Tests et découverte du petit breakout ADS1115, convertisseur analogique digital 16 bits 4x entrées
zf200126.1149
Petit projet pour tester et découvrir cd petit bijou qu'est le breakout ADS1115, convertisseur analogique digital 16 bits 4x entrées utilisable en I2C.
Module ADS1115
Autres utilisations de ce projet
On peut très bien enregistrer d'autres mesures comme par exemple, une consommation électrique, production solaire ou débit d'eau d'une douche. Il y a très peu de lignes à modifier pour le faire. C'est donc la base de l'enregistrement pour pleins de mesures en domotique ;-)
Avantages de travailler avec langage interprété (Lua) VS compilé (Arduino C++)
On peut voir ici, avec ce projet assez complet, toutes les possibilités offertes de la programmation d'un NodeMCU en LUA, en mode événementiel.
Choses qui ne seraient pas possible si on l'avait fait en C++ (mode Arduino), comme par exemple:
- configuration du WIFI via une page WEB servie par le NodeMCU (pas besoin de brancher un interface USB/TTL)
- serveur WEB Active Server Pages ZYX, permet de faire des pages HTML dynamiques avec du code LUA in line. Les pages HTML sont sauvées dans le système de fichiers de la FLASH du NodeMCU et interprétées au vol lors de la lecture
- serveur WEB pour l'affichage de l'humidité et de la température
- mini WEB IDE, modification du code source en remote directement depuis une page WEB, pas besoin d'IDE
- serveur TELNET, utilisation de la console en remote pour le dépannage (mise à jour du code centralisée)
- crontab, horloge pour les mesures
Toutes les fonctions sont bien séparées dans des scripts .lua, cela complexifie le projet mais cela facilite la portabilité entre les projets et aussi sa mise au point.
Principes de mesures
On utilise un tout petit capteur low cost, le xxx, mesure de xxx sur bus I2C.
Module ADS1115
Broches ADS1115
Qui ne coûte que 1.5$
https://www.aliexpress.com/item/32850495005.html
Présentation:
https://learn.adafruit.com/adafruit-4-channel-adc-breakouts/downloads
Datasheet:
https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/ads1115.pdf
Schéma
Schéma de connexion à 4x fils très simple
Et son PCB (breadboard)
Banc test de Mesures
ATTENTION: le reste de ce README n'est pas tout à fait juste, il a été emprunté provisoirement à un autre projet ! zf200126.1124
Parties principales du code
Le corps du projet se trouve dans ces 4x fichiers !
- secrets_project.lua
- 0_htu21d.lua
- 0_send_data.lua
- 0_cron.lua
Les secrets du projet
Dans ce fichier se trouvent les secrets du projet qui ne doivent pas se retrouver sur GitHub, mais qui peuvent aussi être différents si on duplique son projet dans différents lieux (mesure à Lausanne et Renens par exemple).
if node.chipid() == 6734851 then node_id = "sonoff_1" zLED=7 end
if node.chipid() == 16110605 then node_id = "sonoff_2" zLED=7 end
if node.chipid() == 3049119 then node_id = "adc_1" end
if node.chipid() == 3048906 then
node_id = "bolo_1"
thingspeak_url="http://api.thingspeak.com/update?api_key=kkk&"
end
if node.chipid() == 3049014 then
node_id = "tst_temp_1"
thingspeak_url="http://api.thingspeak.com/update?api_key=kkk&"
end
C'est ici que l'on met l'url avec son token utilisé par ThingSpeak ThingSpeak
On met aussi ici l'identification du NodeMCU de la mesure afin de pouvoir reconnaitre les différents points de mesure dans un même lieu. Chaque NodeMCU à son propre numéro de série !
La mesure de température et d'humidité
On accède au capteur de mesure de température et d'humidité HTU21D très simplement (pas besoin de lib) au moyen de commandes de base I2C:
i2c.start, i2c.stop, i2c.address, i2c.write, i2c.read
function read_HTU21D(zreg, zdelay)
i2c.start(id) i2c.address(id, addr, i2c.TRANSMITTER)
i2c.write(id, zreg) i2c.stop(id)
i2c.start(id) i2c.address(id, addr, i2c.RECEIVER)
tmr.delay(zdelay)
r = i2c.read(id,3) i2c.stop(id)
return r
end
L'envoi des mesures dans le Cloud ThingSpeak
Les données de mesures sont simplement envoyées sur ThingSpeak au moyen d'une requête HTML de type GET:
On peut le faire directement depuis son browser pour des tests par exemple: envoi des valeurs température de 12˚ et humidité 45%:
https://api.thingspeak.com/update?api_key=kkk&field1=12&field1=45
Construction de l'url d'envoi en Lua:
zurl=thingspeak_url.."field1="..tostring(ztemp1).."&field2="..tostring(zhum1)
send_temp()
L'horloge des mesures
Finalement il faut envoyer au moyen d'un timer toutes les x secondes les mesures de températures au Cloud ThingSpeak
cron1=tmr.create()
cron1:alarm(20*1000, tmr.ALARM_AUTO, function()
print("cron1........................")
