SHA256
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| Author | SHA256 | Date | |
|---|---|---|---|
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1c7f7fce4a | ||
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13eeef7700 | ||
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082995d264 | ||
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|
8a0cdd9b47 |
No files matched your search
@@ -3,4 +3,3 @@ compile_commands.json
|
||||
.clangd
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.vscode
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.cache
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.venv
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@@ -1,433 +1,2 @@
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# ESP32-WiFi-BME
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||||
API modular para adquisición ADC continua usando DMA en ESP32-S3 y transmisión binaria mediante WebSocket utilizando FreeRTOS.
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# Arquitectura General
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```text
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||||
ADC -> DMA -> RingBuffer -> WebSocket
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```
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||||
El proyecto está dividido en APIs modulares independientes:
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- `ADCconf`
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- `WiFiConf`
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||||
- `WebSocketHandler`
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Cada API encapsula una funcionalidad específica para facilitar integración, mantenimiento y reutilización.
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# ADCconf API
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API encargada de configurar y manejar el ADC continuo utilizando DMA mediante la API ESP-IDF.
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## Características
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- ADC continuo
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- DMA
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- Parseo automático de muestras
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- Callback mediante interrupciones
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- Conversión de datos crudos a `uint16_t`
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## Configuración
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### Inclusión
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```cpp
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#include "ADCconf.h"
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```
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---
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### Definición de buffers
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```cpp
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||||
#define MS_BLOQUE 10
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||||
adc_channel_t CHANNEL = ADC_CHANNEL_3;
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||||
const uint32_t HZ_ADC = 1000;
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const uint32_t MUESTRAS_BLOQUE =
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||||
(HZ_ADC * MS_BLOQUE) / 1000;
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||||
uint8_t dma_buffer[
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||||
MUESTRAS_BLOQUE *
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||||
SOC_ADC_DIGI_RESULT_BYTES
|
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] = {0};
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||||
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||||
uint16_t samples_buffer[
|
||||
MUESTRAS_BLOQUE
|
||||
] = {0};
|
||||
```
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---
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||||
### Crear objeto ADC
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```cpp
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||||
ADC_BME adc1_3;
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```
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---
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||||
### Configuración ADC
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||||
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```cpp
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||||
adc1_3.config(
|
||||
MUESTRAS_BLOQUE,
|
||||
CHANNEL,
|
||||
HZ_ADC,
|
||||
dma_buffer
|
||||
);
|
||||
```
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||||
|
||||
---
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||||
### Inicializar ADC
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||||
```cpp
|
||||
adc1_3.setup();
|
||||
```
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|
||||
---
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||||
### Lectura de muestras
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||||
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||||
```cpp
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||||
uint32_t count =
|
||||
adc1_3.read(samples_buffer);
|
||||
```
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||||
La función retorna:
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- `0` si no existen datos disponibles
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- cantidad de muestras válidas si existen datos DMA
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---
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## Flujo Interno
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```text
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||||
ADC HW
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||||
↓
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||||
DMA Buffer
|
||||
↓
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||||
adc_continuous_read()
|
||||
↓
|
||||
adc_continuous_parse_data()
|
||||
↓
|
||||
samples_buffer[]
|
||||
```
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---
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# WiFiConf API
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||||
API modular para configuración WiFi en modo STA.
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## Características
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||||
- Configuración IP estática
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||||
- Manejo de eventos WiFi
|
||||
- Reconexión automática
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||||
- Encapsulación de configuración de red
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---
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||||
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||||
## Inclusión
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||||
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||||
```cpp
|
||||
#include "WiFiConf.h"
|
||||
```
|
||||
|
||||
---
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||||
|
||||
## Crear objeto WiFi
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||||
|
||||
```cpp
|
||||
wifi_conf sta_esp32;
|
||||
```
|
||||
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||||
---
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||||
|
||||
## Configuración de red
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||||
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||||
```cpp
|
||||
const char* SSID = "MiRed";
|
||||
const char* PASSWD = "password";
|
||||
|
||||
IPAddress local_ip(192,168,0,220);
|
||||
IPAddress gateway(192,168,0,1);
|
||||
IPAddress subnet(255,255,255,0);
|
||||
|
||||
IPAddress dns1(192,168,0,1);
|
||||
IPAddress dns2(1,1,1,1);
|
||||
```
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Conexión WiFi
|
||||
|
||||
```cpp
|
||||
sta_esp32.conectar(
|
||||
SSID,
|
||||
PASSWD,
|
||||
local_ip,
|
||||
gateway,
|
||||
subnet,
|
||||
dns1,
|
||||
dns2
|
||||
);
|
||||
```
|
||||
|
||||
---
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||||
|
||||
## Eventos Implementados
|
||||
|
||||
La API maneja automáticamente:
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||||
- conexión WiFi
|
||||
- desconexión
|
||||
- reconexión
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||||
- obtención de IP
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---
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# WebSocketHandler API
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||||
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||||
API encargada de manejar eventos WebSocket.
