Ethernet3_BarometricPressureWebServer

最終更新日:2023/3/11

インクルードするライブラリですが、Ethernet3を使用します。このライブラリは安定していると思います。
TM1637用のポートは確保します。
オリジナルのスケッチは圧力センサSCP1000を使用していますが、一般的とは云えないと考えました。
多分、ボッシュ社のBME280が良いと思いM5StackのENV2を検討しました。しかしENV2は生産が終わっており、現状ENV3になっています。ここで採用されているQMP6988はライブラリを見つけるのが大変です。

オリジナルコード

/*
  SCP1000 Barometric Pressure Sensor Display
 Serves the output of a Barometric Pressure Sensor as a web page.
 Uses the SPI library. For details on the sensor, see:
 http://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8161
 http://www.vti.fi/en/support/obsolete_products/pressure_sensors/
 This sketch adapted from Nathan Seidle's SCP1000 example for PIC:
 http://www.sparkfun.com/datasheets/Sensors/SCP1000-Testing.zip
 Circuit:
 SCP1000 sensor attached to pins 6,7, and 11 - 13:
 DRDY: pin 6
 CSB: pin 7
 MOSI: pin 11
 MISO: pin 12
 SCK: pin 13
 created 31 July 2010
 by Tom Igoe
 */
#include <Ethernet3.h>
// the sensor communicates using SPI, so include the library:
#include <SPI.h>

// assign a MAC address for the ethernet controller.
// fill in your address here:
byte mac[] = {
  0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED
};
// assign an IP address for the controller:
IPAddress ip(192, 168, 1, 20);
IPAddress gateway(192, 168, 1, 1);
IPAddress subnet(255, 255, 255, 0);

// Initialize the Ethernet server library
// with the IP address and port you want to use
// (port 80 is default for HTTP):
EthernetServer server(80);

//Sensor's memory register addresses:
const int PRESSURE = 0x1F;      //3 most significant bits of pressure
const int PRESSURE_LSB = 0x20;  //16 least significant bits of pressure
const int TEMPERATURE = 0x21;   //16 bit temperature reading
// pins used for the connection with the sensor
// the others you need are controlled by the SPI library):
const int dataReadyPin = 6;
const int chipSelectPin = 7;
float temperature = 0.0;
long pressure = 0;
long lastReadingTime = 0;
void setup() {
  // start the SPI library:
  SPI.begin();
  // start the Ethernet connection and the server:
  Ethernet.begin(mac, ip);
  server.begin();
  // initalize the  data ready and chip select pins:
  pinMode(dataReadyPin, INPUT);
  pinMode(chipSelectPin, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
  //Configure SCP1000 for low noise configuration:
  writeRegister(0x02, 0x2D);
  writeRegister(0x01, 0x03);
  writeRegister(0x03, 0x02);
  // give the sensor and Ethernet shield time to set up:
  delay(1000);
  //Set the sensor to high resolution mode tp start readings:
  writeRegister(0x03, 0x0A);
}
void loop() {
  // check for a reading no more than once a second.
  if (millis() - lastReadingTime > 1000) {
    // if there's a reading ready, read it:
    // don't do anything until the data ready pin is high:
    if (digitalRead(dataReadyPin) == HIGH) {
      getData();
      // timestamp the last time you got a reading:
      lastReadingTime = millis();
    }
  }
  // listen for incoming Ethernet connections:
  listenForEthernetClients();
}

