Создаём умный полив на ESP8266: полное руководство по коду, веб-интерфейсу и OTA-обновлениям

В этой статье мы разработаем полноценную систему автоматического полива на базе ESP8266. Проект включает в себя:

• Управление насосом (реле) по данным датчика влажности почвы.
• Визуальную индикацию состояния с помощью RGB LED (WS2812B).
• Веб-интерфейс для мониторинга и настройки (адаптивный, работает с любого устройства).
• Сохранение настроек в EEPROM.
• Возможность обновления прошивки «по воздуху» (OTA) и загрузки файлов интерфейса через браузер.

Всё это реализовано в одном проекте, и сегодня мы разберём его устройство от и до.

Содержание

1. Что умеет система
2. Необходимые компоненты
3. Схема подключения
4. Разбор кода ESP8266
   • Библиотеки и настройки
   • Управление LED (эффекты)
   • Чтение датчика влажности
   • Работа с EEPROM (сохранение настроек)
   • Веб-сервер и обработчики
   • Логика автоматического полива
   • OTA-обновление прошивки
5. Веб-интерфейс (HTML/CSS/JS)
   • Структура страницы
   • Стили
   • Клиентская логика (обмен данными, OTA)
6. Загрузка файлов в LittleFS
7. Итоги и возможные улучшения

---

Что умеет система

• Автоматический полив: система регулярно измеряет влажность почвы и при падении ниже заданного порога включает насос на определённое время.
• Защита от частых поливов: задаётся минимальный интервал между поливами (10 минут) и максимальное количество поливов подряд (3), чтобы избежать перелива.
• Веб-интерфейс:
  • Отображение текущей влажности, статуса полива, информации об устройстве (версия прошивки, аптайм, RSSI, IP).
  • Настройка порога срабатывания и времени работы насоса.
  • Кнопка ручного полива.
  • Раздел для обновления прошивки (OTA) и загрузки файлов интерфейса (LittleFS).
• Визуальная индикация:
  • RGB LED показывает состояние: готовность, низкая влажность, полив, ошибка датчика, OTA-обновление.
• Энергонезависимое хранение: настройки сохраняются в EEPROM с контрольной суммой.

---

Необходимые компоненты

• Плата ESP8266 (NodeMCU, Wemos D1 mini и т.п.)
• Реле (для управления насосом/электроклапаном)
• Датчик влажности почвы (ёмкостной или резистивный)
• LED лента или модуль на WS2812B (один светодиод)
• Блок питания 5В для ESP и отдельно для насоса (с учётом пускового тока)
• Провода, корпус, трубочки для полива (по желанию)

---

Схема подключения

Компонент	ESP8266 пин
Реле (IN)	D1 (GPIO5)
Датчик влажности	A0 (ADC0)
WS2812B (DI)	D6 (GPIO12)

Питание: ESP8266 питается от USB или внешнего 5В. Датчик и реле могут питаться от 3.3В или 5В, смотрите спецификации.

---

Разбор кода ESP8266

Библиотеки и настройки

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ESP8266WebServer.h>
#include <EEPROM.h>
#include <LittleFS.h>
#include <FastLED.h>
#include <Updater.h>

• FastLED – для управления RGB светодиодом.
• Updater – для OTA-обновлений.
• LittleFS – файловая система для хранения веб-страниц.

Константы задают:

• SSID и пароль Wi-Fi.
• Пины реле, датчика, LED.
• Калибровочные значения датчика (сухо/влажно) – подбираются экспериментально.
• Время опроса датчика (10 секунд), интервал между поливами (10 минут), максимальное количество поливов подряд (3).

Управление LED (эффекты)

Для одного светодиода WS2812B реализованы эффекты:

• Нормальное свечение (LED_NORMAL)
• Мигание (LED_BLINK, LED_FAST_BLINK)
• Плавное дыхание (LED_BREATH)

Цвета задаются в зависимости от состояния:

• Голубой – подключение к Wi-Fi (мигание)
• Зелёный – влажность в норме (дыхание)
• Жёлтый – низкая влажность, ожидание полива (дыхание)
• Синий – идёт полив (быстрое мигание)
• Фиолетовый – достигнут лимит поливов (можно использовать)
• Красный – ошибка датчика (мигание)
• Пурпурный – OTA-обновление (быстрое мигание)

Функция updateLED() выбирает режим в зависимости от глобальных переменных (pumpRunning, moisture, setpoint, otaInProgress).

Чтение датчика влажности

int readSoil() {
  int raw = analogRead(SOIL_PIN);
  raw = constrain(raw, SOIL_WET, SOIL_DRY);
  return map(raw, SOIL_DRY, SOIL_WET, 0, 100);
}

Сырое значение АЦП преобразуется в проценты влажности. Значения SOIL_DRY и SOIL_WET нужно заменить на реальные, полученные при погружении датчика в сухую и влажную почву.

