Создаем простую метеостанцию на ESP8266 с BME280

Добавлено21 сентября 2020 в 07:31

Не позволяйте погодным приложениям для смартфонов или коммерческим метеостанциям (которые снабжают вас данными со станций, расположенных за много километров) разрушить ваши планы на открытом воздухе. С помощью этого IoT-проекта вы можете сами стать метеорологом!

Создаем простую метеостанцию на ESP8266 с BME280

В данном проекте ESP8266 NodeMCU используется в качестве устройства управления, которое легко подключается к существующей сети Wi-Fi и создает веб-сервер. Когда любое подключенное устройство обращается к этому веб-серверу, ESP8266 считывает температуру, влажность, атмосферное давление и высоту из BME280 и отправляет их в веб-браузер этого устройства, выводя их в приятном интерфейсе. Интересно? Давайте начнем!

BME280 – датчик температуры, влажности и давления

Сначала давайте кратко рассмотрим модуль BME280.

BME280 – это цифровой датчик температуры, влажности и давления нового поколения, производимый Bosch. Это преемник таких датчиков, как BMP180, BMP085 или BMP183.

Рисунок 1 Чип BME280 на модуле — Рисунок 1 – Чип BME280 на модуле

Рабочее напряжение модуля BME280 составляет от 3,3 В до 5 В – идеально подходит для взаимодействия с микроконтроллерами 3,3 В, такими как ESP8266. Подробности о модуле можно прочитать в этой статье.

Рисунок 2 Диапазоны измерений датчика BME280 — Рисунок 2 – Диапазоны измерений датчика BME280

Модуль имеет простой двухпроводной интерфейс I2C для связи. По умолчанию I2C-адрес модуля BME280 – 0x76 и может быть легко изменен на 0x77 с помощью следующей процедуры.

Подключение датчика BME280 к плате ESP8266 NodeMCU

Подключение довольно простое. Начните с подключения вывода VIN к выводу 3.3V на ESP8266 NodeMCU и соедините выводы GND на данных платах.

Затем подключите вывод SCL к тактовому выводу I2C D1 на вашей плате ESP8266 и подключите вывод SDA к выводу данных I2C D2 на ESP8266.

На следующей схеме показано, как всё подключить.

Рисунок 3 Схема подключения датчика температуры, влажности и давления BME280 к ESP8266 NodeMCU — Рисунок 3 – Схема подключения датчика температуры, влажности и давления BME280 к ESP8266 NodeMCU

Подготовка IDE Arduino

Существует дополнение для Arduino IDE, которое позволяет вам программировать ESP8266 NodeMCU с помощью Arduino IDE. Чтобы подготовить вашу Arduino IDE к работе с ESP8266, если вы еще этого не сделали, следуйте инструкциям из следующей статьи:

Обзор платы NodeMCU ESP8266 и ее использование в Arduino IDE

Установка библиотеки для BME280

Для связи с модулем BME280 необходимо выполнить кучу работы. К счастью, чтобы скрыть все сложности, была написана библиотека Adafruit BME280, чтобы мы могли выполнять простые команды для считывания данных о температуре, относительной влажности и атмосферном давлении.

Чтобы установить библиотеку, перейдите в раздел Скетч → Подключить библиотеку → Управлять библиотеками…. Подождите, пока менеджер библиотек загрузит индекс библиотек и обновит список установленных библиотек.

Отфильтруйте результаты поиска, набрав «bme280». Там должно быть пара записей. Ищите библиотеку Adafruit BME280 by Adafruit. Нажмите на эту запись, а затем выберите «Установка».

Рисунок 4 Установка библиотеки BME280 в Arduino IDE — Рисунок 4 – Установка библиотеки BME280 в Arduino IDE

Библиотека датчиков BME280 использует Adafruit Sensor support backend. Поэтому найдите в менеджере библиотек Adafruit Unified Sensor и установите ее тоже (возможно, вам придется немного прокрутить)

Рисунок 5 Установка библиотеки Adafruit Unified Sensor — Рисунок 5 – Установка библиотеки Adafruit Unified Sensor

Отображение температуры, влажности, давления и высоты на веб-сервере ESP8266

Теперь мы собираемся настроить ESP8266 в режим станции (STA) и создать веб-сервер для выдачи веб-страниц любому подключенному клиенту в существующей сети.

