","かまち灯が点きました"},
 {"浴室ファンが回りました","浴室ファンが止まりました"},
 {"ファン下降しました","ファン上昇しました"},
 {"通知をオフにしました","通知をオンにしました"},
 {"再起動します","起動しました"}
 };
void DisplayTime(char *);        // 現在時刻を取得して"HH:MM:SS"で返すルーチン
int notice_flug = 0;             // スマホへ通知するしないフラグ

// for servo control definition
#define FAN_UP_LOOP 100          // タイマー割込でサーボに上昇指示をする回数限度
                                 // パワー不足で100回もやってる
#define FAN_DOWN_LOOP 50         // タイマー割込でサーボに下降指示をする回数限度
                                 // 下降時には力をあまり必要としない

                                 // ↓ここの数値は理解しきれてない
#define LEFT_TURN 500            // 91~180で 左回り 数字が大きいほど高速
#define RIGHT_TURN 2200          // 0~89で右回り 数字が小さいほど高速
                                 // 2400右 500左
// 時刻をテキストで返す

void DisplayTime(char *strings)
{
  time_t timet;
  struct tm *tm;

  timet=time(NULL);
  tm = localtime(&timet);

  // 毎日15時に再起動
  if((tm->tm_hour == 15) && (tm->tm_min == 0)){
    if((tm->tm_sec == 0) || (tm->tm_sec == 1) || (tm->tm_sec == 2)){
      Blynk.notify(DeviceName + mes[5][0]);
      ESP.restart();
    }
  }
  sprintf(strings,"%02d:%02d:%02d",tm->tm_hour, tm->tm_min, tm->tm_sec);
}

// LEDを点滅させるルーチン
void led_blink(int OnMsec,int OffMsec,int n,int PORT)
{
  for(int i=0;i<n;i++){ digitalWrite(PORT, LOW); delay(OnMsec); digitalWrite(PORT, HIGH); delay(OffMsec); } } // 気温湿度チェックして報告する割込 void checkTemprature() { float temperature = dht.readTemperature(); // 温度読み取り float humidity = dht.readHumidity(); // 湿度読み取り char str[13];char str2[20]; DisplayTime(str); //↓生存報告もここで行う ファームウェアVer.と現在時刻をサーバーに返す sprintf(str2, "%s %s", BLYNK_FIRMWARE_VERSION, str); Blynk.setProperty(VPIN_ALIVE,"offLabel", str2); // 読み取りに失敗しているかチェック // 失敗している場合はもう一度、温湿度の読み取りをする if (isnan(temperature) || isnan(humidity)) { Serial.println("Failed to read from DHT sensor!"); return; } // 気温35度超えてたら猫も危険かと思って警告入れてる if(temperature > 35){
    String body = String("玄関の温度が高すぎています");
    Blynk.notify(body);
    Blynk.email("vyd00762@gmail.com", "Subject: 玄関温度上昇", body);
  }
  Blynk.virtualWrite(TEMP_PIN, temperature);
  Blynk.virtualWrite(HUMI_PIN, humidity);
}

// 指定された番号のリレーを反転させる処理 relay=0オリジン
void relayOnOff(int relay)
{
  bool toggleStateX = !toggleState[relay];
  digitalWrite(relayPINs[relay], toggleStateX);
  if(notice_flug){
    Blynk.notify(DeviceName + mes[relay][toggleStateX]);
  }
  delay(50);
  toggleState[relay] = toggleStateX;
  delay(RELAY_DELAY_MSEC); // ここらへんのdelayは適当
}
// リレーポート(GPIO)初期化
void setupRelays()
{
  Serial.println("setupRelays()...");
  for(int i = 0;i<DEVICES;i++){
    pinMode(relayPINs[i], OUTPUT);
  }
}
// BLYNKつながったときに呼ばれる処理
// Blynk.configで繋がってすぐ呼ばれるわけではなさそう
BLYNK_CONNECTED()
{
  for(int i=0;i<DEVICES;i++){
    Blynk.syncVirtual(VPIN[i]);// Blynkアプリとデバイスを同期
    delay(RELAY_DELAY_MSEC);
  }
  Blynk.setProperty(VPIN_6,"onLabel","ファン下げる");
  Blynk.setProperty(VPIN_6,"offLabel","ファン上げる");
  Blynk.virtualWrite(VPIN_6,0);
  Blynk.notify(DeviceName + mes[5][1]);  // 起動しました通知
}
// 物理スイッチのポート(GPIO)初期化
void setupFlipSwitches()
{
  for(int i = 0;i<DEVICES;i++){
    lastSwitchChange[i] = millis();
    pinMode(switchPINs[i], INPUT_PULLUP);
    delay(10);
  }
  pinMode(LOWER_LIMIT_PIN, INPUT_PULLUP);
  pinMode(UPPER_LIMIT_PIN, INPUT_PULLUP);
}
// loop内から呼ばれるスイッチ検出処理
// チャタリング防止のために最低時間が経っていたらボタン処理入るようになってる
void with_internet()
{
  for(int i=0;i<DEVICES;i++){ unsigned long actualMillis = millis(); // get actual millis unsigned long lastSwitchChangeX = lastSwitchChange[i]; // get the timestamp when flipSwitch was pressed last time (used to debounce / limit events) if (actualMillis - lastSwitchChangeX > DEBOUNCE_TIME){  // if time is > debounce time...
      bool lastSwitchStateX = lastSwitchState[i];           // get the lastSwitchState
      bool SwitchStateNow = digitalRead(switchPINs[i]);     // read the current flipSwitch state
      if (SwitchStateNow != lastSwitchStateX) {             // if the Switch has changed...
        #ifdef PUSH_BUTTON
        if (!SwitchStateNow) {                              // if the tactile button is pressed 
          lastSwitchState[i] = !SwitchStateNow;//2022-03-28変更
        #else
          lastSwitchState[i] = SwitchStateNow;//2022-03-28変更
        #endif      
          lastSwitchChange[i] = actualMillis;              // update lastSwitchChange time
          if(abs(lastSwitchChange[1]-lastSwitchChange[0] < RELAY_DELAY_MSEC+100)){
            Blynk.notify(DeviceName + mes[5][0]);
            ESP.restart();
          }
          delay(RELAY_DELAY_MSEC);
          relayOnOff(i);
          Blynk.virtualWrite(VPIN[i], toggleState[i]);      // Update Button Widget  
        #ifdef PUSH_BUTTON
        }
        #endif
      }
    }
  }
}