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---
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||||
## Características
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||||
- detección de clientes
|
||||
- conexión/desconexión
|
||||
- recepción de mensajes
|
||||
- manejo de bandera global de conexión
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||||
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||||
---
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||||
|
||||
## Inclusión
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||||
|
||||
```cpp
|
||||
#include "WebSocketHandler.h"
|
||||
```
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Crear servidor WebSocket
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||||
|
||||
```cpp
|
||||
WebSocketsServer webSocket(81);
|
||||
```
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||||
|
||||
---
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||||
|
||||
## Inicialización
|
||||
|
||||
```cpp
|
||||
webSocket.begin();
|
||||
webSocket.onEvent(webSocketEvent);
|
||||
```
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Loop principal
|
||||
|
||||
```cpp
|
||||
webSocket.loop();
|
||||
```
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Transmisión BIN
|
||||
|
||||
```cpp
|
||||
webSocket.broadcastBIN(
|
||||
(uint8_t*)buffer,
|
||||
size
|
||||
);
|
||||
```
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Handler de eventos
|
||||
|
||||
```cpp
|
||||
void webSocketEvent(
|
||||
uint8_t num,
|
||||
WStype_t type,
|
||||
uint8_t * payload,
|
||||
size_t length
|
||||
);
|
||||
```
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Eventos soportados
|
||||
|
||||
### Cliente conectado
|
||||
|
||||
```cpp
|
||||
WStype_CONNECTED
|
||||
```
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
### Cliente desconectado
|
||||
|
||||
```cpp
|
||||
WStype_DISCONNECTED
|
||||
```
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
### Mensajes recibidos
|
||||
|
||||
```cpp
|
||||
WStype_TEXT
|
||||
```
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Integración con FreeRTOS
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|
||||
El sistema utiliza multitarea mediante FreeRTOS.
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||||
|
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---
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||||
|
||||
## ADCTask
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||||
|
||||
Responsable de:
|
||||
|
||||
- adquisición ADC
|
||||
- lectura DMA
|
||||
- inserción en RingBuffer
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## WebSocketTask
|
||||
|
||||
Responsable de:
|
||||
|
||||
- `webSocket.loop()`
|
||||
- transmisión BIN
|
||||
- extracción del RingBuffer
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# RingBuffer
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||||
|
||||
Se utiliza `xRingbuffer` para desacoplar:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
Adquisición ADC
|
||||
```
|
||||
|
||||
de:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
Transmisión WebSocket
|
||||
```
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Creación
|
||||
|
||||
```cpp
|
||||
RingbufHandle_t bufferHandle =
|
||||
xRingbufferCreate(
|
||||
SIZE_BUFFER,
|
||||
RINGBUF_TYPE_NOSPLIT
|
||||
);
|
||||
```
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Inserción
|
||||
|
||||
```cpp
|
||||
xRingbufferSend(
|
||||
bufferHandle,
|
||||
samples_buffer,
|
||||
count * sizeof(uint16_t),
|
||||
pdMS_TO_TICKS(1000)
|
||||
);
|
||||
```
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Recepción
|
||||
|
||||
```cpp
|
||||
uint16_t* receivedMessage =
|
||||
(uint16_t*)xRingbufferReceive(
|
||||
bufferHandle,
|
||||
&receivedMessageSize,
|
||||
pdMS_TO_TICKS(1000)
|
||||
);
|
||||
```
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Cliente Python
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||||
|
||||
Ejemplo de recepción de datos binarios.
|
||||
|
||||
```python
|
||||
from websocket import create_connection
|
||||
import struct
|
||||
|
||||
ws = create_connection(
|
||||
"ws://192.168.0.220:81"
|
||||
)
|
||||
|
||||
while True:
|
||||
|
||||
data = ws.recv()
|
||||
|
||||
if isinstance(data, bytes):
|
||||
|
||||
samples = struct.unpack(
|
||||
f"<{len(data)//2}H",
|
||||
data
|
||||
)
|
||||
|
||||
print(samples)
|
||||
```
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Compilación
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||||
El proyecto esta construido en PlatformIO, para compilar el poryecto es importante instalar sus herramientas en el sistema.