Если вы хотите узнать о создании веб-сервера с ESP8266 в режимах AP/STA, ознакомьтесь с этим руководством:

Создание простого веб-сервера на ESP8266 NodeMCU в Arduino IDE

Прежде чем вы отправитесь загружать скетч, вам нужно внести одно изменение, чтобы он у вас заработал. Чтобы ESP8266 мог установить соединение с существующей сетью, вам необходимо изменить следующие две переменные в соответствии с учетными данными вашей сети.

const char* ssid = "YourNetworkName";   // SSID
const char* password = "YourPassword";  // пароль

Как только вы это сделаете, попробуйте скетч в работе.

#include <ESP8266WebServer.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_BME280.h>

#define SEALEVELPRESSURE_HPA (1013.25)

Adafruit_BME280 bme;

float temperature, humidity, pressure, altitude;

/* Введите SSID и пароль от вашей сети */
const char* ssid = "YourNetworkName";   // SSID
const char* password = "YourPassword";  // пароль

ESP8266WebServer server(80);              
 
void setup() 
{
  Serial.begin(115200);
  delay(100);
  
  bme.begin(0x76);   

  Serial.println("Connecting to ");
  Serial.println(ssid);

  // подключиться к вашей локальной wi-fi сети
  WiFi.begin(ssid, password);

  // проверить, выполнено ли подключение wi-fi сети
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) 
  {
    delay(1000);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi connected..!");
  Serial.print("Got IP: ");  Serial.println(WiFi.localIP());

  server.on("/", handle_OnConnect);
  server.onNotFound(handle_NotFound);

  server.begin();
  Serial.println("HTTP server started");

}
void loop() 
{
  server.handleClient();
}

void handle_OnConnect() 
{
  temperature = bme.readTemperature();
  humidity = bme.readHumidity();
  pressure = bme.readPressure() / 100.0F;
  altitude = bme.readAltitude(SEALEVELPRESSURE_HPA);
  server.send(200, "text/html", SendHTML(temperature,humidity,pressure,altitude)); 
}

void handle_NotFound()
{
  server.send(404, "text/plain", "Not found");
}

String SendHTML(float temperature,float humidity,float pressure,float altitude)
{
  String ptr = "<!DOCTYPE html> <html>\n";
  ptr +="<head><meta name=\"viewport\" content=\"width=device-width, initial-scale=1.0, user-scalable=no\">\n";
  ptr +="<title>ESP8266 Weather Station</title>\n";
  ptr +="<style>html { font-family: Helvetica; display: inline-block; margin: 0px auto; text-align: center;}\n";
  ptr +="body{margin-top: 50px;} h1 {color: #444444;margin: 50px auto 30px;}\n";
  ptr +="p {font-size: 24px;color: #444444;margin-bottom: 10px;}\n";
  ptr +="</style>\n";
  ptr +="</head>\n";
  ptr +="<body>\n";
  ptr +="<div id=\"webpage\">\n";
  ptr +="<h1>ESP8266 Weather Station</h1>\n";
  ptr +="<p>Temperature: ";
  ptr +=temperature;
  ptr +="&deg;C</p>";
  ptr +="<p>Humidity: ";
  ptr +=humidity;
  ptr +="%</p>";
  ptr +="<p>Pressure: ";
  ptr +=pressure;
  ptr +="hPa</p>";
  ptr +="<p>Altitude: ";
  ptr +=altitude;
  ptr +="m</p>";
  ptr +="</div>\n";
  ptr +="</body>\n";
  ptr +="</html>\n";
  return ptr;
}

Доступ к веб-серверу

После загрузки скетча откройте монитор последовательного порта со скоростью 115200 бит/с и нажмите кнопку RST на NodeMCU. Если всё в порядке, он выведет динамический IP адрес, полученный от вашего маршрутизатора, и покажет сообщение о том, что HTTP сервер запущен.

