IP-Steckdose mit Wlan basteln

Das Programm WebSchalter 2 macht das gleiche wie der WebSchalter 1 mit dem Unterschied dass IP- Steckdose sich im Heimnetzwerk anmeldet. WLAN Name und Passwort kann über RS232 Terminal eingegeben werden. Diese Daten werden in EEPROM gespeichert. Der IP- Steckdose bekommt vom Router eine IP Adresse zugewiesen. Über diese Adresse kann die IP-Steckdose von allen Geräten im Hausnetz gesteuert werden.
Damit das Gerät immer gleiche IP-Adresse bekommt muss der Router so eingestellt werden, dass er zum MAC Adresse des ESP8266 Moduls immer gleiche IP Adresse vergibt. Jetzt können wir die IP-Adresse in Lesezeichen speichern und ganz leicht auf unsere IP-Steckdose zugreifen.

Einstellen Wlan-Namen und des Passwortes.

Terminalprogramm so einstellen das die Tastatureingaben direkt übertragen werden, kein Echo. Eingabetaste betätigen. Dann Wlan-Namen eingeben und mit Eingabetaste abschließen. Passwort eingeben und mit Eingabetaste abschließen. Eventuell ESP8266 Modul neu starten.

Aktualisieren des Schaltzustandes

Damit wir nicht jedes Mal auf das Aktualisieren der Webseite drücken müssen um den Schaltzustand zu erfahren, habe ich eine Webseite mit automatischen Aktualisierung entworfen und in ESP8266-Server geladen. Diese Webseite aktualisiert mittels iframe-Element und Java-Skript denn Schaltzustand jede 3 Sekunden.

Wenn der mechanischen Taster betätigt wird, oder Relais von anderem netzwerkgerät umgeschaltet wird, dann wird neue Schaltzustand spätestens nach 3 Sekunden angezeigt. Die Seite kann über die Adresse „http://eure-IP/frame“ aufgerufen werden.

Quelltext "Web Schalter 2.1" für ESP8266

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#include <ESP8266WiFi.h>

#include <ESP8266WebServer.h>

#include <EEPROM.h>

String html1 = "<!DOCTYPE html>\r\n<html>\r\n<head>\r\n\

<title>WebSchalter</title>\r\n<form action=\"";

// String((val)?"/1.html":"/0.html")

String html2 = "\">\r\n<input value=\"ON/OFF\" style=\"";

String html3 = " width:5em;height:3em; font-size: 16px;\" type=\"submit\"></form>\r\n</head>\r\n<body>\r\n</body>\r\n</html>";

String Temp = "";

const char htmlFrame[] = "<!DOCTYPE html><html><head><meta charset=\"utf-8\">\r\n\

<title>IP Steckdose</title></head><body><h1>IP Steckdose</h1>\

function refreshIframe2(){ var frame = document.getElementById(\"Frame2\");\r\n frame.src = frame.src;}</script>\r\n\

ESP8266WebServer server(80); // Serverport hier einstellen

int val = 1; //Schaltzuschtand 1 ist Aus, 0 ist Ein

int i; //Variable fuer Adresse in EEPROM

void Ereignis_SchalteON() // Wird ausgefuehrt wenn "http://<ip address>/1.html" aufgerufen wurde

{

val = 0; // Relais Aus

digitalWrite(0, val); // GPIO0

Temp = html1 + String((val) ? "/1.html" : "/0.html");

Temp += html2 + String((val) ? "BACKGROUND-COLOR: DarkGray;" : "BACKGROUND-COLOR: Chartreuse;") + html3;

server.send(200, "text/html", Temp);

}

void Ereignis_SchalteOFF() // Wird ausgefuehrt wenn "http://<ip address>//0.html" aufgerufen wurde

{

val = 1; // Relais Ein

digitalWrite(0, val); // GPIO0

Temp = html1 + String((val) ? "/1.html" : "/0.html");

Temp += html2 + String((val) ? "BACKGROUND-COLOR: DarkGray;" : "BACKGROUND-COLOR: Chartreuse;") + html3;

server.send(200, "text/html", Temp);

