Умная доска объявлений на ESP8266 с веб-управлением: схема и программа

В этой статье мы рассмотрим создание интеллектуальной доски объявлений с веб-управлением на основе технологии Интернета вещей (IoT) с использованием NodeMCU ESP8266 и ЖК-дисплея. Мы создадим локальный веб-сервер для отправки сообщений на доску, а для отображения сообщений мы будем использовать ЖК-дисплей.

Доска объявлений является наиболее распространенным и основным устройством в любом учреждении, организации или общественном месте, таком как автобусная остановка, железнодорожные станции и парки. Но расклеивание различных объявлений в наши дни — сложный процесс, поэтому вместо этого сейчас используют, в основном, электронные доски объявлений. Основная цель данного проекта — разработать беспроводную доску объявлений, которая отображает сообщения, отправленные с веб-сервера. Когда пользователь отправляет сообщение, оно принимается модулем Wi-Fi через локальный веб-сервер .

Микроконтроллер, подключенный к серверной системе, должен непрерывно прослушивать входящие сообщения от пользователя, обрабатывать их и отображать на ЖК-экране. Отображаемое сообщение должно обновляться каждый раз, когда пользователь отправляет новую информацию. Только аутентифицированные пользователи должны обновлять данные, которые будут отображаться на ЖК-экране.

Необходимые компоненты

NodeMCU ESP8266 (купить на AliExpress).
ЖК дисплей 16x2 (купить на AliExpress).
Потенциометр 10 кОм (купить на AliExpress).
Макетная плата.
Соединительные провода.

Реклама: ООО "АЛИБАБА.КОМ (РУ)" ИНН: 7703380158

Схема проекта

Схема умной доски объявлений на NodeMCU ESP8266 с веб-управлением представлена на следующем рисунке.

В представленной нам нужны следующие соединения между NodeMCU и ЖК-дисплеем:
RS-контакт ЖК-дисплея — D0-контакт NodeMCU
EN-контакт ЖК-дисплея — D1-контакт NodeMCU
D4-контакт ЖК-дисплея — D2-контакт NodeMCU
D5-контакт ЖК-дисплея — D3-контакт NodeMCU
D6-контакт ЖК-дисплея — D4-контакт NodeMCU
D7-контакт ЖК-дисплея — D5-контакт NodeMCU

Аналогично подключите контакты 1, 5, 16 ЖК-дисплея к GND, а контакты 2, 15 — к 5 В VCC. Для регулировки контрастности на контакте 3 ЖК-дисплея следует использовать потенциометр 10 кОм. Все устройство работает при напряжении 5 В.

Исходный код программы

Скопируйте код, указанный ниже, и загрузите его на плату Nodemcu. Но перед этим вам нужно установить две библиотеки, чтобы сделать локальный веб-сервер. Загрузите эти библиотеки по указанным ссылкам:

1. Библиотека ESPAsyncTCP: скачать
2. Библиотека ESPAsycnWebServer: скачать

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ESPAsyncTCP.h>
#include <ESPAsyncWebServer.h>
#include <LiquidCrystal.h>  
LiquidCrystal lcd(D0, D1, D2, D3, D4, D5);
 
AsyncWebServer server(80);
 
const char* ssid = "Sri Krishna 2.";  //wifi ssid
const char* password = "subbu@123";   //wifi password
 
const char* PARAM_INPUT_1 = "input1";
 
const char index_html[] PROGMEM = R"rawliteral(
<!DOCTYPE HTML><html><head>
  <title>Smart Notice Board</title>
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=5">
<p> <font size="9" face="sans-serif"> <marquee> Smart Notice Board </marquee> </font> </p>
  </head><body><center>
  <form action="/get">
    Enter Text to Display: <input type="text" name="input1">
    <input type="submit" value="Send">
  </form><br>
 
</center></body></html>)rawliteral";
 
void notFound(AsyncWebServerRequest *request) {
  request->send(404, "text/plain", "Not found");
}
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
   lcd.begin(16, 2);
   lcd.clear();
   lcd.setCursor(0, 0);
   lcd.print("Smart Notice Board");
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);
  if (WiFi.waitForConnectResult() != WL_CONNECTED) {
    Serial.println("WiFi Failed!");
    return;
  }
  Serial.println();
  Serial.print("IP Address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
 
  server.on("/", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request){
    request->send_P(200, "text/html", index_html);
  });
 
  server.on("/get", HTTP_GET, [] (AsyncWebServerRequest *request) {
    String message;
    String inputParam;
    if (request->hasParam(PARAM_INPUT_1)) {
      message = request->getParam(PARAM_INPUT_1)->value();
      inputParam = PARAM_INPUT_1;
       lcd.clear();
       lcd.setCursor(0,0);
      
      lcd.print(message);
    }
    else {
      message = "No message sent";
      inputParam = "none";
    }
    Serial.println(message);
   
  request->send(200, "text/html", index_html);
  });
  server.onNotFound(notFound);
  server.begin();
}
 
void loop() {
    for (int positionCounter = 0; positionCounter < 29; positionCounter++) {
    lcd.scrollDisplayLeft();
    delay(500);
  }
}