Рисунок 6 Монитор последовательного порта сервер запущен — Рисунок 6 – Монитор последовательного порта – сервер запущен

Затем откройте браузер и укажите ему IP-адрес, выведенный в мониторе последовательного порта. ESP8266 должен выдать веб-страницу с показаниями температуры, влажности, давления и высоты от BME280.

Рисунок 7 Показания BME280 на веб-сервере ESP8266 — Рисунок 7 – Показания BME280 на веб-сервере ESP8266

Подробное объяснение кода

Скетч начинается с включения следующих библиотек:

библиотека ESP8266WebServer.h предоставляет специальные методы ESP8266 NodeMCU для работы с Wi-Fi, которые мы вызываем для подключения к сети. Она также имеет несколько методов, которые помогут нам настроить сервер и обрабатывать входящие HTTP-запросы, не беспокоясь о деталях низкоуровневой реализации;
библиотека Wire.h взаимодействует с любым устройством I2C, а не только с BME280;
библиотеки Adafruit_BME280.h и Adafruit_Sensor.h – это аппаратно-зависимые библиотеки, которые обрабатывают низкоуровневые функции.

#include <ESP8266WebServer.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_BME280.h>

Затем мы создаем объект датчика и переменные для хранения температуры, влажности, давления и высоты.

#define SEALEVELPRESSURE_HPA (1013.25)

Adafruit_BME280 bme;

float temperature, humidity, pressure, altitude;

Поскольку мы конфигурируем ESP8266 в режим станции (STA), он присоединится к существующей сети Wi-Fi. Следовательно, нам необходимо предоставить ему SSID и пароль вашей сети. Затем мы запускаем веб-сервер на порту 80.

/* Введите SSID и пароль от вашей сети */
const char* ssid = "YourNetworkName";   // SSID
const char* password = "YourPassword";  // пароль

ESP8266WebServer server(80);

Внутренности функции `setup()`

Внутри функции setup() мы настраиваем наш HTTP-сервер перед его запуском.

Прежде всего, мы инициализируем последовательную связь с ПК и инициализируем объект BME с помощью функции begin(). Она инициализирует интерфейс I2C с заданным адресом I2C (0x76) и проверяет правильность идентификатора чипа. Затем она программно перезапускает микросхему и ждет окончания калибровки датчика после запуска.

Serial.begin(115200);
delay(100);

bme.begin(0x76);

Теперь нам нужно подключиться к сети Wi-Fi с помощью функции WiFi.begin(). Данная функция принимает в качестве параметров SSID (имя сети) и пароль.

Serial.println("Connecting to ");
Serial.println(ssid);

// подключиться к вашей локальной wi-fi сети
WiFi.begin(ssid, password);

Пока ESP8266 пытается подключиться к сети, мы проверяем статус подключения с помощью функции WiFi.status().

// проверить, выполнено ли подключение wi-fi сети
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) 
{
  delay(1000);
  Serial.print(".");
}

После подключения ESP8266 к сети скетч выводит IP-адрес, назначенный ESP8266, напечатав значение результата метода WiFi.localIP() в монитор последовательного порта.

Serial.println("");
Serial.println("WiFi connected..!");
Serial.print("Got IP: ");  Serial.println(WiFi.localIP());

Чтобы обрабатывать входящие HTTP запросы, нам нужно указать, какой код выполнять при введении определенного URL. Для этого мы используем метод on(). Этот метод принимает два параметра. Первый – это URL путь, а второй – имя функции, которую мы хотим выполнить при входе на этот URL.