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||||
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||||
# Dependencias
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||||
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||||
```ini
|
||||
lib_deps =
|
||||
links2004/WebSockets
|
||||
```
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Hardware Compatible
|
||||
|
||||
- ESP32-S3 DevKitC-1
|
||||
- ESP32-S3 N8
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Autor
|
||||
|
||||
Sebastian Mariano Flores
|
||||
@@ -1,6 +0,0 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include "Arduino.h"
|
||||
#include <WebSocketsServer.h>
|
||||
|
||||
void webSocketEvent( uint8_t num, WStype_t type, uint8_t * payload, size_t length );
|
||||
@@ -1,27 +0,0 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include "Arduino.h"
|
||||
#include "Network.h"
|
||||
#include <WiFi.h>
|
||||
|
||||
|
||||
extern volatile bool websocket_connected;
|
||||
|
||||
class wifi_conf {
|
||||
private:
|
||||
const char* _ssid;
|
||||
const char* _passwd;
|
||||
|
||||
void handler_WiFi(arduino_event_id_t event, arduino_event_info_t info);
|
||||
|
||||
public:
|
||||
void conectar(
|
||||
const char* ssid,
|
||||
const char* passwd,
|
||||
IPAddress local_ip,
|
||||
IPAddress gateway,
|
||||
IPAddress subnet,
|
||||
IPAddress dns1,
|
||||
IPAddress dns2
|
||||
);
|
||||
};
|
||||
@@ -23,4 +23,3 @@ board_build.partitions = default_16MB.csv
|
||||
board_build.extra_flags =
|
||||
-DBOARD_HAS_PSRAM
|
||||
-DCORE_DEBUG_LEVEL=5
|
||||
lib_deps = links2004/WebSockets@^2.7.3
|
||||
@@ -1,17 +0,0 @@
|
||||
#include "WebSocketHandler.h"
|
||||
|
||||
void webSocketEvent(uint8_t num, WStype_t type, uint8_t * payload, size_t length) {
|
||||
switch(type) {
|
||||
case WStype_CONNECTED:
|
||||
Serial.printf("[%u] Cliente conectado\n", num);
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case WStype_DISCONNECTED:
|
||||
Serial.printf("[%u] Cliente desconectado\n", num);
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case WStype_TEXT:
|
||||
Serial.printf("[%u] Mensaje: %s\n", num, payload);
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -1,52 +0,0 @@
|
||||
#include "WiFiConf.h"
|
||||
|
||||
extern volatile bool websocket_connected;
|
||||
|
||||
void wifi_conf::handler_WiFi(arduino_event_id_t event, arduino_event_info_t info) {
|
||||
|
||||
switch(event){
|
||||
|
||||
case ARDUINO_EVENT_WIFI_STA_CONNECTED:
|
||||
websocket_connected = true;
|
||||
Serial.printf("Wi-Fi conectado\n");
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case ARDUINO_EVENT_WIFI_STA_GOT_IP:
|
||||
Serial.printf( "IP Address: %s\n", IPAddress(info.got_ip.ip_info.ip.addr).toString().c_str() );
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case ARDUINO_EVENT_WIFI_STA_DISCONNECTED:
|
||||
websocket_connected = false;
|
||||
Serial.printf("WiFi: Desconectado\n");
|
||||
Serial.printf("DEBUG: Reconectando...\n");
|
||||
|
||||
WiFi.STA.connect(_ssid,_passwd);
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void wifi_conf::conectar(
|
||||
const char* ssid,
|
||||
const char* passwd,
|
||||
IPAddress local_ip,
|
||||
IPAddress gateway,
|
||||
IPAddress subnet,
|
||||
IPAddress dns1,
|
||||
IPAddress dns2
|
||||
) {
|
||||
|
||||
_ssid = ssid;
|
||||
_passwd = passwd;
|
||||
|
||||
Network.begin();
|
||||
|
||||
Network.onEvent([this](arduino_event_id_t event, arduino_event_info_t info){
|
||||
handler_WiFi(event, info);
|
||||
});
|
||||
|
||||
WiFi.STA.begin();
|
||||
|
||||
WiFi.STA.config( local_ip, gateway, subnet, dns1, dns2);
|
||||
|
||||
WiFi.STA.connect(_ssid, _passwd);
|
||||
}
|
||||
+4
-79
@@ -1,101 +1,26 @@
|
||||
#include "Arduino.h"
|
||||
#include "freertos/ringbuf.h"
|
||||
|
||||
#include "ADCconf.h"
|
||||
#include "WiFiConf.h"
|
||||
#include "WebSocketHandler.h"
|
||||
|
||||
#include <WebSocketsServer.h>
|
||||
|
||||
// API ESP-IDF para ADC modo continuo (uso de DMA)
|
||||
#define MS_BLOQUE 10
|
||||
adc_channel_t CHANNEL = ADC_CHANNEL_3;
|
||||
#define MS_BLOQUE 10
|
||||
const uint32_t HZ_ADC = 1000; // Limitado a 611 - 83333 para el ESP32-S3
|
||||
const uint32_t MUESTRAS_BLOQUE = (HZ_ADC * MS_BLOQUE) / 1000;
|
||||
uint8_t dma_buffer[MUESTRAS_BLOQUE * SOC_ADC_DIGI_RESULT_BYTES] = {0};
|
||||
uint16_t samples_buffer[MUESTRAS_BLOQUE] = {0};
|
||||
const uint32_t SIZE_BUFFER = MUESTRAS_BLOQUE*10;
|
||||
|
||||
ADC_BME adc1_3;
|
||||
|
||||
|
||||
// Conf de ESP32-S3 en modo STA
|
||||
const char* SSID="debian";
|
||||
const char* PASSWD="aH2T9GFA";
|
||||
IPAddress local_ip(10,42,0,100);
|
||||
IPAddress gateway(40,42,0,1);
|
||||
IPAddress subnet(255,255,255,0);
|
||||
IPAddress dns1(10,42,0,1);
|
||||
IPAddress dns2(1,1,1,1);
|
||||
|
||||
wifi_conf sta_esp32;
|
||||
WebSocketsServer webSocket(81);
|
||||
volatile bool websocket_connected = false;
|
||||
|
||||
// FreeRTOS
|
||||