Работа с EEPROM (сохранение настроек)

Настройки (порог setpoint и время полива pumpTime) сохраняются с контрольной суммой для проверки целостности. При загрузке, если сумма не совпадает или значения выходят за пределы, применяются значения по умолчанию (40% и 5 секунд).

Веб-сервер и обработчики

Сервер работает на порту 80 и обслуживает следующие маршруты:

• GET / – отдаёт index.html из LittleFS.
• GET /status – возвращает JSON со всеми данными (влажность, уставка, статус полива, версия, аптайм, RSSI, IP).
• POST /set – принимает параметры sp и pt, сохраняет настройки в EEPROM.
• POST /manual – запускает ручной полив.
• POST /firmware – принимает бинарный файл прошивки и выполняет OTA-обновление.
• POST /upload – принимает файл для записи в LittleFS.
• GET /style.css, /script.js – статические файлы из LittleFS.

Для OTA используется объект Update. Во время загрузки устанавливается флаг otaInProgress, который меняет поведение светодиода.

Логика автоматического полива

В основном цикле loop() с интервалом SOIL_INTERVAL (10 секунд) выполняется:

1. Чтение датчика.
2. Проверка корректности значения (0–100). Если датчик неисправен, автоматический полив отключается, LED мигает красным.
3. Если влажность ниже уставки и прошло достаточно времени с последнего полива, и количество поливов подряд не превысило лимит, запускается насос.
4. При включении насоса запоминается время старта, увеличивается счётчик поливов.
5. По истечении времени работы (pumpTime секунд) насос отключается.
6. Когда влажность возвращается в норму, счётчик поливов сбрасывается.

OTA-обновление прошивки

Обработчик /firmware принимает бинарный файл прошивки, записывает его через Update и перезагружает ESP8266. Для безопасности можно добавить проверку размера и контрольной суммы, но в данном примере используется базовая реализация.

---

Веб-интерфейс (HTML/CSS/JS)

Теперь перейдём к клиентской части. Все файлы веб-интерфейса хранятся в папке data проекта и загружаются в LittleFS.

Структура страницы (index.html)

<!DOCTYPE html>
<html lang="ru">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
  <title>Умный полив</title>

  <link rel="stylesheet" href="style.css">

  <style>
    .collapsible {
      cursor: pointer;
      padding: 10px;
      background-color: #f1f1f1;
      border: none;
      text-align: left;
      outline: none;
      font-size: 16px;
      border-radius: 6px;
      margin-top: 10px;
      display: flex;
      justify-content: space-between;
      align-items: center;
    }

    .collapsible:hover {
      background-color: #e0e0e0;
    }

    .collapsible:after {
      content: '\25BC';
      font-size: 14px;
      transition: transform 0.3s;
    }

    .collapsible.active:after {
      transform: rotate(180deg);
    }

    .content {
      max-height: 0;
      overflow: hidden;
      transition: max-height 0.3s ease-out;
      background-color: #f9f9f9;
      border-radius: 0 0 6px 6px;
    }

    .content.active {
      max-height: 600px;
      padding: 10px;
      margin-top: -6px;
      border-top: 1px solid #ddd;
    }

    #otaProgress {
      margin-top: 10px;
      display: none;
    }

    #otaBar {
      height: 100%;
      width: 0%;
      background: #4CAF50;
      transition: width 0.2s;
    }

    #otaPercent {
      margin-top: 5px;
      font-size: 14px;
      text-align: center;
    }
  </style>
</head>

<body>

<div class="card">
  <h1>🌱 Влажность почвы</h1>

  <div id="moisture">--%</div>

  <label>Уставка (%)</label>
  <input type="number" id="setpoint">

  <label>Время полива (сек)</label>
  <input type="number" id="pumpTime">

  <button onclick="save()">💾 Сохранить</button>
  <button class="water" onclick="manual()">🚿 Полить сейчас</button>

  <p id="status"></p>
  
  <div id="deviceInfo" style="
  margin-top:10px;
  padding:10px;
  background:#f5f5f5;
  border-radius:6px;
  font-size:14px;
">

  <div>📦 Версия: <span id="fwVersion">—</span></div>
  <div>⏱ Uptime: <span id="uptime">—</span></div>
  <div>📶 Wi-Fi: <span id="rssi">—</span></div>
  <div>🌐 IP: <span id="ip">—</span></div>
</div>


  <hr>

  <!-- КНОПКА СВОРАЧИВАНИЯ -->
  <button class="collapsible" onclick="toggleUpdateSection()">
    <span>⚙ Обновление устройства</span>
  </button>