Приведенный ниже код указывает, что когда сервер получает HTTP запрос по корневому пути (/), он запускает функцию handle_OnConnect(). Обратите внимание, что указанный URL адрес представляет собой относительный путь.

server.on("/", handle_OnConnect);

Мы не указали, что должен делать сервер, если клиент запрашивает какой-либо URL, отличающийся от указанных в server.on(). Он должен выдать ответ с HTTP статусом 404 (Not Found, «страница не найдена») и сообщением для пользователя. Помещаем эти действия в отдельную функцию и используем метод server.onNotFound(), чтобы указать серверу, что он должен выполнить, когда получит запрос на URI, который не был задан с помощью server.on().

server.onNotFound(handle_NotFound);

Теперь, чтобы запустить сервер, вызываем метод begin() для объекта server.

server.begin();
Serial.println("HTTP server started");

Внутренности функции `loop()`

Чтобы обработать реальные входящие HTTP-запросы, нам нужно вызвать метод handleClient() объекта server.

server.handleClient();

Далее нам нужно создать функцию, которую мы прикрепили к корневому (/) URL с помощью server.on(). Помните?

В начале этой функции мы получаем показания температуры от каждого датчика. Чтобы ответить на HTTP-запрос, используем метод send(). Хотя этот метод можно вызывать с другим набором аргументов, его самая простая форма состоит из HTTP кода ответа, типа контента и самого контента.

В нашем случае мы отправляем код 200 (один из кодов состояния HTTP), который соответствует ответу OK. Затем мы указываем тип контента как "text/html", и, наконец, мы вызываем пользовательскую функцию SendHTML(), которая создает динамическую HTML-страницу, содержащую показания температуры, влажности, давления и высоты.

void handle_OnConnect() 
{
  temperature = bme.readTemperature();
  humidity = bme.readHumidity();
  pressure = bme.readPressure() / 100.0F;
  altitude = bme.readAltitude(SEALEVELPRESSURE_HPA);
  server.send(200, "text/html", SendHTML(temperature,humidity,pressure,altitude)); 
}

Точно так же нам нужно создать функцию для обработки страницы ошибки 404.

void handle_NotFound()
{
  server.send(404, "text/plain", "Not found");
}

Отображение веб-страницы HTML

Функция SendHTML() отвечает за создание веб-страницы всякий раз, когда веб-сервер ESP8266 получает запрос от веб-клиента. Она просто объединяет HTML-код в большую строку и возвращает ее в функцию server.send(), которую мы обсуждали ранее. Данная функция в качестве параметров для динамического генерирования HTML контента принимает показания температуры, влажности, давления и высоты.

Первый текст, который вы всегда должны отправлять, – это объявление <!DOCTYPE>, которое указывает, что мы отправляем HTML-код.

String SendHTML(float temperature,float humidity,float pressure,float altitude)
{
  String ptr = "<!DOCTYPE html> <html>\n";

Затем <meta> элемент viewport делает веб-страницу адаптивной в любом веб-браузере. Далее тег title устанавливает заголовок страницы.

ptr +="<head><meta name=\"viewport\" content=\"width=device-width, initial-scale=1.0, user-scalable=no\">\n";
ptr +="<title>ESP8266 Weather Station</title>\n";

Стилизация веб-страницы

Далее идет немного CSS кода для стилизации внешнего вида веб-страницы. Мы выбираем шрифт Helvetica, определяем контент, который будет отображаться в виде inline-block и выровнен по центру.

ptr +="<style>html { font-family: Helvetica; display: inline-block; margin: 0px auto; text-align: center;}\n";

Следующий код устанавливает цвет, шрифт и поля вокруг элементов body, H1 и p.

ptr +="body{margin-top: 50px;} h1 {color: #444444;margin: 50px auto 30px;}\n";
ptr +="p {font-size: 24px;color: #444444;margin-bottom: 10px;}\n";
ptr +="</style>\n";
ptr +="</head>\n";
ptr +="<body>\n";

Установка заголовка веб-страницы

Далее устанавливаем заголовок на веб-странице; вы можете изменить этот текст на то, что подходит для вашего приложения.

ptr +="<div id=\"webpage\">\n";
ptr +="<h1>ESP8266 Weather Station</h1>\n";

