Розумний астрономічний таймер

Проект "Розумний астрономічний таймер" є програмою на мові LUA для NodeMCU V3 ESP8266, яка використовує модуль реле 5V для Arduino PIC ARM AVR для управління зовнішнім освітленням. Програма використовує Wi-Fi для синхронізації часу, а також можливість ручного налаштування часу. Вона також отримує дані про погоду та астрономічні дані з Інтернету для аналізу та автоматичного включення світла під час потемніння. Крім того, програма підтримує вмикання/вимикання світла через мережу з допомогою команд.

Вимоги

Для виконання програми потрібно:

NodeMCU V3 ESP8266
2-канальний модуль реле 5V для Arduino PIC ARM AVR
Інтернет-підключення

Інструкція по встановленню

Підключіть NodeMCU V3 ESP8266 та модуль реле до комп'ютера.
Встановіть програму Arduino IDE на свій комп'ютер.
Відкрийте Arduino IDE та перейдіть до меню "Файл" -> "Налаштування".
У вікні "Налаштування" у полі "Додаткові дошки URL" введіть наступне значення: http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
Натисніть кнопку "OK" та закрийте вікно "Налаштування".
Перейдіть до меню "Інструменти" -> "Плата" та оберіть "NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module)".
Перейдіть до меню "Інструменти" -> "Версія" та оберіть "Latest".
Перейдіть до меню "Інструменти" -> "Завантажити бібліотеки" та завантажте наступні бібліотеки: "WiFiManager", "Time", "NTPClient", "ArduinoJson".
Відкрийте файл "smart_astronomical_timer.lua" в Arduino IDE та завантажте програму на NodeMCU V3 ESP8266.

Використання

Підключіть NodeMCU V3 ESP8266 та модуль реле до джерела живлення.
Підключіть зовнішнє освітлення до модуля реле.
Підключіть NodeMCU V3 ESP8266 до Wi-Fi мережі.
Після підключення до Wi-Fi мережі програма автоматично синхронізує час з Інтернету.
Якщо потрібно, можна налаштувати час вручну за допомогою команди "/settime HH:MM:SS".
Програма автоматично отримує дані про погоду та астрономічні дані з Інтернету та вмикатиме світло під час потемніння.
Якщо потрібно, можна вмикати/вимикати світло через мережу з допомогою команд "/on" та "/off".

Команди

Програма підтримує наступні команди через Wi-Fi:

/settime HH:MM:SS - налаштувати час вручну.
/on - вмикнути світло.
/off - вимкнути світло.

Автор

Ігор Коляса

Приклад коду на мові LUA для проекту Розумний астрономічний таймер

-- Завантаження модулів для роботи з Wi-Fi, HTTP та часом
wifi = require("wifi")
http = require("http")
sntp = require("sntp")

-- Налаштування змінних для зберігання конфігурації
ssid = "mywifi"
password = "mypassword"
server = "api.openweathermap.org"
path = "/data/2.5/weather"
city = "Kyiv"
appid = "myappid"

-- Налаштування змінних для зберігання астрономічних даних та налаштувань
lat = 50.43
lon = 30.52
offset = 2
sunset = 0
sunrise = 0

-- Налаштування пінів для керування реле
pin_relay_1 = 1
pin_relay_2 = 2
gpio.mode(pin_relay_1, gpio.OUTPUT)
gpio.mode(pin_relay_2, gpio.OUTPUT)

-- Функція для вмикання світла
function switch_on()
  gpio.write(pin_relay_1, gpio.HIGH)
  gpio.write(pin_relay_2, gpio.HIGH)
  print("Light turned on")
end

-- Функція для вимикання світла
function switch_off()
  gpio.write(pin_relay_1, gpio.LOW)
  gpio.write(pin_relay_2, gpio.LOW)
  print("Light turned off")
end

-- Функція для отримання погодних даних з сервера
function get_weather_data()
  http.get("http://" .. server .. path .. "?q=" .. city .. "&appid=" .. appid, nil, function(code, data)
    if (code < 0) then
      print("HTTP request failed")
    else
      print("HTTP request successful")
      weather_data = sjson.decode(data)
    end
  end)
end

-- Функція для отримання астрономічних даних
function get_astronomical_data()
  http.get("http://api.sunrise-sunset.org/json?lat=" .. lat .. "&lng=" .. lon .. "&formatted=0", nil, function(code, data)
    if (code < 0) then
      print("HTTP request failed")
    else
      print("HTTP request successful")
      astronomical_data = sjson.decode(data)
      sunset = astronomical_data.results.sunset
      sunrise = astronomical_data.results.sunrise
    end
  end)
end

-- Функція для визначення поточного часу
function get_current_time()
  sntp.sync(nil, function(sec, usec, server, info)
    print("Time synchronized")
  end, nil, 1)
end

-- Функція для визначення, чи настав час вмикання світла
function isTimeToTurnOnLight(astronomicalData, currentTime, timeZone)
  local sunriseTime = astronomicalData.sunrise
  local sunsetTime = astronomicalData.sunset
  local twilightBegin = astronomicalData.twilight_begin
  local twilightEnd = astronomicalData.twilight_end
  
  -- Перевірка, чи поточний час після заходу сонця та перед ранком
  if currentTime >= sunsetTime and currentTime < sunriseTime then
    return true
  end
  
  -- Перевірка, чи поточний час в межах світла
  if currentTime >= twilightBegin and currentTime < twilightEnd then
    return true
  end
  
  return false
end

Функція отримує три параметри: astronomicalData, currentTime та timeZone. astronomicalData - це таблиця, що містить дані про сходи/заходи сонця та інші астрономічні події для поточного дня. currentTime - поточний час, в мілісекундах з початку доби, який отримується з функції getTimeOfDay(). timeZone - часовий пояс, в якому працює пристрій, який можна задати в коді.

Функція спочатку отримує значення часу заходу/сходу сонця та початку/кінця світла з astronomicalData. Потім перевіряє, чи поточний час після заходу сонця та перед ранком, або чи поточний час в межах світла. Якщо так, то функція повертає true, що означає, що настав час вмикання світла.

Наступна частина коду містить функцію для вимкнення світла:

-- Функція для вимкнення світла
function turnOffLight()
  gpio.write(lightPin, gpio.HIGH)
  lightOn = false
end

Ця функція просто встановлює вихідний сигнал на піні, до якого підключене реле, в значення "високий рівень" (HIGH), що призводить до вмикання світла.

Код функції:

function switchLightsOn()
  gpio.write(relayPin, gpio.HIGH)
  print("Lights turned on")
end

Тут gpio.write(relayPin, gpio.HIGH) встановлює пін у високий рівень. Функція також виводить повідомлення "Lights turned on" у консоль.