}

void Ereignis_Index() // Wird ausgeuehrt wenn "http://<ip address>/" aufgerufen wurde

{

Temp = html1 + String((val) ? "/1.html" : "/0.html");

Temp += html2 + String((val) ? "BACKGROUND-COLOR: DarkGray;" : "BACKGROUND-COLOR: Chartreuse;") + html3;

server.send(200, "text/html", Temp);

}

void Ereignis_Frame() // Wird ausgefuehrt wenn "http://<ip address>/frame" aufgerufen wurde

{

server.send(200, "text/html", htmlFrame );

}

void setup() // Wird 1 Mal beim Start ausgefuehrt

{

char ssid[32] = "1234\0"; //Variable fuer Wlan Name

char passphrase[64] = "567890\0"; //Variable fuer Passwort

digitalWrite(0, 1); // warscheinlich ueberfluessig

pinMode(0, OUTPUT); // GPIO0 als Ausgang konfigurieren

digitalWrite(0, 1); // Anfangszustand 1 (Relais ausgeschaltet)

pinMode(2, INPUT_PULLUP); // GPIO2 als Eingang mit Pullup konfigurieren

Serial.begin(115200); // Serielle schnittstelle initialisieren

Serial.println("\r\n"); // Lehere Zeile ausgeben

EEPROM.begin(64); // EEPROM initialisieren mit 64 Byts

sprungmarke: // Hier landen wir wenn EEPROM leer

// Eeeprom einlesen

for (i = 0; i < 32; i++) ssid[i] = EEPROM.read(i);

for (i = 32; i < 64; i++) passphrase[i - 32] = EEPROM.read(i);

// Wenn EEPROM leer

if (ssid[0] == 255)

{

Serial.println("SSID nicht konfiguriert\r\n") ;

Serial.println("Weiter mit \"Enter\"\r\n") ;

while (!Serial.available())yield(); //Warte bis Seriell etwas reinkommt

InputEEPR();

goto sprungmarke;

}

// Wlan-Zugang konfigurieren

WiFi.mode(WIFI_STA); // modus

WiFi.begin(ssid, passphrase);

WiFi.printDiag(Serial); // Wlan Daten seriell ausgeben

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)// Warten auf verbindung

{

delay(500);

Serial.print(".");

if (Serial.available()) InputEEPR(); //Ausgand wenn Seriell etwas empfangen

} // dann Wlan Name und Passwort eingeben

Serial.println(""); // Wenn verbunden

Serial.print("Verbunden mit ");

Serial.println(ssid);

Serial.print("IP address: ");

Serial.println(WiFi.localIP());// Aktuelle IP des ESP8266-servers zeigen

//Bechandlung der Ereignissen anschlissen

server.on("/", Ereignis_Index);

server.on("/1.html", Ereignis_SchalteON);

server.on("/0.html", Ereignis_SchalteOFF);

server.on("/frame", Ereignis_Frame);

server.begin(); // Starte den Server

Serial.println("HTTP Server gestartet");

}

void InputEEPR() // Unterprogramm zum eingeben der Wlan-Daten

{

String Text = "";

char inser;

inser = Serial.read();

if (inser == 13) // Wenn "Enter" bet?tigt, 27 esc

{

Serial.println("Input SSID: ");

for (i = 0; i < 32; i++) // SSID maximal 32 Byte

{

while (!Serial.available()) yield(); //warte bis etwas empfangen wird

inser = Serial.read();

Serial.write(inser); //Echo

if (inser == '\r') // Wenn zeile abgeschlossen ist

{

EEPROM.write(i, '\0'); //Stringende setzen

break; // for Schleife verlassen

} else EEPROM.write(i, inser);//nechste Zeichen in EEPROM speichern

}

Serial.println("\r\nOK");

Serial.println("Input Passwort: ");

for (i = 32; i < 64; i++) // Passwort maximal 32 Byte

{

while (!Serial.available()) yield(); //warte bis etwas empfangen wird

inser = Serial.read();