void getData() {
  Serial.println("Getting reading");
  //Read the temperature data
  int tempData = readRegister(0x21, 2);
  // convert the temperature to celsius and display it:
  temperature = (float)tempData / 20.0;
  //Read the pressure data highest 3 bits:
  byte  pressureDataHigh = readRegister(0x1F, 1);
  pressureDataHigh &= 0b00000111; //you only needs bits 2 to 0
  //Read the pressure data lower 16 bits:
  unsigned int pressureDataLow = readRegister(0x20, 2);
  //combine the two parts into one 19-bit number:
  pressure = ((pressureDataHigh << 16) | pressureDataLow) / 4;
  Serial.print("Temperature: ");
  Serial.print(temperature);
  Serial.println(" degrees C");
  Serial.print("Pressure: " + String(pressure));
  Serial.println(" Pa");
}
void listenForEthernetClients() {
  // listen for incoming clients
  EthernetClient client = server.available();
  if (client) {
    Serial.println("Got a client");
    // an http request ends with a blank line
    boolean currentLineIsBlank = true;
    while (client.connected()) {
      if (client.available()) {
        char c = client.read();
        // if you've gotten to the end of the line (received a newline
        // character) and the line is blank, the http request has ended,
        // so you can send a reply
        if (c == '\n' && currentLineIsBlank) {
          // send a standard http response header
          client.println("HTTP/1.1 200 OK");
          client.println("Content-Type: text/html");
          client.println();
          // print the current readings, in HTML format:
          client.print("Temperature: ");
          client.print(temperature);
          client.print(" degrees C");
          client.println("<br />");
          client.print("Pressure: " + String(pressure));
          client.print(" Pa");
          client.println("<br />");
          break;
        }
        if (c == '\n') {
          // you're starting a new line
          currentLineIsBlank = true;
        }
        else if (c != '\r') {
          // you've gotten a character on the current line
          currentLineIsBlank = false;
        }
      }
    }
    // give the web browser time to receive the data
    delay(1);
    // close the connection:
    client.stop();
  }
}

//Send a write command to SCP1000
void writeRegister(byte registerName, byte registerValue) {
  // SCP1000 expects the register name in the upper 6 bits
  // of the byte:
  registerName <<= 2;
  // command (read or write) goes in the lower two bits:
  registerName |= 0b00000010; //Write command
  // take the chip select low to select the device:
  digitalWrite(chipSelectPin, LOW);
  SPI.transfer(registerName); //Send register location
  SPI.transfer(registerValue); //Send value to record into register
  // take the chip select high to de-select:
  digitalWrite(chipSelectPin, HIGH);
}

//Read register from the SCP1000:
unsigned int readRegister(byte registerName, int numBytes) {
  byte inByte = 0;           // incoming from  the SPI read
  unsigned int result = 0;   // result to return
  // SCP1000 expects the register name in the upper 6 bits
  // of the byte:
  registerName <<=  2;
  // command (read or write) goes in the lower two bits:
  registerName &= 0b11111100; //Read command
  // take the chip select low to select the device:
  digitalWrite(chipSelectPin, LOW);
  // send the device the register you want to read:
  int command = SPI.transfer(registerName);
  // send a value of 0 to read the first byte returned:
  inByte = SPI.transfer(0x00);
  result = inByte;
  // if there's more than one byte returned,
  // shift the first byte then get the second byte:
  if (numBytes > 1) {
    result = inByte << 8;
    inByte = SPI.transfer(0x00);
    result = result | inByte;
  }
  // take the chip select high to de-select:
  digitalWrite(chipSelectPin, HIGH);
  // return the result:
  return(result);
}

説明

W5500-EVB-PICOと圧力センサSCP1000で使用するEthernetスケッチです。
BarometricPressureWebServerです。
W5500-EVB-PICOはW5500とRP2040をSPI接続しています。GP16..21が占有されます。
汎用ライブラリの場合、自分でちゃんとPIN指定した方がいいです。
また、W5500のRESETピンがPULL_UPされていないようなので、自分でHIGHに固定する必要がありそうです。

MACアドレスはWIZNET系にしておきます。
IPは192.168.0.210にしておきます。
圧力センサですが、M5-ENV3とGrove接続で使うスケッチに変更しました。I2C1に接続します。
ENV3は温度・湿度をSHT30(ID=0x44)圧力をGMP6988(ID=0x70)です
QMP6988のライブラリで良いモノがないのが残念です。