ztemp1=readTemp()
zhum1=readHumi()
print("Temperature: "..ztemp1.." °C")
print("Humidity: "..zhum1.." %")
zurl=thingspeak_url.."field1="..tostring(ztemp1).."&field2="..tostring(zhum1)
send_temp()
end)
Installation
Il faut flasher le NodeMCU avec ce firmware:
Qui contient ces modules:
adc ads1115 bit enduser_setup file gpio http i2c mqtt net node ow rtctime sjson sntp tmr uart wifi ws2812
C'est un firmware passe partout, il contient trop de modules pour ce projet mais qui est très pratique !
Utilisation
Configuration du WIFI du NodeMCU_Lua
L'accès au NodeMCU se fait via des pages WEB distribuée depuis son petit serveur WEB ASP (Active Server Pages) avec l'interprétation du code Lua inline au vol !
Lors du démarrage du NodeMCU il va chercher à se connecter sur le WIFI qu'il trouve dans sa configuration, fichier eus_params.lua. S'il n'y parvient pas au bout de 15 secondes, il va démarrer un petit serveur WIFI, AP: NodeMCU_node_id, on peut alors utiliser le NodeMCU sans avoir besoin d'une connexion Internet, mais bien entendu sans envoi de données dans le Cloud.
On se connecte alors avec un browser WEB sur l'adresse:
http://192.168.4.1
On choisit Wifi setup et enfin, au milieu de la page, on confirme l'action en cliquant sur Ok (ceci pour éviter que l'on bascule dans le mode setup WIFI par erreur).
Après quelques secondes un nouveau serveur WIFI va démarrer avec une procédure de configuration du WIFI du NodeMCU, AP: Setup Gadget xxx, on se connecte dessus avec son ordinateur pour aller à nouveau voir la page:
http://192.168.4.1
Après configuration du WIFI, l'adresse IP allouée au NodeMCU devrait apparaître en haut de la page.
Le NodeMCU redémarre et est prêt à envoyer les mesures sur le Cloud, s'il est configuré correctement pour le bon compte ThingSpeak !
Configuration de ThingSpeak
Afin de pouvoir utiliser ThingSpeak, il faut créé un channel, le configurer pour lui indiquer que nous voulons deux champs (température et humidité) et surtout récupérer le token du channel pour le mettre dans le fichier secrets_projet.lua
Visualisation des données dans ThingSpeak
On peut voir alors arriver, toutes les 20 secondes, les mesures de température et d'humidité sur ThingSpeak.
Exemple de sortie sur ThingSpeak
On peut facilement modifier l'affichage des graphiques au moyen du petit crayon en haut à droite de chaque graphique
Très vite on va s'apercevoir qu'il faudra augmenter le temps entre chaque mesures, passer à 300 secondes au lieu de 20 secondes par exemple.
Exportation des données en CSV depuis ThingSpeak
On peut très facilement exporter après coup les données du channel de ThingSpeak en CSV pour en faire un rapport dans un tableur par exemple.
Distribution des rôles de NodeMCU
Comme on peut avoir plusieurs points de mesures à différents endroit dans le local, il n'y a qu'un seul fichier de secrets. C'est dans ce fichier, secrets_projet.lua, qu'il y a l'information de l'url de ThingSpeak ains que le token pour le bon channel !
Affichage des températures/humidité en local sur le NodeMCU
On peut lire la température et l'humidité directement sur le NodeMCU au moyen de cette url (il faut modifier l'adresse IP du NodeMCU en question):
http://192.168.0.xxx/disp_temp.html
Affichage du petit serveur web du NodeMCU_Lua
Chaque NodeMCU a son propre serveur WEB, on peut l'accéder simplement depuis son adresse IP:
http://192.168.0.xxx
Modification du code source du NodeMCU en remote
On peut directement modifier le code source Lua du NodeMCU en remote avec ce petit WEB IDE (il faut le lancer avant depuis la home page du NodeMCU !):
http://192.168.0.xxx:88
Utilisation de la console du NodeMCU en remote
Très pratique pour le debug, on peut accéder à la console du NodeMCU en remote avec telnet:
telnet -r 192.168.0.xxx
ou sur MAC
telnet -rN 192.168.0.xxx
C'est aussi depuis ce moyen que l'on peut mettre, à distance, à jour le code Lua du NodeMCU de manière centralisée et automatique (luatool.py)