  <!-- СЕКЦИЯ ОБНОВЛЕНИЯ -->
  <div class="content" id="updateSection">

    <label>Прошивка (.bin)</label>
    <input type="file" id="fw">
    <button onclick="uploadFW()">⬆ Обновить прошивку</button>

    <label>Файлы сайта (SPIFFS)</label>
    <input type="file" id="fs">
    <button onclick="uploadFS()">⬆ Обновить файлы</button>

    <p id="otaStatus"></p>

    <!-- ПРОГРЕСС OTA -->
    <div id="otaProgress">
      <div style="height:20px; background:#ddd; border-radius:6px; overflow:hidden;">
        <div id="otaBar"></div>
      </div>
      <div id="otaPercent">0%</div>
    </div>

  </div>
</div>

<!-- ОСНОВНОЙ JS -->
<script src="script.js"></script>

<!-- ЛОГИКА СВОРАЧИВАНИЯ -->
<script>
  function toggleUpdateSection() {
    const content = document.getElementById('updateSection');
    const button = document.querySelector('.collapsible');

    content.classList.toggle('active');
    button.classList.toggle('active');
  }
</script>

</body>
</html>

HTML-документ представляет собой карточку с адаптивным дизайном. Ключевые элементы:

• Индикатор влажности – обновляется динамически.
• Поля ввода уставки и времени полива.
• Кнопки «Сохранить» и «Полить сейчас».
• Блок статуса – отображает текущее состояние.
• Информация об устройстве – версия, аптайм, RSSI, IP.
• Сворачиваемая секция обновления – позволяет загружать прошивку и файлы сайта.

Особенность – реализация сворачивания на чистом CSS с переходом max-height.

Стили (style.css)

.info-item {
  padding: 4px 0;
  border-bottom: 1px solid #ddd;
}

.info-item:last-child {
  border-bottom: none;
}

body {
  background: #eef2f3;
  font-family: Arial, sans-serif;
  margin: 0;
  padding: 0;
}

.card {
  max-width: 350px;
  margin: 40px auto;
  background: white;
  padding: 20px;
  border-radius: 12px;
  box-shadow: 0 4px 10px rgba(0,0,0,0.1);
  text-align: center;
}

h1 {
  margin-bottom: 10px;
}

#moisture {
  font-size: 48px;
  margin: 15px 0;
  color: #4CAF50;
}

label {
  display: block;
  margin-top: 10px;
  text-align: left;
  font-weight: bold;
}

input {
  width: 100%;
  padding: 8px;
  margin-top: 5px;
  margin-bottom: 10px;
  font-size: 16px;
  box-sizing: border-box;
}

button {
  width: 100%;
  padding: 10px;
  margin-top: 5px;
  font-size: 16px;
  border: none;
  border-radius: 6px;
  background: #4CAF50;
  color: white;
  cursor: pointer;
}

button.water {
  background: #2196F3;
}

button:hover {
  opacity: 0.9;
}

hr {
  margin: 20px 0;
  border: none;
  border-top: 1px solid #eee;
}

#status {
  margin: 15px 0;
  padding: 10px;
  border-radius: 6px;
  background-color: #f5f5f5;
}

#otaStatus {
  margin-top: 10px;
  font-size: 14px;
  padding: 8px;
  border-radius: 4px;
  background-color: #f0f0f0;
}

CSS минималистичен, но включает всё необходимое:

• Центрирование карточки, адаптивная ширина.
• Оформление кнопок, полей ввода.
• Цветовое выделение индикатора влажности и статуса.
• Базовые стили для прогресс-бара OTA.

Клиентская логика (script.js)

let lastStatus = "";
let waterTimer = null;

// Форматирование времени
function formatTime(ms) {
  const totalSeconds = Math.floor(ms / 1000);
  const minutes = Math.floor(totalSeconds / 60);
  const seconds = totalSeconds % 60;
  return `${minutes}:${seconds.toString().padStart(2, '0')}`;
}

// Обновление статуса каждые 2 секунды
setInterval(() => {
  fetch('/status')
    .then(r => r.json())
    .then(data => {
      document.getElementById('moisture').innerText = data.moisture + "%";
      document.getElementById('setpoint').value = data.setpoint;
      document.getElementById('pumpTime').value = data.pumpTime;
// Информация об устройстве
document.getElementById('fwVersion').innerText = data.version;

document.getElementById('uptime').innerText =
  formatUptime(data.uptime);

document.getElementById('rssi').innerText =
  data.rssi + " dBm";

document.getElementById('ip').innerText =
  data.ip;

      const statusElem = document.getElementById('status');

      if (lastStatus !== data.status) {
        lastStatus = data.status;
        console.log("Статус изменился:", data.status);
      }