レタッチコード

/*
 * 2023/03/14 T.Wanibe
 * SCP1000 Barometric Pressure Sensor Display
 * 気圧センサーの出力を Web ページとして提供します。
 * W5500-EVB-PICOをターゲットとしています
 * 回路:
 * ピン 16..21に接続されたイーサネットchip
 * I2C0にM5Env3を接続し圧力を取得するように変更しています。
 * M5Env3の温度はSHT30(0x44) 圧力はQMP6988(0x70)です
 * ライブラリはM5が提供するものではなく、センサデバイス単体用のものを使います。
 * 最大1044480バイトのフラッシュメモリのうち、スケッチが62172バイト(5%)を使っています。
 * 最大262144バイトのRAMのうち、グローバル変数が7944バイト(3%)を使っていて、ローカル変数で254200バイト使うことができます。
 */
#include        <Ethernet3.h>
#include        <SPI.h>
#include        <Wire.h>
#include        "Adafruit_SHT31.h"
#include        "QMP6988.h"                                            //UNIT_ENV3に含まれています。
#define         SPI_SCK         18
#define         SPI_RX          16
#define         SPI_TX          19
#define         SPI_CS          17
#define         NICReset        20
#define         HTTPport        80
#define         TELNETport      23
#define         SerialRate      115200
// コントローラの MAC アドレスと IP アドレスを以下に入力します。
// IP アドレスは、ローカル ネットワークによって異なります。
// ゲートウェイとサブネットはオプションです。
byte            mac[]           = {0x00,0x08,0xDC,0x54,0x4D,0xE0};              //WIZNET
byte            ip[]            = {192, 168, 0, 210};
byte            dns_server[]    = {192, 168, 0, 1};
byte            gateway[]       = {0, 0, 0, 0};
byte            subnet[]        = {255, 255, 255, 0};
float           tmp             = 0.0;                                  //なぜかNaNが認められない
float           hum             = 0.0;
float           pressure        = 0.0;
float           tmpOnPico       = 0.0;
int             count           = 0;
// イーサネット サーバー ライブラリの初期化
// 使用する IP アドレスとポート(ポート 80 は HTTP のデフォルトです):
EthernetServer  server(80);
Adafruit_SHT31 sht30(&Wire1);
QMP6988 qmp6988;
//----------------
void setup() {
        pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
        digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
        Wire1.setSDA(6);                                         //RP2040にはI2C0の組み合わせが6通りあるので設定しておくのが無難です。
        Wire1.setSCL(7);
        Wire.begin();                                           //ENV IIのgroveコネクタ接続pin設定
        sht30.begin(0x44);                                      // sht30 I2C address: 0x44 or 0x45
        qmp6988.init(0x70,&Wire1);
        //qmp6988.setpPowermode(QMP6988_NORMAL_MODE);
        //qmp6988.setFilter(QMP6988_FILTERCOEFF_OFF);
        // start the SPI library:
        pinMode(SPI_CS,OUTPUT);
        pinMode(NICReset,OUTPUT);
        // イーサネット接続とサーバーを開始します。
        SPI.setSCK(SPI_SCK);
        SPI.setRX(SPI_RX);
        SPI.setTX(SPI_TX);
        SPI.setCS(SPI_CS);
        SPI.begin();
        // Ethernet.init(pin)を使用してCSピンを設定できます
        Ethernet.setCsPin(SPI_CS);
        Ethernet.setRstPin(NICReset);
        digitalWrite(NICReset,LOW);
        delay(10);
        digitalWrite(NICReset,HIGH);
        Ethernet.init(SPI_CS);
        // イーサネット デバイスを初期化する
        Ethernet.begin(mac, ip);
        server.begin();
        // Open serial communications and wait for port to open:
        Serial.begin(SerialRate);
        while (!Serial) {
                ; // シリアルポートが接続されるのを待ちます。
        }
        Serial.print("server is at ");
        Serial.println(Ethernet.localIP());
}
//-------------
void loop() {
        delay(1000);
        if(count++ % 2){
                digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
        }else{
                digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
        }
        tmpOnPico       =       analogReadTemp();
        pressure        =       qmp6988.calcPressure()/100;     //qmp6988のデータを取得します。
        tmp             =       sht30.readTemperature();        //SHT30のデータを取得します。
        hum             =       sht30.readHumidity();           //SHT30から得られた湿度を代入します。
        Serial.printf("OnPicoTemp: %2.1f[℃]\nTemp: %2.1f[℃]\nHumi: %2.0f[%%]\nPressure:%5.0f[hPa]\n", tmpOnPico,tmp, hum, pressure);
        // 着信クライアントをリッスンする
        EthernetClient client = server.available();
        if (client) {
                Serial.println("new client");
                // http リクエストは空白行で終了します
                boolean currentLineIsBlank = true;
                while (client.connected()) {
                        if (client.available()) {
                                char c = client.read();
                                Serial.write(c);
                                // 行末まで到達し (改行文字を受信)、行が空白の場合、http 要求は終了しているので、応答を送信できます
                                if (c == '\n' && currentLineIsBlank) {
                                        // 標準の http 応答ヘッダーを送信する
                                        client.println("HTTP/1.1 200 OK");
                                        client.println("Content-Type: text/html");
                                        client.println("Connection: close");            // 接続は応答の完了後に閉じられます
                                        client.println("Refresh: 5");                   // ページは 5 秒ごとに自動的に更新されます。
                                        client.println();
                                        client.println("<!DOCTYPE HTML>");
                                        client.println("<html>");
                                        client.print("pressure is ");
                                        client.print(pressure);
                                        client.print("[hPa]");
                                        client.println("<br />");
                                        client.print("Temp is ");
                                        client.print(tmp);
                                        client.print("[°C]");
                                        client.println("<br />");
                                        client.print("humi is ");
                                        client.print(hum);
                                        client.print("[%]");
                                        client.println("<br />");
                                        client.println("</html>");
                                        break;
                                }
                                if (c == '\n') {
                                        // あなたは新しい行を始めています
                                        currentLineIsBlank = true;
                                }else if (c != '\r') {
                                        // 現在の行の文字を取得しました
                                        currentLineIsBlank = false;
                                }
                        }
                }
                // Web ブラウザにデータを受信する時間を与える
                delay(1);
                // 接続を閉じます:
                client.stop();
                Serial.println("client disconnected");
        }
}