Serial.write(inser);

if (inser == '\r') // Wenn zeile abgeschlossen ist

{

EEPROM.write(i, '\0'); //Stringende setzen

break; // for schleife verlassen

} else EEPROM.write(i, inser);//nechste Zeichen empfangen

}

EEPROM.commit(); // EEPROM Schreiben

Serial.println("\r\nOK");

Serial.println("Bitte ESP8266 neu starten");

}

void loop() //Hautprogramm

{

if (Serial.available()) InputEEPR();// Wenn Seriell etwas empfangen

server.handleClient(); // Serwerereignisse abarbeiten

if (!digitalRead(2)) // Wenn Taster an GPIO2 betaetigt wurde

{

val = !val; // Schaltzstand ?endern

digitalWrite(0, val); // Schaltzstand an denn GPIO2 ausgeben

while (!digitalRead(2))server.handleClient(); //Warten bis der Taster losgelassen wird

}

Download das Programm Webschalter 2.1 als BIN-Datei zum direkten Flashen in ESP8266 Modul.

Zugang von außen

Um von außen auf unseren ESP8266-Webserver Zugang zu bekommen müssen wir Router so einstellen das Port 80 auf die IP Adresse des ESP8266-Servers weitergeleitet wird.

Wenn wir jetzt jemanden über Telefon unsere externe IP-Adresse mitteilen, dann kann er über Internet unsere IP- Steckdose bedienen. Noch besser als über Telefon die IP Adresse mitzuteilen, ist es einen Dyndns Dienst zu benutzen und Router so einzustellen, das externe Adresse automatisch aktualisiert wird. Ab jetzt rufen wir unser Server nicht über IP Adresse sondern über eine Domain.

Mehrere IP-Steckdosen auf einer Webseite mittels <iframe> benutzen

Kronleuchter

IP-Relais 1
http://mischaka.ddns.net:81

Wohnwand Beleuchtung

IP-Relais 2
http://mischaka.ddns.net:82

Rolladen

IP-Relais 3
http://mischaka.ddns.net:83

Klimanlage

IP-Relais 4
http://mischaka.ddns.net:84

Html Code die mini Webseiten der IP-Steckdosen in Tabelle einbindet sieht so aus:
<iframe id="Frame1" src="h t t p : / / m ischaka .d dns. net : 81" name="Kronleuchter" frameborder="0" width="100"></iframe>
http://mischaka.ddns.net ist meine dyndns Adresse. IP-Steckdosen sind über unterschiedliche Ports zu erreichen. Weil nach Außen ist nur eine IP sichtbar. Jede IP-Steckdose hat eigene IP-Adersse, diese Adresse wird mittels Portweiterleitung im Router an einen Port angebunden. In meinem Router ist diese Funktion unter Weiterleitung-> Virtuelle Server zu erreichen.

Mit diesem Java-Script lassen sich die Schaltzustände jede 3 Sekunden aktualisieren. Das wird benötigt wenn Steuerungswebseite längere Zeit geöffnet ist und die Elektrogeräte werden mittels des Tasters oder von den anderen Stellen parallel gesteuert. Im Netzwerk zu entlasten kann Aktualisierungsinterwall verlängert werden z.B. auf 10 Sekunden (setInterval(refreshIframes, 10000);).

Neue Version der Firmware für IP-Steckdose ist fertig ver. 2.2

In der Version des Programms ist es möglich beliebige Portnummer zu vergeben.
Auch Dialog für Einstellungen wurde überarbeitet. Jetzt kann man Name des Wi-Fi-Netzwerks, Passwort und Portnummer einzeln eingeben. Liste der möglichen Aktionen wird angezeigt.
Download Webschalter 2.2 als BIN-Datei und Quellcode

Schalten von mehreren Stellen

Mini App für Android

Ich habe eine kleine App zum Schalten der Wlan Steckdose geschrieben.

Die App ruft die Webseite zum Ein-/Aus-Schalten der Steckdose und beendet sich.
So haben Sie auf dem Handybildschirm 2 Batten, eine zum Einschalten, andere zum Ausschalten.

Wenn keine Internetverbindung da ist, oder Server nicht gefunden wurde, bleibt die Anwendung offen und Sie haben die Möglichkeit die URL anzugeben oder zu ändern.

