Tresavis

Descripció.

El objectiu de aquesta practica es crear un servidor WiFi de àrea local, configurat com un punt d'accés per software.

Components.

1.- Placa NodeMCU.

2.- Led.

3.- Resistència de 330 Ω

4.- IDE de Arduino.

Formes de connexió WiFi.

El processador ESP8266 instal·lat en el NodeMCU disposa de tres formes de connexió WiFi:

1.- Connexió en mode Station(STA).

2.- Connexió en mode Access Point, al igual que un router(AP).

3.- Suma de les dos connexions anteriors AP+Station (AP+STA).

El servidor servirà per controlar un led, que els clients que es connectin al AP, podran encendre o apagar-lo.

Bibliografia.

Per desenvolupar aquesta practica ens hem basat en la pàgina de ESPloradores

Teoria.

En el mode Access Point el NodeMCU difon un SSID que es el nom de la xarxa, que els dispositius clients poden veure. Si el client es acceptat comença la connexió.

Per defecte la IP del NodeMCU com AP es 192.168.4.1 i les IP's que assigna als clients son 192.168.4.2, 192.168.4.3, ...Com a màxim accepta 5 dispositius clients connectats.

La llibreria que utilitza el NodeMCU es ESP8266WiFi.h

Mètodes de la llibreria ESP8266WiFi.h:

 WiFi.softAP(ssid, password, channel, hidden)

Es el software que permet a un dispositiu que no es un router poder convertir-lo en un router virtual.

Paràmetres:

- ssid: el nom que posem a la xarxa que creem, per exemple NodeMcuAP, te que tenir mes de 7 caràcters.

- password: es opcional, però si es vol seguretat WPA2-PSK, té que tenir com a mínim 8 caràcters.

- channel: opcional per defecte utilitza el 1, pot ser del 1 al 13.

- hidden: opcional, 1 permet veure el SSID, 0 la amaga.

 Wifi.softAPdisconnect()

Per finalitzar les connexions dels dispositius amb el AP.

 WiFi.softAPConfig(local_ip, gateway, subnet)

Per defecte la IP del Access Point es 192.168.4.1,però es pot configurar:

- local_ip: direcció IP del Access Point.

- gateway: es la direcció IP de la pasarela o porta d'enllaç (pot ser la mateixa que la local_ip).

- subnet:direcció IP de la sub xarxa, normalmente 255.255.255.0.

WIFi.softAPIP()

Retorna la IP del AccessPoint.

WiFi.softAPgetStationNum()

Per saber el nombre de dispositius connectats al AP, màxim poden ser 5.

Circuit elèctric.

Subministrat per https://www.circuito.io

Codi HTML.

Comencem per el codi HTML, que es la interfície gràfica que fa servir el client per interactuar amb el servidor i poder encendre o apagar el led.

          
  // Envía la página HTML de resposta al client
  client.println("HTTP/1.1 200 OK");
  client.println("");          //No olvidar la línia de separació
  client.println("<!DOCTYPE HTML>");
  client.println("<meta charset='UTF-8'>");
  client.println("<html>");

  //Mostra el estat del led
  client.print("<h1>El LED està en el estat de: ");                 
  if(estat == HIGH) {
    client.print("ENCÈS</h1>");  
  } else {
    client.print("APAGAT</h1>");
  }
      //Se crean botones con estilos para modificar el estado del LED
  client.println("<button type='button' onClick=location.href='/LED=ON' style='margin:10px; background-color:green; color:#A9F5A9; padding:5px; border:2px solid black; width:400;'><h2> ENCENDRE</h2> </button>");
  client.println("<button type='button' onClick=location.href='/LED=OFF' style='margin:10px; background-color:red; color:#F6D8CE; padding:5px; border:2px solid black; width:400;'><h2> APAGAR</h2> </button><br><br>");
  client.println("</html>"); 
  delay(1);         
          
        

El client realitza la petició al servidor NodeMCU, amb el navegador amb les URL's següents:

 https://192.168.4.1/LED=ON

 https://192.168.4.1/LED=OFF

El NodeMCU, rep la petició:

  "/LED=ON" o "/LED=OFF"

i la analiza utilizan la funció peticion.indexOf(), per determinar les accions a realitzar.

Codi per pujar al NodeMCU.

NodeMcuAccessPoint.ino

/*
 NodeMCU Access Point. 
 Servidor Web en mode Access Point que permet encendre i apagar un LED       
 connectat a la sortida D2 del módul NodeMCU.