戯言(nonsense)に戻る


問い合わせ頁の表示


免責事項

本ソフトウエアは、あなたに対して何も保証しません。本ソフトウエアの関係者(他の利用者も含む)は、あなたに対して一切責任を負いません。
あなたが、本ソフトウエアを利用(コンパイル後の再利用など全てを含む)する場合は、自己責任で行う必要があります。

本ソフトウエアの著作権はToolsBoxに帰属します。
本ソフトウエアをご利用の結果生じた損害について、ToolsBoxは一切責任を負いません。
ToolsBoxはコンテンツとして提供する全ての文章、画像等について、内容の合法性・正確性・安全性等、において最善の注意をし、作成していますが、保証するものではありません。
ToolsBoxはリンクをしている外部サイトについては、何ら保証しません。
ToolsBoxは事前の予告無く、本ソフトウエアの開発・提供を中止する可能性があります。

商標・登録商標

Microsoft、Windows、WindowsNTは米国Microsoft Corporationの米国およびその他の国における登録商標です。
Windows Vista、Windows XPは、米国Microsoft Corporation.の商品名称です。
LabVIEW、National Instruments、NI、ni.comはNational Instrumentsの登録商標です。
I2Cは、NXP Semiconductors社の登録商標です。
その他の企業名ならびに製品名は、それぞれの会社の商標もしくは登録商標です。
すべての商標および登録商標は、それぞれの所有者に帰属します。