      updateStatusDisplay(data, statusElem);
    })
    .catch(e => {
      console.error('Ошибка:', e);
      document.getElementById('status').innerText = "❌ Ошибка связи";
      document.getElementById('status').style.color = "#f44336";
    });
}, 2000);

function formatUptime(sec) {
  const d = Math.floor(sec / 86400);
  sec %= 86400;
  const h = Math.floor(sec / 3600);
  sec %= 3600;
  const m = Math.floor(sec / 60);
  const s = sec % 60;

  return `${d}д ${h}ч ${m}м ${s}с`;
}


// ===== ОТОБРАЖЕНИЕ СТАТУСА =====
function updateStatusDisplay(data, statusElem) {
  let color = "#4CAF50";
  let icon = "✅";
  let text = data.status;

  switch (data.status) {
    case "Полив идет":
      color = "#2196F3";
      icon = "💧";
      break;
    case "Низкая влажность":
      color = "#FF9800";
      icon = "⚠️";
      break;
    case "Лимит поливов":
      color = "#F44336";
      icon = "⛔";
      text += ` (${data.wateringCount || 0}/3)`;
      break;
    case "Ошибка датчика":
      color = "#F44336";
      icon = "❌";
      break;
    case "Ожидание перерыва":
      color = "#9C27B0";
      icon = "⏳";
      break;
  }

  statusElem.innerHTML = `${icon} ${text}`;
  statusElem.style.color = color;

  showAdditionalInfo(data);
}

// ===== ДОП. ИНФОРМАЦИЯ =====
function showAdditionalInfo(data) {
  const infoDiv = document.getElementById('additionalInfo') || createAdditionalInfoDiv();
  let html = "";

  if (data.moisture < data.setpoint && data.autoWaterEnabled === "true") {
    html += `<div>📉 Влажность ниже уставки</div>`;
  }

  if (data.wateringCount > 0) {
    html += `<div>🔄 Поливов подряд: ${data.wateringCount}/3</div>`;
  }

  if (data.canWater === "false") {
    html += `<div>⏰ Ожидание перерыва между поливами</div>`;
  }

  infoDiv.innerHTML = html;
}

function createAdditionalInfoDiv() {
  const div = document.createElement('div');
  div.id = 'additionalInfo';
  div.style.marginTop = '10px';
  div.style.padding = '10px';
  div.style.background = '#f5f5f5';
  div.style.borderRadius = '6px';
  div.style.fontSize = '14px';

  document.getElementById('status').after(div);
  return div;
}

// ===== СОХРАНЕНИЕ НАСТРОЕК =====
function save() {
  let sp = document.getElementById('setpoint').value;
  let pt = document.getElementById('pumpTime').value;

  if (sp < 0 || sp > 100) return alert("Уставка 0–100%");
  if (pt < 1 || pt > 60) return alert("Время 1–60 сек");

  fetch('/set', {
    method: 'POST',
    body: new URLSearchParams({ sp, pt })
  })
  .then(r => r.text())
  .then(txt => alert(txt))
  .catch(e => alert("Ошибка: " + e));
}

// ===== РУЧНОЙ ПОЛИВ =====
function manual() {
  if (!confirm("Запустить ручной полив?")) return;

  fetch('/manual', { method: 'POST' })
    .then(r => r.text())
    .then(txt => alert(txt))
    .catch(e => alert("Ошибка: " + e));
}

// ==================================================
// ================= OTA ОБНОВЛЕНИЕ =================
// ==================================================

function uploadFW() {
  const file = document.getElementById('fw').files[0];
  if (!file) return alert("Выберите .bin файл");
  if (!file.name.endsWith('.bin')) return alert("Файл должен быть .bin");

  if (!confirm("Обновить прошивку? Устройство перезагрузится автоматически.")) return;

  const form = new FormData();
  form.append('file', file);

  const status = document.getElementById('otaStatus');
  const progressBox = document.getElementById('otaProgress');
  const bar = document.getElementById('otaBar');
  const percent = document.getElementById('otaPercent');

  progressBox.style.display = "block";
  bar.style.width = "0%";
  percent.innerText = "0%";

  status.innerText = "⏳ Загрузка прошивки...";
  status.style.color = "#FF9800";

  const xhr = new XMLHttpRequest();
  xhr.open("POST", "/firmware", true);

  // 📊 Прогресс загрузки
  xhr.upload.onprogress = e => {
    if (e.lengthComputable) {
      const p = Math.round((e.loaded / e.total) * 100);
      bar.style.width = p + "%";
      percent.innerText = p + "%";
    }
  };

  // ✅ Успех
  xhr.onload = () => {
    if (xhr.status === 200) {
      bar.style.width = "100%";
      percent.innerText = "100%";

      status.innerText = "✅ Прошивка загружена. Перезагрузка...";
      status.style.color = "#4CAF50";