Um 2 Buttons auf dem Handybildschirm zu bekommen müssen 2 Apps installiert werden ON-App und OFF-App. Eigentlich sind das gleiche Programme mit dem Unterschied in Namen und Icon.

Apps sind im Appinventor gemacht.
Download: App-Projekt, Quellcode als Bild
Download ON-App, OFF-App

WebSchalter3.0 Firmware für IP Steckdose mit Setup über Webinterface

Diese Firmware hat gleich Eigenschaften wie im Projekt "4-Fach Steckdosenleiste", nur halt mit dem Unterschied, dass hier nur ein Relais angesteuert wird.
• Kann als Client (Endgerät) oder als Access Point betrieben werden.
• Authentifizierung zuschaltbar.
• Setup über Webinterface.

Einstellen über Webinterface

WIFI IP-Steckdosenleiste mit Webinterface setup

RX/TX mit einem Jumper Brücken. Stromversorgung anlegen. ESP8266 startet im Access Point Modus.
Mit einem WLAN fähigem Gerät das WLAN Netzwerk „Web Schalter Setup“ auswählen und mit dem Passwort „tiramisu“ anmelden.
Dann starten Sie ein Internetbrowser und geben Sie in Adressleiste 192.168.168.30 ein.
Wenn die Quellcode mit der Option #define DNS kompiliert wurde, dann wird beliebige Domen zum Setupseite führen.
Es öffnet sich ein Formular mit Eingabefeldern für SSID, WLAN–Passwort und URL.
Nach dem Absenden des Formulars erhalten Sie Meldung „Gespeichert“. Beim erneuten Aufruf vom 192.168.168.30, werden eingestellten Daten angezeigt. WLAN-Passwort wird dabei mit Sternchen ersetzt. (Sicherheitsmaßname damit bei Übergabe des Notruftasters an Dritten Ihr WLAN–Passwort nicht preisgegeben wird).

Hier haben Sie die Möglichkeit die HTTP-Authentifizierung bei WLAN Steckdose einzuschalten.
Dazu bitte das Eingabefeld „Benutzerpasswort für HTTP-Authentifizierung“ das Passwort eintragen, den Sie später, bei der Anmeldung auf dem Steckdosen-Server, verwenden möchten.
Benutzername ist fest programmiert und heißt „admin“( oder Sie ändern das im Sketch in Zeile 32).
Wenn das Eingabefeld „Benutzerpasswort für HTTP-Authentifizierung“ leer bleibt wird HTTP-Authentifizierung deaktiviert.

Betrieb in Access Point Modus

IP–Steckdose kann auch in Access Point Modus betrieben werden. (in Access Point Modus startet die IP–Steckdose eigene WLAN –Netz.)
Access Point Modus wird wie folgt eingeschaltet. Im Setup das Eingabefeld „WLAN Netzwerk Name“ leer lassen. Im Eingabefeld „Passwort“ das Passwort eingeben, was Sie später bei Anmeldung an der 4-Fach-IP –Steckdosenleiste verwenden möchten.
Das Passwort muss mindestens 8 Zeichen lang sein (sonst wird Access Point Modus nicht gestartet).
Nach dem erneutem Einschalten der IP–Steckdose können Sie mit einem WLAN flächigem Gerät das WLAN Netzwerk „Web Schalter“ auswählen und mit dem vergebenem Passwort anmelden. Dann starten Sie ein Internetbrowser und geben Sie in Adressleiste 192.168.168.30 ein.
Wenn die Quellcode mit der Option #define DNS kompiliert wurde, dann wird beliebige Domen zum Startseite führen.

Download WebSchalter3.0 Firmware und Quellcode

Download BIN für ESP-01 -Laden der Firmware mit einem Tool über serielle Schnittstelle. Anleitung
(Kompiliert mit Arduino ver. 1.6.12, ESP8266 Bibliothek ver. 2.3.0).

Download Projekt -Sketch für Arduino, es wird Bibliothek Core for ESP8266 WiFi chip benötigt

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