Отображение показаний на веб-странице

Чтобы динамически отображать показания температуры, влажности, давления и высоты, мы помещаем эти значения в теги параграфов. Для отображения символа градуса мы используем сущность HTML °.

  ptr +="<p>Temperature: ";
  ptr +=temperature;
  ptr +="&deg;C</p>";
  ptr +="<p>Humidity: ";
  ptr +=humidity;
  ptr +="%</p>";
  ptr +="<p>Pressure: ";
  ptr +=pressure;
  ptr +="hPa</p>";
  ptr +="<p>Altitude: ";
  ptr +=altitude;
  ptr +="m</p>";
  ptr +="</div>\n";
  ptr +="</body>\n";
  ptr +="</html>\n";
  return ptr;
}

Стилизация веб-страницы, чтобы она выглядела более профессионально

Программисты, подобные нам, часто боятся дизайна – но небольшое усилие может сделать вашу веб-страницу более привлекательной и профессиональной. Скриншот, приведенный ниже, даст вам базовое представление о том, что мы собираемся делать.

Рисунок 8 Показания BME280 на странице веб-сервера ESP8266 (более профессиональный вид) — Рисунок 8 – Показания BME280 на странице веб-сервера ESP8266 (более профессиональный вид)

Довольно красиво, правда? Давайте без лишних слов, применим стиль к нашей предыдущей HTML-странице. Для начала скопируйте и вставьте приведенный ниже код, чтобы заменить в приведенном выше скетче функцию SendHTML().