      // 🔁 авто-перезагрузка страницы
      setTimeout(() => {
        location.reload();
      }, 8000);
    } else {
      status.innerText = "❌ Ошибка прошивки";
      status.style.color = "#F44336";
    }
  };

  xhr.onerror = () => {
    status.innerText = "❌ Ошибка соединения";
    status.style.color = "#F44336";
  };

  xhr.send(form);
}


function uploadFS() {
  const file = document.getElementById('fs').files[0];
  if (!file) return alert("Выберите файл");

  const allowed = ['.html','.css','.js','.png','.jpg','.ico'];
  if (!allowed.some(e => file.name.endsWith(e))) {
    return alert("Недопустимый файл");
  }

  const form = new FormData();
  form.append('file', file);

  const status = document.getElementById('otaStatus');
  const progressBox = document.getElementById('otaProgress');
  const bar = document.getElementById('otaBar');
  const percent = document.getElementById('otaPercent');

  progressBox.style.display = "block";
  bar.style.width = "0%";
  percent.innerText = "0%";

  status.innerText = "⏳ Загрузка файлов...";
  status.style.color = "#FF9800";

  const xhr = new XMLHttpRequest();
  xhr.open("POST", "/upload", true);

  xhr.upload.onprogress = e => {
    if (e.lengthComputable) {
      const p = Math.round((e.loaded / e.total) * 100);
      bar.style.width = p + "%";
      percent.innerText = p + "%";
    }
  };

  xhr.onload = () => {
    status.innerText = "✅ Файлы обновлены";
    status.style.color = "#4CAF50";
  };

  xhr.onerror = () => {
    status.innerText = "❌ Ошибка загрузки";
    status.style.color = "#F44336";
  };

  xhr.send(form);
}

JavaScript отвечает за динамическое обновление страницы и отправку запросов на ESP8266.

Периодическое обновление статуса

setInterval(() => {
  fetch('/status')
    .then(r => r.json())
    .then(data => {
      document.getElementById('moisture').innerText = data.moisture + "%";
      document.getElementById('setpoint').value = data.setpoint;
      document.getElementById('pumpTime').value = data.pumpTime;
      document.getElementById('fwVersion').innerText = data.version;
      document.getElementById('uptime').innerText = formatUptime(data.uptime);
      document.getElementById('rssi').innerText = data.rssi + " dBm";
      document.getElementById('ip').innerText = data.ip;
      updateStatusDisplay(data, document.getElementById('status'));
    })
    .catch(e => console.error('Ошибка:', e));
}, 2000);

Каждые 2 секунды получаем свежие данные и обновляем интерфейс.

Отображение статуса

Функция updateStatusDisplay выбирает иконку и цвет в зависимости от поля data.status. Например:

• «Полив идет» → 💧 синий
• «Низкая влажность» → ⚠️ оранжевый
• «Лимит поливов» → ⛔ красный (выводится счётчик)
• «Ошибка датчика» → ❌ красный
• «Ожидание перерыва» → ⏳ фиолетовый

Дополнительная информация (например, «Влажность ниже уставки») выводится в отдельном блоке, который создаётся при необходимости.

Сохранение настроек и ручной полив

function save() {
  let sp = document.getElementById('setpoint').value;
  let pt = document.getElementById('pumpTime').value;
  if (sp < 0 || sp > 100) return alert("Уставка 0–100%");
  if (pt < 1 || pt > 60) return alert("Время 1–60 сек");
  fetch('/set', { method: 'POST', body: new URLSearchParams({ sp, pt }) })
    .then(r => r.text())
    .then(txt => alert(txt));
}

function manual() {
  if (!confirm("Запустить ручной полив?")) return;
  fetch('/manual', { method: 'POST' })
    .then(r => r.text())
    .then(txt => alert(txt));
}

OTA-обновление прошивки и файлов

Функция uploadFW():

• Проверяет, выбран ли .bin файл.
• Отображает прогресс-бар.
• Отправляет файл через XMLHttpRequest на /firmware.
• При успехе показывает сообщение и через 8 секунд перезагружает страницу.

Функция uploadFS() аналогична, но отправляет файлы на /upload и проверяет расширение (html, css, js, png, jpg, ico).

---

Загрузка файлов в LittleFS

Чтобы веб-интерфейс заработал, нужно поместить файлы index.html, style.css, script.js в папку data вашего проекта в Arduino IDE. Затем выполнить загрузку LittleFS:

1. Установите поддержку ESP8266 в Arduino IDE (через менеджер плат).
2. Установите инструмент загрузки LittleFS (в менеджере библиотек есть плагин ESP8266 LittleFS Data Upload).
3. В меню Инструменты → ESP8266 Sketch Data Upload запустите загрузку. После этого все файлы из data будут записаны в файловую систему ESP8266.

