Ampel mit Arduino WiFi schalten – Projekte für Arduino und ESP32-Mikrocontroller

Inhalt

7 Minuten

Ziel des Projekts

Mit einem Arduino mit WiFi-Fähigkeit „baut“ das Programm eine Webseite mit der eine Ampel händisch geschaltet werden kann.

Benötigte Bauteile:

1 rote LED
1 grüne LED
1 gelbe LED
3 Widerstände 220 Ω
Leitungsdrähte

Beachte die ⇒Vorwiderstände verschiedener LEDs

Der Schaltplan

(Fahre mit der Maus über das Bild, um die Bezeichnungen der Bauteile zu sehen.

Vorbereitungen

Installiere mit dem Boardverwalter das passende Board:

Benötigte Bibliothek

Das Programm

Binde die benötigte Bibliothek ein und definiere die Variablen.

#include "WiFiNINA.h"

int ROT = 5;
int GELB = 6;
int GRUEN  = 7;

// Router: Name des Routers
// Passwort: WLAN-Passwort
char Router[] = "Router_SSID";
char Passwort[] = "xxxxxxxx";

// festeIP = false -> IP-Adresse über DHCP vergeben
// festeIP = true -> IP festlegen
bool festeIP = false;

// feste IP
IPAddress ip(192, 168, 1, 200);
// Netzwerkstatus
int status = WL_IDLE_STATUS;

WiFiServer server(80);
WiFiClient client = server.available();

#include "WiFiNINA.h"

int ROT = 5;

int GELB = 6;

int GRUEN = 7;

// Router: Name des Routers

// Passwort: WLAN-Passwort

char Router[] = "Router_SSID";

char Passwort[] = "xxxxxxxx";

// festeIP = false -> IP-Adresse über DHCP vergeben

// festeIP = true -> IP festlegen

bool festeIP = false;

// feste IP

IPAddress ip(192, 168, 1, 200);

// Netzwerkstatus

int status = WL_IDLE_STATUS;

WiFiServer server(80);

WiFiClient client = server.available();

Der setup-Teil:

void setup()
{
  pinMode(ROT, OUTPUT);
  pinMode(GELB, OUTPUT);
  pinMode(GRUEN, OUTPUT);

  Serial.begin(9600);

  // statische IP
  if (festeIP) WiFi.config(ip);

  // Verbindung aufbauen
  if (WiFi.status() == WL_NO_MODULE)
  {
    Serial.println(F("Verbindungsaufbau gescheitert!"));
  }

  Serial.print("Verbindung aufbauen mit ");
  Serial.println(Router);

  while (status != WL_CONNECTED)
  {
    status = WiFi.begin(Router, Passwort);

    // Zeit für den Verbindungsaufbau
    // wenn die Verbindung nicht zustandekommt -> Zeit vergrößern
    delay(2000);
  }

  server.begin();

  // IP des Servers/des verbunden Computers anzeigen
  Serial.print("Server: ");
  Serial.println(WiFi.SSID());

  // IP des Arduinos anzeigen
  if (festeIP) Serial.print("Statische IP Adresse Arduino: ");
  else Serial.print("IP Adresse Arduino DHCP: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
}

void setup()

{

pinMode(ROT, OUTPUT);

pinMode(GELB, OUTPUT);

pinMode(GRUEN, OUTPUT);

Serial.begin(9600);

// statische IP

if (festeIP) WiFi.config(ip);

// Verbindung aufbauen

if (WiFi.status() == WL_NO_MODULE)

{

Serial.println(F("Verbindungsaufbau gescheitert!"));

}

Serial.print("Verbindung aufbauen mit ");

Serial.println(Router);

while (status != WL_CONNECTED)

{

status = WiFi.begin(Router, Passwort);

// Zeit für den Verbindungsaufbau

// wenn die Verbindung nicht zustandekommt -> Zeit vergrößern

delay(2000);

}

server.begin();

// IP des Servers/des verbunden Computers anzeigen

Serial.print("Server: ");

Serial.println(WiFi.SSID());

// IP des Arduinos anzeigen

if (festeIP) Serial.print("Statische IP Adresse Arduino: ");

else Serial.print("IP Adresse Arduino DHCP: ");

Serial.println(WiFi.localIP());

}

Der loop-Teil:

void loop()
{
  // auf Clienten warten ...
  client = server.available();
  if (client)
  {
    String SchaltungLesen;