// 通知オンオフ切替のボタン処理
BLYNK_WRITE(VPIN_NOTICE)
{
  notice_flug = param.asInt();
  Blynk.notify(DeviceName + mes[4][notice_flug]);
}
// 外灯の処理
BLYNK_WRITE(VPIN_1) 
{
  toggleState[0] = param.asInt();
  digitalWrite(relayPINs[0], toggleState[0]);
  delay(RELAY_DELAY_MSEC);
  if(notice_flug){
    Blynk.notify(DeviceName + mes[0][toggleState[0]]);
  }
  led_blink(100,100,1,wifiLed);
}
// かまち灯の処理
BLYNK_WRITE(VPIN_2) 
{
  toggleState[1] = param.asInt();
  digitalWrite(relayPINs[1], toggleState[1]);
  if(notice_flug){
    Blynk.notify(DeviceName + mes[1][toggleState[1]]);
  }
  delay(RELAY_DELAY_MSEC);
  led_blink(100,100,2,wifiLed);
}
// 浴室ファンの処理
BLYNK_WRITE(VPIN_3) 
{
  toggleState[2] = param.asInt();
  digitalWrite(relayPINs[2], toggleState[2]);
  delay(RELAY_DELAY_MSEC);
  if(notice_flug){
    Blynk.notify(DeviceName + mes[2][toggleState[2]]);
  }
  led_blink(100,100,3,wifiLed);
}
// サーボ回転ルーチン
void my_pwm(int v) {
  for (int i=0;i<40;i++) { digitalWrite(SERVOPIN, HIGH); delayMicroseconds(v); digitalWrite(SERVOPIN, LOW); delayMicroseconds(10000); delayMicroseconds(10000 - v); } delay(100); } // ファン上昇イベント発生時にタイマー割込で3秒毎に呼ばれるファン上昇の処理 void upTimerTask() { my_pwm(RIGHT_TURN); servoTurnLimit -=1; delay(100); } // ファン下降イベント発生時にタイマー割込で3秒毎に呼ばれるファン下降の処理 void downTimerTask() { my_pwm(LEFT_TURN); servoTurnLimit -=1; delay(100); } //ファン上昇または下降 BLYNK_WRITE(VPIN_6) { toggleState[3] = param.asInt(); if(timer1.isEnabled(timerID)) { timer1.deleteTimer(timerID); delay(10); } if(toggleState[3] == 1){//1:上昇 0:下降 servoTurnLimit = FAN_UP_LOOP; // 上昇タイマー割込イベントを発生させる timerID = timer1.setInterval(3000L, upTimerTask); Blynk.setProperty(VPIN_6,"onLabel","上昇中"); if(notice_flug){ Blynk.notify("ファン上昇させます"); } }else{ servoTurnLimit = FAN_DOWN_LOOP; // 下降タイマー割込イベントを発生させる timerID = timer1.setInterval(3000L, downTimerTask); Blynk.setProperty(VPIN_6,"offLabel","下降中"); if(notice_flug){ Blynk.notify("ファン下降させます"); } } } // blynkがつながっているかチェックするルーチン void checkBlynkStatus() // called every 3 seconds by SimpleTimer { bool isconnected = Blynk.connected(); if (isconnected == false) { #ifndef DEBUG digitalWrite(wifiLed, HIGH); //Turn off WiFi LED #endif } if (isconnected == true) { // ちゃんとつながっていたら気温湿度チェック処理を呼ぶ checkTemprature(); #ifndef DEBUG digitalWrite(wifiLed, LOW); //Turn on WiFi LED #endif } } // 生存確認通知ボタンタップで再起動(生存してないと結局このボタンは効かない) BLYNK_WRITE(VPIN_ALIVE) { int para = param.asInt(); if(para == 1){ ESP.restart(); } } void setup() { Serial.begin(115200); pinMode(wifiLed, OUTPUT); pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); pinMode(SERVOPIN, OUTPUT); dht.begin(); setupRelays(); setupFlipSwitches(); ////// Wi-Fi接続処理 ////// WiFi.mode(WIFI_STA); //WiFi.disconnect(); Serial.println(); Serial.println(); Serial.println("Startup"); WiFi.begin(ssid, pass); Serial.print("Connect to SSID => ");Serial.println(ssid);
  Serial.print("password => ");Serial.println(pass);
  int i = 0;
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED){
    Serial.print(".");Serial.print(i);i++;if(i>20)ESP.restart();
    led_blink(400,100,1,wifiLed);
  }