При старте скетча LittleFS монтируется, и веб-сервер может отдавать эти файлы.

---

Итоги и возможные улучшения

Мы создали полноценную систему умного полива с веб-управлением, индикацией и возможностью обновления «по воздуху». Код ESP8266 надёжно обрабатывает ошибки датчика, защищает от частых поливов и сохраняет настройки. Веб-интерфейс удобен как на компьютере, так и на смартфоне.

Идеи для доработок

• Авторизация: добавить Basic Auth на веб-страницу, чтобы доступ к настройкам был защищён.
• График влажности: сохранять историю измерений и выводить график на странице.
• Уведомления: отправлять сообщения в Telegram при низкой влажности или ошибке.
• Калибровка датчика через интерфейс: сделать поля для ввода сухого и влажного значения АЦП.
• Интеграция с Home Assistant: добавить MQTT-клиент.

Все эти улучшения могут быть реализованы с минимальными изменениями в основном коде.

/************************************************************
 * ESP8266 УМНЫЙ ПОЛИВ
 ************************************************************/

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ESP8266WebServer.h>
#include <EEPROM.h>
#include <LittleFS.h>
#include <FastLED.h>
#include <Updater.h>

/* ================= НАСТРОЙКИ ================= */

const char* ssid     = "Home";
const char* password = "123123123";


const char* webUser = "admin";
const char* webPass = "admin123";

#define FW_VERSION "1.0.1"

#define RELAY_PIN   5
#define SOIL_PIN    A0
#define LED_PIN     12

#define NUM_LEDS    1
#define LED_TYPE    WS2812B
#define COLOR_ORDER GRB

#define SOIL_DRY 711
#define SOIL_WET 288

#define EEPROM_SIZE 32
#define ADDR_SETPOINT 0
#define ADDR_PUMPTIME 4
#define ADDR_CHECKSUM 30

const unsigned long SOIL_INTERVAL = 10000;
const unsigned long LED_UPDATE_INTERVAL = 50;
const uint32_t MIN_WATER_INTERVAL = 10UL * 60UL * 1000UL;

const int MAX_WATERING_COUNT = 3;

/* ================= ЦВЕТА ================= */

CRGB errorColor    = CRGB::Red;
CRGB wateringColor = CRGB::Blue;
CRGB waitingColor  = CRGB::Yellow;
CRGB readyColor    = CRGB::Green;
CRGB limitColor    = CRGB::Purple;
CRGB wifiColor     = CRGB::Cyan;
CRGB otaColor      = CRGB::Magenta;

/* ================= ПЕРЕМЕННЫЕ ================= */

ESP8266WebServer server(80);
CRGB leds[NUM_LEDS];
File uploadFile;

int moisture = 0;
int setpoint = 50;
int pumpTime = 5;

bool pumpRunning = false;
bool autoWaterEnabled = true;
bool otaInProgress = false;
String currentStatus = "Ожидание";

unsigned long pumpStart = 0;
unsigned long lastSoilCheck = 0;
unsigned long lastWatering = 0;
unsigned long lastLEDUpdate = 0;
unsigned long lastLEDBlink = 0;

int wateringCount = 0;
uint8_t breathingBrightness = 30;
bool breathingDirection = true;
bool ledBlinkState = false;

/* ================= LED ================= */

enum LEDState {
  LED_NORMAL,
  LED_BLINK,
  LED_FAST_BLINK,
  LED_BREATH
};

LEDState currentLEDState = LED_BREATH;
CRGB currentColor = readyColor;

void setLED(CRGB c, uint8_t b = 255) {
  leds[0] = c;
  leds[0].nscale8(b);
  FastLED.show();
  yield();
}

void blinkLED(CRGB c, unsigned long interval) {
  if (millis() - lastLEDBlink > interval) {
    lastLEDBlink = millis();
    ledBlinkState = !ledBlinkState;
    setLED(ledBlinkState ? c : CRGB::Black);
  }
}

void breathLED(CRGB c) {
  breathingBrightness += breathingDirection ? 2 : -2;
  if (breathingBrightness >= 200) breathingDirection = false;
  if (breathingBrightness <= 5)  breathingDirection = true;
  setLED(c, breathingBrightness);
}

void updateLED() {
  if (otaInProgress) {
    blinkLED(otaColor, 200);
    return;
  }

  switch (currentLEDState) {
    case LED_NORMAL: setLED(currentColor); break;
    case LED_BLINK: blinkLED(currentColor, 1000); break;
    case LED_FAST_BLINK: blinkLED(currentColor, 300); break;
    case LED_BREATH: breathLED(currentColor); break;
  }
}