#include <ESP8266WiFi.h>

#include <ESPAsyncTCP.h>

#include <ESPAsyncWebServer.h>

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(D0, D1, D2, D3, D4, D5);

AsyncWebServer server(80);

const char* ssid = "Sri Krishna 2."; //wifi ssid

const char* password = "subbu@123"; //wifi password

const char* PARAM_INPUT_1 = "input1";

const char index_html[] PROGMEM = R"rawliteral(

<!DOCTYPE HTML><html><head>

<title>Smart Notice Board</title>

<p> <font size="9" face="sans-serif"> <marquee> Smart Notice Board </marquee> </font> </p>

</head><body><center>

Enter Text to Display: <input type="text" name="input1">

</form><br>

</center></body></html>)rawliteral";

void notFound(AsyncWebServerRequest *request) {

request->send(404, "text/plain", "Not found");

}

void setup() {

Serial.begin(115200);

lcd.begin(16, 2);

lcd.clear();

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("Smart Notice Board");

WiFi.mode(WIFI_STA);

WiFi.begin(ssid, password);

if (WiFi.waitForConnectResult() != WL_CONNECTED) {

Serial.println("WiFi Failed!");

return;

}

Serial.println();

Serial.print("IP Address: ");

Serial.println(WiFi.localIP());

server.on("/", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request){

request->send_P(200, "text/html", index_html);

});

server.on("/get", HTTP_GET, [] (AsyncWebServerRequest *request) {

String message;

String inputParam;

if (request->hasParam(PARAM_INPUT_1)) {

message = request->getParam(PARAM_INPUT_1)->value();

inputParam = PARAM_INPUT_1;

lcd.clear();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(message);

}

else {

message = "No message sent";

inputParam = "none";

}

Serial.println(message);

request->send(200, "text/html", index_html);

});

server.onNotFound(notFound);

server.begin();

}

void loop() {

for (int positionCounter = 0; positionCounter < 29; positionCounter++) {

lcd.scrollDisplayLeft();

delay(500);

}

Объяснение работы кода

Сначала нам нужно подключить все используемые библиотеки. Библиотека ESP8266Wifi используется для связи по протоколу TCP/IP. ESPAsyncTCP и ESPAsycnWebServer используются для создания локального веб-сервера. LiquidCrystal используется для сопряжения ЖК-дисплея с NodeMCU.

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ESPAsyncTCP.h>
#include <ESPAsyncWebServer.h>
#include <LiquidCrystal.h>

#include <ESP8266WiFi.h>

#include <ESPAsyncTCP.h>

#include <ESPAsyncWebServer.h>

#include <LiquidCrystal.h>

Затем мы объявляем все необходимые контакты для ЖК дисплея и создаем его экземпляр для использования в программе. SSID и пароль используются для подключения к сети Wi-Fi.

LiquidCrystal lcd(D0, D1, D2, D3, D4, D5);
const char* ssid = “*********”;
const char* password = “************”;

LiquidCrystal lcd(D0, D1, D2, D3, D4, D5);

const char* ssid = “*********”;

const char* password = “************”;

Следующие строки используются для создания простой HTML-страницы для ввода. Здесь вы можете ввести сообщение и нажать кнопку отправки, чтобы отправить сообщение на ЖК-дисплей. Отправленное сообщение сохраняется в памяти NodeMCU.

const char index_html[] PROGMEM = R”rawliteral(
<!DOCTYPE HTML><html><head>
<title>Smart Notice Board</title>
………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………….
<input type=”submit” value=”Send”>
</form><br>
</center></body></html>)rawliteral”;

const char index_html[] PROGMEM = R”rawliteral(

<!DOCTYPE HTML><html><head>

<title>Smart Notice Board</title>

………………………………………………………………………….

</form><br>

</center></body></html>)rawliteral”;

Следующая команда используется для отправки веб-страницы с полями ввода на клиентский компьютер.

server.on(“/”, HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request){
request->send_P(200, “text/html”, html_page);
});

server.on(“/”, HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request){

request->send_P(200, “text/html”, html_page);

});

Следующая команда отправит запрос GET и выведет полученное сообщение на ЖК-экран.

<ESP_IP>/get?input1=<Message>
 
server.on(“/get”, HTTP_GET, [] (AsyncWebServerRequest *request) {
..
if (request->hasParam(input1)) {
message = request->getParam(input1)->value();
inputParam = input1;
lcd.print(message);

<ESP_IP>/get?input1=<Message>

server.on(“/get”, HTTP_GET, [] (AsyncWebServerRequest *request) {

if (request->hasParam(input1)) {

message = request->getParam(input1)->value();

inputParam = input1;

lcd.print(message);

В функции цикла мы выводим полученные объявления на экран ЖК дисплея с прокруткой.

void loop() {
for (int positionCounter = 0; positionCounter < 29; positionCounter++) {
lcd.scrollDisplayLeft();
delay(500);
}

void loop() {

for (int positionCounter = 0; positionCounter < 29; positionCounter++) {

lcd.scrollDisplayLeft();

delay(500);

}

Тестирование работы проекта

После загрузки кода на плату NodeMCU вы можете открыть Serial Monitor (монитор последовательной связи), в котором отобразится локальный IP-адрес платы после подключения к Wi-Fi.