TaskHandle_t ADCTaskHandle = NULL;
|
||||
TaskHandle_t WebSocketTaskHandle = NULL;
|
||||
RingbufHandle_t bufferHandle = xRingbufferCreate(SIZE_BUFFER, RINGBUF_TYPE_NOSPLIT);
|
||||
|
||||
void ADCTask(void *parameter);
|
||||
void WebSocketTask(void *parameter);
|
||||
|
||||
void setup() {
|
||||
Serial.begin(230400);
|
||||
|
||||
sta_esp32.conectar(SSID, PASSWD, local_ip, gateway, subnet, dns1, dns2);
|
||||
|
||||
webSocket.begin();
|
||||
webSocket.onEvent(webSocketEvent);
|
||||
|
||||
adc1_3.config(MUESTRAS_BLOQUE, CHANNEL, HZ_ADC, dma_buffer);
|
||||
adc1_3.setup();
|
||||
|
||||
//Iniciar el buffer circular
|
||||
if (bufferHandle == NULL) {
|
||||
Serial.printf("Failed to create ring buffer!");
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
xTaskCreatePinnedToCore( ADCTask, "ADCTask", 10000, NULL, 1, &ADCTaskHandle, 0);
|
||||
xTaskCreatePinnedToCore( WebSocketTask, "WebSocketTask", 10000, NULL, 1, &WebSocketTaskHandle, 1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void loop() {
|
||||
}
|
||||
uint32_t count = adc1_3.read(samples_buffer);
|
||||
|
||||
void ADCTask(void *parameter){
|
||||
for(;;) {
|
||||
|
||||
if (!websocket_connected) {
|
||||
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(100));
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
|
||||
const uint32_t count = adc1_3.read(samples_buffer);
|
||||
if (count > 0) {
|
||||
if (xRingbufferSend(bufferHandle, samples_buffer, count * sizeof(uint16_t), pdMS_TO_TICKS(1000)) != pdTRUE) {
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Serial.println("Failed to send message to ring buffer!");
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}
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}
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vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(10));
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}
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}
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void WebSocketTask(void *parameter){
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for(;;) {
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webSocket.loop();
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size_t receivedMessageSize;
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uint16_t* receivedMessage = (uint16_t*)xRingbufferReceive(bufferHandle, &receivedMessageSize, pdMS_TO_TICKS(1000));
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// 6. Check if the receive operation was successful
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if (receivedMessage != NULL) {
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webSocket.broadcastBIN((uint8_t*)receivedMessage, receivedMessageSize);
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vRingbufferReturnItem(bufferHandle, (void*)receivedMessage);
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} else {
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Serial.println("Failed t+o receive message from ring buffer!");
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}
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for (uint32_t i = 0; i < count; i++) {
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Serial.printf("%u\n",samples_buffer[i]);
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}
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}
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@@ -1,29 +0,0 @@
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import struct
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from websocket import create_connection
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ws = create_connection("ws://10.42.0.100:81")
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print("Conectado")
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i = 0
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try:
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while True:
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data = ws.recv()
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i += 1
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if isinstance(data, bytes):
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# Convertir bytes -> uint16_t
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samples = struct.unpack(f"<{len(data) // 2}H", data)
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print("ADC:", samples)
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else:
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print("TXT:", data)
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print(f"DEBUG {i}")
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except KeyboardInterrupt:
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print("Cerrando conexión")
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ws.close()
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