String SendHTML(float temperature,float humidity,float pressure,float altitude)
{
  String ptr = "<!DOCTYPE html>";
  ptr +="<html>";
  ptr +="<head>";
  ptr +="<title>ESP8266 Weather Station</title>";
  ptr +="<meta name='viewport' content='width=device-width, initial-scale=1.0'>";
  ptr +="<link href='https://fonts.googleapis.com/css?family=Open+Sans:300,400,600' rel='stylesheet'>";
  ptr +="<style>";
  ptr +="html { font-family: 'Open Sans', sans-serif; display: block; margin: 0px auto; text-align: center;color: #444444;}";
  ptr +="body{margin: 0px;} ";
  ptr +="h1 {margin: 50px auto 30px;} ";
  ptr +=".side-by-side{display: table-cell;vertical-align: middle;position: relative;}";
  ptr +=".text{font-weight: 600;font-size: 19px;width: 200px;}";
  ptr +=".reading{font-weight: 300;font-size: 50px;padding-right: 25px;}";
  ptr +=".temperature .reading{color: #F29C1F;}";
  ptr +=".humidity .reading{color: #3B97D3;}";
  ptr +=".pressure .reading{color: #26B99A;}";
  ptr +=".altitude .reading{color: #955BA5;}";
  ptr +=".superscript{font-size: 17px;font-weight: 600;position: absolute;top: 10px;}";
  ptr +=".data{padding: 10px;}";
  ptr +=".container{display: table;margin: 0 auto;}";
  ptr +=".icon{width:65px}";
  ptr +="</style>";
  ptr +="</head>";
  ptr +="<body>";
  ptr +="<h1>ESP8266 Weather Station</h1>";
  ptr +="<div class='container'>";
  ptr +="<div class='data temperature'>";
  ptr +="<div class='side-by-side icon'>";
  ptr +="<svg enable-background='new 0 0 19.438 54.003'height=54.003px id=Layer_1 version=1.1 viewBox='0 0 19.438 54.003'width=19.438px x=0px xml:space=preserve xmlns=http://www.w3.org/2000/svg xmlns:xlink=http://www.w3.org/1999/xlink y=0px><g><path d='M11.976,8.82v-2h4.084V6.063C16.06,2.715,13.345,0,9.996,0H9.313C5.965,0,3.252,2.715,3.252,6.063v30.982";
  ptr +="C1.261,38.825,0,41.403,0,44.286c0,5.367,4.351,9.718,9.719,9.718c5.368,0,9.719-4.351,9.719-9.718";
  ptr +="c0-2.943-1.312-5.574-3.378-7.355V18.436h-3.914v-2h3.914v-2.808h-4.084v-2h4.084V8.82H11.976z M15.302,44.833";
  ptr +="c0,3.083-2.5,5.583-5.583,5.583s-5.583-2.5-5.583-5.583c0-2.279,1.368-4.236,3.326-5.104V24.257C7.462,23.01,8.472,22,9.719,22";
  ptr +="s2.257,1.01,2.257,2.257V39.73C13.934,40.597,15.302,42.554,15.302,44.833z'fill=#F29C21 /></g></svg>";
  ptr +="</div>";
  ptr +="<div class='side-by-side text'>Temperature</div>";
  ptr +="<div class='side-by-side reading'>";
  ptr +=(int)temperature;
  ptr +="<span class='superscript'>&deg;C</span></div>";
  ptr +="</div>";
  ptr +="<div class='data humidity'>";
  ptr +="<div class='side-by-side icon'>";
  ptr +="<svg enable-background='new 0 0 29.235 40.64'height=40.64px id=Layer_1 version=1.1 viewBox='0 0 29.235 40.64'width=29.235px x=0px xml:space=preserve xmlns=http://www.w3.org/2000/svg xmlns:xlink=http://www.w3.org/1999/xlink y=0px><path d='M14.618,0C14.618,0,0,17.95,0,26.022C0,34.096,6.544,40.64,14.618,40.64s14.617-6.544,14.617-14.617";
  ptr +="C29.235,17.95,14.618,0,14.618,0z M13.667,37.135c-5.604,0-10.162-4.56-10.162-10.162c0-0.787,0.638-1.426,1.426-1.426";
  ptr +="c0.787,0,1.425,0.639,1.425,1.426c0,4.031,3.28,7.312,7.311,7.312c0.787,0,1.425,0.638,1.425,1.425";
  ptr +="C15.093,36.497,14.455,37.135,13.667,37.135z'fill=#3C97D3 /></svg>";
  ptr +="</div>";