/* ================= ЛОГИКА ================= */

int readSoil() {
  int raw = analogRead(SOIL_PIN);
  raw = constrain(raw, SOIL_WET, SOIL_DRY);
  return map(raw, SOIL_DRY, SOIL_WET, 0, 100);
}

bool sensorValid(int v) { return v >= 0 && v <= 100; }
bool canWater() { return millis() - lastWatering > MIN_WATER_INTERVAL; }

void startPump() {
  pumpRunning = true;
  pumpStart = millis();
  lastWatering = millis();
  wateringCount++;
  digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH);
}

void stopPump() {
  pumpRunning = false;
  digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);
}

/* ================= EEPROM ================= */

void saveSettings() {
  EEPROM.put(ADDR_SETPOINT, setpoint);
  EEPROM.put(ADDR_PUMPTIME, pumpTime);
  uint16_t cs = setpoint + pumpTime;
  EEPROM.put(ADDR_CHECKSUM, cs);
  EEPROM.commit();
}

void loadSettings() {
  EEPROM.get(ADDR_SETPOINT, setpoint);
  EEPROM.get(ADDR_PUMPTIME, pumpTime);
  uint16_t csStored, csCalc;
  EEPROM.get(ADDR_CHECKSUM, csStored);
  csCalc = setpoint + pumpTime;

  if (csStored != csCalc || setpoint > 100 || pumpTime > 60) {
    setpoint = 40;
    pumpTime = 5;
    saveSettings();
  }
}

/* ================= HTTP ОБРАБОТЧИКИ ================= */

// Обработчик для получения статуса
void handleStatus() {
  // Определяем статус
  String statusText = "Ожидание";
  
  if (pumpRunning) {
    statusText = "Полив идет";
  } else if (!autoWaterEnabled) {
    statusText = "Ошибка датчика";
  } else if (wateringCount >= MAX_WATERING_COUNT) {
    statusText = "Лимит поливов";
  } else if (moisture < setpoint && canWater()) {
    statusText = "Низкая влажность";
  } else if (moisture < setpoint && !canWater()) {
    statusText = "Ожидание перерыва";
  }
  
  String json = "{";
  json += "\"moisture\":" + String(moisture) + ",";
  json += "\"setpoint\":" + String(setpoint) + ",";
  json += "\"pumpTime\":" + String(pumpTime) + ",";
  json += "\"pumpRunning\":" + String(pumpRunning ? "true" : "false") + ",";
  json += "\"autoWaterEnabled\":" + String(autoWaterEnabled ? "true" : "false") + ",";
  json += "\"wateringCount\":" + String(wateringCount) + ",";
  json += "\"canWater\":" + String(canWater() ? "true" : "false") + ",";
  json += "\"status\":\"" + statusText + "\",";
  json += "\"version\":\"" FW_VERSION "\",";
  json += "\"uptime\":" + String(millis() / 1000) + ",";
  json += "\"rssi\":" + String(WiFi.RSSI()) + ",";
  json += "\"ip\":\"" + WiFi.localIP().toString() + "\"";

  json += "}";
  
  server.send(200, "application/json", json);
}

// Обработчик для сохранения настроек
void handleSetSettings() {
  if (server.hasArg("sp")) {
    setpoint = server.arg("sp").toInt();
    setpoint = constrain(setpoint, 0, 100);
  }
  
  if (server.hasArg("pt")) {
    pumpTime = server.arg("pt").toInt();
    pumpTime = constrain(pumpTime, 1, 60);
  }
  
  saveSettings();
  server.send(200, "text/plain", "Настройки сохранены");
}

// Обработчик для ручного полива
void handleManualWater() {
  if (!pumpRunning) {
    // Сбрасываем счетчик для ручного полива
    wateringCount = 0;
    lastWatering = millis() - MIN_WATER_INTERVAL;
    startPump();
    server.send(200, "text/plain", "Ручной полив запущен");
  } else {
    server.send(200, "text/plain", "Насос уже работает");
  }
}

/* ================= OTA ПРОШИВКА ================= */

void handleFirmwareOTA() {
  HTTPUpload& u = server.upload();

  if (u.status == UPLOAD_FILE_START) {
    otaInProgress = true;
    Serial.println("Начало обновления прошивки");

    uint32_t size = (ESP.getFreeSketchSpace() - 0x1000) & 0xFFFFF000;

    if (!Update.begin(size, U_FLASH)) {
      Update.printError(Serial);
      otaInProgress = false;
      server.send(500, "text/plain", "Ошибка начала обновления");
    }
  }
  else if (u.status == UPLOAD_FILE_WRITE) {
    if (Update.write(u.buf, u.currentSize) != u.currentSize) {
      Update.printError(Serial);
    }
  }
  else if (u.status == UPLOAD_FILE_END) {
    otaInProgress = false;
    if (Update.end(true)) {
      Serial.println("Обновление завершено успешно");
      server.send(200, "text/plain", "Обновление завершено. Перезагрузка...");
      delay(1000);
      ESP.restart();
    } else {
      Update.printError(Serial);
      server.send(500, "text/plain", "Ошибка обновления");
    }
  }
  else if (u.status == UPLOAD_FILE_ABORTED) {
    otaInProgress = false;
    Update.end();
    Serial.println("Обновление прервано");
  }
}