 */
////// llibreria  ////////
#include <ESP8266WiFi.h>                  

const char ssid[] = "NodeMcuAP";    //Definim la SSDI del nostre servidor WiFi 
const char password[] = "12345678";       //Definim la contrasenya del servidor 
WiFiServer server(80);              //Definim el port de comunicacions

#define PinLED D2                   //Definim el pin de sortida D2
int estat = LOW;                   //Definim la variable estat del LED

//////////////////////// setup()  ////////////////////////////
void setup() {
  Serial.begin(115200);

  pinMode(PinLED, OUTPUT);                
  digitalWrite(PinLED, LOW);   //Inicialment el pin D2 en estat apagat

  server.begin();               //inicialitzem el servidor
  WiFi.mode(WIFI_AP);
  WiFi.softAP(ssid, password);   //Xarxa amb password, en el canal 1 i visible
  //WiFi.softAP(ssid, password,3,1);      //Xarxa amb password, en el canal 3 i visible 
  //WiFi.softAP(ssid);                    //Xarxa oberta

  Serial.println("");

  Serial.print("Adressa IP AccessPoint - per defecte: ");
  Serial.println(WiFi.softAPIP());
 
  Serial.print("Adressa MAC del AccessPoint: ");                   
  Serial.println(WiFi.softAPmacAddress()); 

  ///// Per modificar la Adressa IP per defecte: ///////
  //IPAddress local_ip(192, 168, 2, 1);                       
  //IPAddress gateway(192, 168, 2, 1);   
  //IPAddress subnet(255, 255, 255, 0);
  //WiFi.softAPConfig(local_ip, gateway, subnet);
  //Serial.println();
  //Serial.print("AccessPoint - Nova Adressa IP: ");
  //Serial.println(WiFi.softAPIP());
}

////////////////////////  loop()  ///////////////////////////
void loop() 
{
  // Si no hi ha cliente connectat torna a comenzar
  WiFiClient client = server.available();  
  if (!client) {
    return;
  }
  // Ja tenim un client  
  // Espera fins que el cliente envía una petició
  Serial.println("Nou client");
  while(!client.available()){
    delay(1);
  }

  // Mostra el número de clients connectats
  Serial.printf("Clients connectats al AccessPoint: %d\n", WiFi.softAPgetStationNum()); 

  // Legeix la petició
  String peticio = client.readStringUntil('r');
  Serial.print("Petició del client: ");
  Serial.println(peticio);
  client.flush();

  // Comproba la petició
  if (peticio.indexOf('/LED=ON') != -1) {
    estat = HIGH;
  } 
  if (peticio.indexOf('/LED=OFF') != -1){
    estat = LOW;
  }

  //Encen o apaga el LED en funció de la petició
  digitalWrite(PinLED, estat);

  // Envía la página HTML de resposta al client
  client.println("HTTP/1.1 200 OK");
  client.println("");          //No olvidar la línia de separació
  client.println("<!DOCTYPE HTML>");
  client.println("<meta charset='UTF-8'>");
  client.println("<html>");

  //Mostra el estat del led
  client.print("<h1>El LED està en el estat de: ");                 
  if(estat == HIGH) {
    client.print("ENCÈS</h1>");  
  } else {
    client.print("APAGAT</h1>");
  }
      //Se crean botones con estilos para modificar el estado del LED
  client.println("<button type='button' onClick=location.href='/LED=ON' style='margin:10px; background-color:green; color:#A9F5A9; padding:5px; border:2px solid black; width:400;'><h2> ENCENDRE</h2> </button>");
  client.println("<button type='button' onClick=location.href='/LED=OFF' style='margin:10px; background-color:red; color:#F6D8CE; padding:5px; border:2px solid black; width:400;'><h2> APAGAR</h2> </button><br><br>");
  client.println("</html>"); 
  delay(1);
 
  //Desconexió dels clientes
  //WiFi.softAPdisconnect();
}

Connexió amb el AccessPoint.

Des de el nostre dispositiu que volem connectar al AccessPoint, busquem les xarxes WiFi disponibles. Connectem amb la xarxa NodeMcuAp amb la contrasenya 12345678.

Obrim el navegador i anem a la adreça:

https://192.168.4.1

La pàgina que es mostra es com la següent:

Al clicar en el botó ENCENDRE, la pàgina es com la següent:

Al clicar en el botó APAGAR, la pagina canvia, l'adreça a https://192.168.4.1/LED=OFF i el estat del led a APAGAT.

El monitor sèrie mostra la següent informació:

Resultat final.