    // solange der Client verbunden ist ...
    while (client.connected())
    {
      if (client.available())
      {
        // Anforderung vom Clienten lesen ...
        char Zeichen = client.read();

        // return (\n) gesendet
        if (Zeichen == '\n')
        {
          // wenn der String SchaltungLesen leer ist
          if (SchaltungLesen == "")
          {
            /*
              HTML-Seite aufbauen
              die folgenden Anweisungen müssen
              mit print oder println gesendet werden
              println "verschönert" den Quelltext
              (erzeugt einen Zeilenumbruch im Quelltext)
              " müssen mit \ maskiert werden " -> \"
            */
            // HTML-Seite aufbauen
            client.println("HTTP/1.1 200 OK");
            client.println("Content-type:text/html");

            // Leerzeile zwingend erforderlich
            client.println();

            client.println(F("<!doctype html>"));
            client.println(F("<html>"));

            client.println(F("<body>"));
            client.println(F("<h2>Ampel mit WiFi-Modul schalten</h2>"));
            client.println(F("<hr />"));

            client.println(F("<table><tr>"));

            // Button rot schalten
            client.print(F("<td><input style='font-size:14pt;"));
            client.print(F("font-weight:bold;"));
            client.print(F(" background-color:#FF6565;"));
            client.print(F(" width:200px; cursor:pointer;"));
            client.print(F(" border-radius:5px;border: 2px solid black;'"));
            client.print(F(" type='button'"));
            client.println(F(" onClick=\"location.href='R'\""));
            client.println(F(" value='rot schalten'>"));
            client.println(F("</td></tr>"));

            // Button gelb schalten
            client.print(F("<td><input style='font-size:14pt;"));
            client.print(F("font-weight:bold;"));
            client.print(F(" background-color:#FFFB65;"));
            client.print(F(" width:200px; cursor:pointer;"));
            client.print(F(" border-radius:5px;border: 2px solid black;'"));
            client.print(F(" type='button'"));
            client.println(F(" onClick=\"location.href='GE'\""));
            client.println(F(" value='gelb schalten'>"));
            client.println(F("</td></tr>"));

            // Button grün schalten
            client.print(F("<td><input style='font-size:14pt;"));
            client.print(F("font-weight:bold;"));
            client.print(F(" background-color:#76FA5F;"));
            client.print(F(" width:200px; cursor:pointer;"));
            client.print(F(" border-radius:5px;border: 2px solid black;'"));
            client.print(F(" type='button'"));
            client.println(F(" onClick=\"location.href='GR'\""));
            client.println(F(" value='gr&uuml;n schalten'>"));
            client.println(F("</td>"));
            client.println(F("</table>"));

            client.println(F("<hr />"));

            // IPs anzeigen
            client.print(F("<b>Eigene IP: "));
            client.print(client.remoteIP());
            client.print(F("</b>"));
            client.print(F("<br><b>IP Arduino: "));
            client.print(WiFi.localIP());
            client.print(F("</b>"));
            client.println(F("</body>"));
            client.println(F("</html>"));

            // HTTP-Antwort endet mit neuer Zeile
            client.println();

            // Seite vollständig geladen -> loop verlassen
            break;
          }

          // wenn SchaltungLesen nicht leer ist -> Inhalt löschen
          else
          {
            SchaltungLesen = "";
          }
        }

        // bei einem anderen Zeichen als return (\r)
        // -> Zeichen dem String SchaltungLesen hinzufügen
        else if (Zeichen != '\r')
        {
          SchaltungLesen += Zeichen;
        }

        // endsWith überprüft, ob der String SchaltungLesen mit dem entsprechenden Schaltbefehl endet
        // R = rot, GE = gelb, GR = grün
        if (SchaltungLesen.endsWith("GET /R"))
        {
          // wenn ROT an -> ROT ausschalten
          if (!digitalRead(ROT)) digitalWrite(ROT, HIGH);
          else digitalWrite(ROT, LOW);
        }

        if (SchaltungLesen.endsWith("GET /GE"))
        {
          if (!digitalRead(GELB)) digitalWrite(GELB, HIGH);
          else digitalWrite(GELB, LOW);
        }

        if (SchaltungLesen.endsWith("GET /GR"))
        {
          if (!digitalRead(GRUEN)) digitalWrite(GRUEN, HIGH);
          else digitalWrite(GRUEN, LOW);
        }
      }
    }
    // delay(100);
    client.stop();
  }
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

void loop()

{

// auf Clienten warten ...