/* ================= UPLOAD ФАЙЛОВ ================= */

void handleFileUpload() {
  HTTPUpload& upload = server.upload();

  if (upload.status == UPLOAD_FILE_START) {
    String filename = upload.filename;
    if (!filename.startsWith("/")) filename = "/" + filename;
    Serial.println("Загрузка файла: " + filename);
    uploadFile = LittleFS.open(filename, "w");
  }
  else if (upload.status == UPLOAD_FILE_WRITE) {
    if (uploadFile) {
      uploadFile.write(upload.buf, upload.currentSize);
    }
  }
  else if (upload.status == UPLOAD_FILE_END) {
    if (uploadFile) {
      uploadFile.close();
      Serial.println("Файл загружен: " + upload.filename);
    }
  }
}

/* ================= HTTP КОРНЕВОЙ ЗАПРОС ================= */

void handleRoot() {
  File f = LittleFS.open("/index.html", "r");
  if (!f) {
    server.send(200, "text/plain", "index.html not found");
    return;
  }
  server.streamFile(f, "text/html");
  f.close();
}

/* ================= SETUP ================= */

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("\n\nЗапуск системы умного полива...");

  pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);

  FastLED.addLeds<LED_TYPE, LED_PIN, COLOR_ORDER>(leds, NUM_LEDS);
  FastLED.setBrightness(100);

  WiFi.begin(ssid, password);
  Serial.print("Подключение к WiFi");
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    blinkLED(wifiColor, 500);
    delay(100);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("\nПодключено!");
  Serial.print("IP адрес: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());

  EEPROM.begin(EEPROM_SIZE);
  loadSettings();

  if (!LittleFS.begin()) {
    Serial.println("Ошибка монтирования LittleFS");
    if (!LittleFS.format()) {
      Serial.println("Ошибка форматирования LittleFS");
    }
  }

  // Регистрация обработчиков
  server.on("/", handleRoot);
  server.on("/status", HTTP_GET, handleStatus);
  server.on("/set", HTTP_POST, handleSetSettings);
  server.on("/manual", HTTP_POST, handleManualWater);
  
  // Для загрузки файлов (SPIFFS)
  server.on("/upload", HTTP_POST, []() {
    server.send(200, "text/plain", "OK");
  }, handleFileUpload);
  
  // Для OTA прошивки
  server.on("/firmware", HTTP_POST, []() {
    server.send(200, "text/plain", "OK");
  }, handleFirmwareOTA);

  // Статические файлы
  server.serveStatic("/style.css", LittleFS, "/style.css");
  server.serveStatic("/script.js", LittleFS, "/script.js");

  server.begin();
  Serial.println("HTTP сервер запущен");
  
  lastWatering = millis() - MIN_WATER_INTERVAL;
  
  // Первое чтение датчика
  moisture = readSoil();
  Serial.printf("Начальное значение влажности: %d%%\n", moisture);
}

/* ================= LOOP ================= */

void loop() {
  server.handleClient();

  unsigned long now = millis();

  if (now - lastSoilCheck > SOIL_INTERVAL) {
    lastSoilCheck = now;
    moisture = readSoil();
    
    // Обновляем LED состояние в зависимости от влажности
    if (pumpRunning) {
      currentLEDState = LED_FAST_BLINK;
      currentColor = wateringColor;
    } else if (moisture < setpoint) {
      currentLEDState = LED_BREATH;
      currentColor = waitingColor;
    } else {
      currentLEDState = LED_BREATH;
      currentColor = readyColor;
    }

    autoWaterEnabled = sensorValid(moisture);
    if (moisture >= setpoint) wateringCount = 0;

    if (autoWaterEnabled && moisture < setpoint &&
        !pumpRunning && canWater() &&
        wateringCount < MAX_WATERING_COUNT) {
      startPump();
    }
  }

  if (pumpRunning && now - pumpStart > pumpTime * 1000UL) {
    stopPump();
  }

  if (now - lastLEDUpdate > LED_UPDATE_INTERVAL) {
    lastLEDUpdate = now;
    updateLED();
  }
}

Об авторе

User

Administrator

Перейти на сайт Просмотреть все записи