  ptr +="<div class='side-by-side text'>Humidity</div>";
  ptr +="<div class='side-by-side reading'>";
  ptr +=(int)humidity;
  ptr +="<span class='superscript'>%</span></div>";
  ptr +="</div>";
  ptr +="<div class='data pressure'>";
  ptr +="<div class='side-by-side icon'>";
  ptr +="<svg enable-background='new 0 0 40.542 40.541'height=40.541px id=Layer_1 version=1.1 viewBox='0 0 40.542 40.541'width=40.542px x=0px xml:space=preserve xmlns=http://www.w3.org/2000/svg xmlns:xlink=http://www.w3.org/1999/xlink y=0px><g><path d='M34.313,20.271c0-0.552,0.447-1,1-1h5.178c-0.236-4.841-2.163-9.228-5.214-12.593l-3.425,3.424";
  ptr +="c-0.195,0.195-0.451,0.293-0.707,0.293s-0.512-0.098-0.707-0.293c-0.391-0.391-0.391-1.023,0-1.414l3.425-3.424";
  ptr +="c-3.375-3.059-7.776-4.987-12.634-5.215c0.015,0.067,0.041,0.13,0.041,0.202v4.687c0,0.552-0.447,1-1,1s-1-0.448-1-1V0.25";
  ptr +="c0-0.071,0.026-0.134,0.041-0.202C14.39,0.279,9.936,2.256,6.544,5.385l3.576,3.577c0.391,0.391,0.391,1.024,0,1.414";
  ptr +="c-0.195,0.195-0.451,0.293-0.707,0.293s-0.512-0.098-0.707-0.293L5.142,6.812c-2.98,3.348-4.858,7.682-5.092,12.459h4.804";
  ptr +="c0.552,0,1,0.448,1,1s-0.448,1-1,1H0.05c0.525,10.728,9.362,19.271,20.22,19.271c10.857,0,19.696-8.543,20.22-19.271h-5.178";
  ptr +="C34.76,21.271,34.313,20.823,34.313,20.271z M23.084,22.037c-0.559,1.561-2.274,2.372-3.833,1.814";
  ptr +="c-1.561-0.557-2.373-2.272-1.815-3.833c0.372-1.041,1.263-1.737,2.277-1.928L25.2,7.202L22.497,19.05";
  ptr +="C23.196,19.843,23.464,20.973,23.084,22.037z'fill=#26B999 /></g></svg>";
  ptr +="</div>";
  ptr +="<div class='side-by-side text'>Pressure</div>";
  ptr +="<div class='side-by-side reading'>";
  ptr +=(int)pressure;
  ptr +="<span class='superscript'>hPa</span></div>";
  ptr +="</div>";
  ptr +="<div class='data altitude'>";
  ptr +="<div class='side-by-side icon'>";
  ptr +="<svg enable-background='new 0 0 58.422 40.639'height=40.639px id=Layer_1 version=1.1 viewBox='0 0 58.422 40.639'width=58.422px x=0px xml:space=preserve xmlns=http://www.w3.org/2000/svg xmlns:xlink=http://www.w3.org/1999/xlink y=0px><g><path d='M58.203,37.754l0.007-0.004L42.09,9.935l-0.001,0.001c-0.356-0.543-0.969-0.902-1.667-0.902";
  ptr +="c-0.655,0-1.231,0.32-1.595,0.808l-0.011-0.007l-0.039,0.067c-0.021,0.03-0.035,0.063-0.054,0.094L22.78,37.692l0.008,0.004";
  ptr +="c-0.149,0.28-0.242,0.594-0.242,0.934c0,1.102,0.894,1.995,1.994,1.995v0.015h31.888c1.101,0,1.994-0.893,1.994-1.994";
  ptr +="C58.422,38.323,58.339,38.024,58.203,37.754z'fill=#955BA5 /><path d='M19.704,38.674l-0.013-0.004l13.544-23.522L25.13,1.156l-0.002,0.001C24.671,0.459,23.885,0,22.985,0";
  ptr +="c-0.84,0-1.582,0.41-2.051,1.038l-0.016-0.01L20.87,1.114c-0.025,0.039-0.046,0.082-0.068,0.124L0.299,36.851l0.013,0.004";
  ptr +="C0.117,37.215,0,37.62,0,38.059c0,1.412,1.147,2.565,2.565,2.565v0.015h16.989c-0.091-0.256-0.149-0.526-0.149-0.813";
  ptr +="C19.405,39.407,19.518,39.019,19.704,38.674z'fill=#955BA5 /></g></svg>";
  ptr +="</div>";
  ptr +="<div class='side-by-side text'>Altitude</div>";
  ptr +="<div class='side-by-side reading'>";
  ptr +=(int)altitude;
  ptr +="<span class='superscript'>m</span></div>";
  ptr +="</div>";
  ptr +="</div>";
  ptr +="</body>";
  ptr +="</html>";
  return ptr;
}