client = server.available();

if (client)

{

String SchaltungLesen;

// solange der Client verbunden ist ...

while (client.connected())

{

if (client.available())

{

// Anforderung vom Clienten lesen ...

char Zeichen = client.read();

// return (\n) gesendet

if (Zeichen == '\n')

{

// wenn der String SchaltungLesen leer ist

if (SchaltungLesen == "")

{

HTML-Seite aufbauen

die folgenden Anweisungen müssen

mit print oder println gesendet werden

println "verschönert" den Quelltext

(erzeugt einen Zeilenumbruch im Quelltext)

" müssen mit \ maskiert werden " -> \"

// HTML-Seite aufbauen

client.println("HTTP/1.1 200 OK");

client.println("Content-type:text/html");

// Leerzeile zwingend erforderlich

client.println();

client.println(F("<!doctype html>"));

client.println(F("<html>"));

client.println(F("<body>"));

client.println(F("<h2>Ampel mit WiFi-Modul schalten</h2>"));

client.println(F("<hr />"));

client.println(F("<table><tr>"));

// Button rot schalten

client.print(F("<td><input style='font-size:14pt;"));

client.print(F("font-weight:bold;"));

client.print(F(" background-color:#FF6565;"));

client.print(F(" width:200px; cursor:pointer;"));

client.print(F(" border-radius:5px;border: 2px solid black;'"));

client.print(F(" type='button'"));

client.println(F(" onClick=\"location.href='R'\""));

client.println(F(" value='rot schalten'>"));

client.println(F("</td></tr>"));

// Button gelb schalten

client.print(F("<td><input style='font-size:14pt;"));

client.print(F("font-weight:bold;"));

client.print(F(" background-color:#FFFB65;"));

client.print(F(" width:200px; cursor:pointer;"));

client.print(F(" border-radius:5px;border: 2px solid black;'"));

client.print(F(" type='button'"));

client.println(F(" onClick=\"location.href='GE'\""));

client.println(F(" value='gelb schalten'>"));

client.println(F("</td></tr>"));

// Button grün schalten

client.print(F("<td><input style='font-size:14pt;"));

client.print(F("font-weight:bold;"));

client.print(F(" background-color:#76FA5F;"));

client.print(F(" width:200px; cursor:pointer;"));

client.print(F(" border-radius:5px;border: 2px solid black;'"));

client.print(F(" type='button'"));

client.println(F(" onClick=\"location.href='GR'\""));

client.println(F(" value='grün schalten'>"));

client.println(F("</td>"));

client.println(F("</table>"));

client.println(F("<hr />"));

// IPs anzeigen

client.print(F("<b>Eigene IP: "));

client.print(client.remoteIP());

client.print(F("</b>"));

client.print(F("<br><b>IP Arduino: "));

client.print(WiFi.localIP());

client.print(F("</b>"));

client.println(F("</body>"));

client.println(F("</html>"));

// HTTP-Antwort endet mit neuer Zeile

client.println();

// Seite vollständig geladen -> loop verlassen

break;

}

// wenn SchaltungLesen nicht leer ist -> Inhalt löschen

else

{

SchaltungLesen = "";

}

// bei einem anderen Zeichen als return (\r)

// -> Zeichen dem String SchaltungLesen hinzufügen

else if (Zeichen != '\r')

{

SchaltungLesen += Zeichen;

}

// endsWith überprüft, ob der String SchaltungLesen mit dem entsprechenden Schaltbefehl endet

// R = rot, GE = gelb, GR = grün

if (SchaltungLesen.endsWith("GET /R"))

{

// wenn ROT an -> ROT ausschalten

if (!digitalRead(ROT)) digitalWrite(ROT, HIGH);

else digitalWrite(ROT, LOW);

}

if (SchaltungLesen.endsWith("GET /GE"))

{

if (!digitalRead(GELB)) digitalWrite(GELB, HIGH);

else digitalWrite(GELB, LOW);

}

if (SchaltungLesen.endsWith("GET /GR"))

{

if (!digitalRead(GRUEN)) digitalWrite(GRUEN, HIGH);

else digitalWrite(GRUEN, LOW);

}

// delay(100);

client.stop();

}

Nach dem Start wird die zugewiesenen IP im Seriellen Monitor angezeigt:

Ziel des Projekts

Benötigte Bauteile:

Der Schaltplan

Vorbereitungen

Benötigte Bibliothek

Das Programm

Ähnliche Projekte