  // Port defaults to 3232
  // ArduinoOTA.setPort(3232);

  // Hostname defaults to esp3232-[MAC]
   ArduinoOTA.setHostname(HOSTNAME);

  // No authentication by default
  ArduinoOTA.setPassword(BLYNK_FIRMWARE_VERSION);

  // Password can be set with it's md5 value as well
  // MD5(admin) = 21232f297a57a5a743894a0e4a801fc3
  // ArduinoOTA.setPasswordHash("21232f297a57a5a743894a0e4a801fc3");

  ArduinoOTA
    .onStart([]() {
      String type;
      if (ArduinoOTA.getCommand() == U_FLASH)
        type = "sketch";
      else // U_SPIFFS
        type = "filesystem";

      // NOTE: if updating SPIFFS this would be the place to unmount SPIFFS using SPIFFS.end()
      Serial.println("Start updating " + type);
    })
    .onEnd([]() {
      Serial.println("\nEnd");
    })
    .onProgress([](unsigned int progress, unsigned int total) {
      Serial.printf("Progress: %u%%\r", (progress / (total / 100)));
    })
    .onError([](ota_error_t error) {
      Serial.printf("Error[%u]: ", error);
      if (error == OTA_AUTH_ERROR) Serial.println("Auth Failed");
      else if (error == OTA_BEGIN_ERROR) Serial.println("Begin Failed");
      else if (error == OTA_CONNECT_ERROR) Serial.println("Connect Failed");
      else if (error == OTA_RECEIVE_ERROR) Serial.println("Receive Failed");
      else if (error == OTA_END_ERROR) Serial.println("End Failed");
    });

  ArduinoOTA.begin();

  Serial.println("Ready");
  Serial.print("IP address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
    
  delay(1000);
  configTime( JST, 0, "ntp.nict.jp", "ntp.jst.mfeed.ad.jp");
  timer1.setInterval(3000L, checkBlynkStatus); // check if Blynk server is connected every 3 seconds
  Blynk.config(AUTHDEFINE);
  Serial.println("Succesfully Connected!!!");
  led_blink(50,50,20,wifiLed);
  //setupIndicatorLamp();
}
void loop()
{  
  ArduinoOTA.handle();
  if (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
  {
    Serial.println("WiFi Not Connected");
  }
  else
  {
    Blynk.run();
  }
  timer1.run(); // Initiates SimpleTimer
  //timer3.run();
  with_internet();
  if(digitalRead(UPPER_LIMIT_PIN) == 0){// 上限スイッチがオンなら
    Serial.println("UPPER LIMITが0なのでサーボ緩めるはず");
    if(timer1.isEnabled(timerID)) {      // タイマーが有効なら
      timer1.deleteTimer(timerID);       // タイマーを解除する
      delay(10);
    }
    my_pwm(LEFT_TURN);                  // ワイヤーを緩める
    Blynk.setProperty(VPIN_6,"onLabel","ファン下げる");
  }  
  if(digitalRead(LOWER_LIMIT_PIN) == 1){  
    Serial.println("LOWER LIMITが1なのでサーボ緩めるはず");
    if(timer1.isEnabled(timerID)) {
      timer1.deleteTimer(timerID);
      delay(10);
    }
    my_pwm(RIGHT_TURN);
    Blynk.setProperty(VPIN_6,"offLabel","ファン上げる");
  }
  if(servoTurnLimit <= 0){
    if(timer1.isEnabled(timerID)) {
      timer1.deleteTimer(timerID);
      delay(10);
    }
  }
}