Если вы попытаетесь сравнить эту функцию с предыдущей, то увидите, что они похожи, за исключением следующих изменений.

На нашей веб-странице мы будем использовать шрифт Open Sans от Google. Обратите внимание, что вы не можете видеть шрифт Google, без активного подключения к интернету на устройстве, с которого вы собираетесь получить доступ к странице. Шрифты Google загружаются на лету.

ptr +="<link href='https://fonts.googleapis.com/css?family=Open+Sans:300,400,600' rel='stylesheet'>";

Иконки, используемые для отображения показаний температуры, на самом деле является масштабируемой векторной графикой (SVG), определенной в теге <svg>. Создание SVG не требует каких-либо специальных навыков программирования. Для создания графики для вашей страницы вы можете использовать любой редактор SVG. Мы использовали эти иконки SVG.

Рисунок 9 SVG иконки — Рисунок 9 – SVG иконки

Улучшение кода – автоматическое обновление страницы

Одно из улучшений, которое вы можете сделать с нашим кодом, – это автоматическое обновление страницы для обновления показаний датчиков.

Добавив один мета-тег в ваш HTML-документ, вы можете дать браузеру команду автоматически перезагружать страницу с заданным интервалом.

<meta http-equiv="refresh" content="2" >

Поместите этот код в тег <head> вашего документа, и этот мета-тег укажет браузеру обновлять страницу каждые две секунды. Довольно изящно!

Динамическая загрузка данных датчиков с помощью AJAX

Если ваша веб-страница много весит, то полное ее обновление не слишком практично. Лучше использовать асинхронный Javascript и Xml (AJAX), чтобы мы могли запрашивать данные с сервера асинхронно (в фоновом режиме), не обновляя страницу.

Для выполнения AJAX на веб-страницах в JavaScript обычно используется объект XMLHttpRequest. Он тихо выполняет GET-запрос на сервер и обновляет элемент на странице. AJAX – это не новая технология или другой язык, а просто существующие технологии, используемые по-новому. Кроме того, AJAX также позволяет:

запрашивать данные с сервера после загрузки страницы;
получать данные с сервера после загрузки страницы;
отправлять данные на сервер в фоновом режиме.

Ниже приведен скрипт AJAX, который мы будем использовать. Поместите этот скрипт непосредственно перед закрывающим тегом </head>.

ptr +="<script>\n";
ptr +="setInterval(loadDoc,1000);\n";
ptr +="function loadDoc() {\n";
ptr +="var xhttp = new XMLHttpRequest();\n";
ptr +="xhttp.onreadystatechange = function() {\n";
ptr +="if (this.readyState == 4 && this.status == 200) {\n";
ptr +="document.body.innerHTML =this.responseText}\n";
ptr +="};\n";
ptr +="xhttp.open(\"GET\", \"/\", true);\n";
ptr +="xhttp.send();\n";
ptr +="}\n";
ptr +="</script>\n";

Скрипт начинается с тега <script>, так как AJAX-скрипт – это не что иное, как javascript, и поэтому нужно писать его в теге <script>. Чтобы данная функция вызывалась повторно, мы будем использовать функцию javascript setInterval(). Она принимает два параметра: функцию для выполнения и интервал времени (в миллисекундах), через который выполнять указанную функцию.

ptr +="<script>\n";
ptr +="setInterval(loadDoc,1000);\n";

Сердцем этого скрипта является функция loadDoc(). Внутри этой функции создается объект XMLHttpRequest(). Данный объект используется для запроса данных с веб-сервера.

ptr +="function loadDoc() {\n";
ptr +="var xhttp = new XMLHttpRequest();\n";

Функция xhttp.onreadystatechange() вызывается каждый раз, когда изменяется readyState. Свойство readyState хранит состояние XMLHttpRequest. Возможны следующие значения:

0: запрос не инициализирован;
1: установлено подключение к серверу;
2: запрос получен;
3: обработка запроса;
4: запрос завершен, и ответ готов.

Свойство status содержит статус объекта XMLHttpRequest. Возможны следующие значения:

200: OK;
403: запрещено;
404: страница не найдена.

Когда readyState равен 4, а status – 200, ответ готов. Теперь обновляется содержимое элемента body (содержащего значения температуры, влажности, давления и высоты).

ptr +="xhttp.onreadystatechange = function() {\n";
ptr +="if (this.readyState == 4 && this.status == 200) {\n";
ptr +="document.body.innerHTML =this.responseText}\n";
ptr +="};\n";

Затем HTTP-запрос инициируется с помощью функций open() и send().

ptr +="xhttp.open(\"GET\", \"/\", true);\n";
ptr +="xhttp.send();\n";
ptr +="}\n";

ESP8266EspressifIoT (интернет вещей)NodeMCUАтмосферное давлениеВлажностьДатчикДатчик барометрического давленияДатчик температурыИзмерение температурыОтносительная влажность воздухаТемпература