Do It Yourself!

아두이노나 ESP8266 관련 프로그래밍을 하다가 보면 가끔 현재 시간 정보가 필요한 경우가 있다. 이럴 경우 쉽게 사용할 수 있는 방법은 예전에 소개한 바 있는 RTC 모듈(Real Time Clock)이라는 장치를 이용하는 것이다. 하지만 장치가 인터넷에 연결되어 있다면 RTC가 필요 없다. 간단하게 현재의 시각을 알 수 있는 방법이 따로 있기 때문이다. 바로 웹서버에 요청(Request)해서 응답(Response)이 오는 HTTP 헤더 정보에 바로 Date, Time 정보가 있는 것이다. 이 정보를 파싱해서 자신의 코드에 삽입해서 이용하면 된다. 

그럼 HTTP 헤더란? 

우리가 사용하는 인터넷은 HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) 라는 규약(프로토콜)을 이용해서 서버와 브라우저간에 통신을 하게 되고 정보를 교환하게 되는데 이 때 서버에서 브라우저 쪽으로 덧붙여서 보내주는 정보라고 보면 된다. 이 정보 안에는 Date/Time 정보가 있어서 이 것을 이용하면 현재의 시간을 구할 수 있는 것이다. 실제로 구글 크롬에서 F12 버튼을 누르면 HTTP 헤더 정보를 볼 수 있다.

Chrome 에서 F12 를 눌러서 개발자 도구에서 HTTP 헤더를 보는 모습

ESP8266 을 이용해서 서버에 빈(Empty) 요청을 날리면 위와 같이 웹서버에서 Date 라는 Name 으로 날짜, 시간 정보를 준다. 기준은 그리니치 표준시 기준인 GMT 기준으로 제공하기 때문에 우리나라 시간으로 변환을 원한다면 GMT+9시간을 해야한다.

실행결과는 위와 같다. 10초 마다 google 서버의 시간을 받아와서 print 해 주고 있다.

이 정보는 HTTP 헤더 정보인 payload 변수에 담겨져 있는 내용인데 payload 정보도 print 해 보았다. 위와 같이 payload 의 마지막 부분에 Date 가 있는 것을 알 수 있다.

소스에 GMT+9 를 하고 적절한 디스플레이를 연결하면 정확한 시간을 보여줄 수 있는 인터넷 시계도 만들 수 있을 것 같다.

'NodeMCU Lua 사용해보기 #12 - 인터넷을 통한 릴레이 제어 #1' 글에서는 어떻게 인터넷을 통해서 릴레이(Relay)를 제어할 수 있는지 알아보았다. 그런데 사용을 하다보면 원격지에서 어떤 릴레이가 현재 ON 상태이고 OFF 상태인지 알 수 있는 방법이 없다. 만약 릴레이에 선풍기를 연결해 두었으면 현재 꺼진 상태인지 켜진 상태인지 알 수가 없는 것이다. 그래서 이번에는 NodeMCU 의 gpio 모듈을 이용해서 현재 릴레이의 상태를 알 수 있도록 소스를 수정해서 개선해 보았다. 이전 글에서 모든 연결과 조건은 동일하며 internet_relay.lua 의 소스만 수정하면 된다.

■ NodeMCU gpio Module Documentation

https://nodemcu.readthedocs.io/en/dev/en/modules/gpio/

위의 NodeMCU Documentation 사이트에 들어가면 gpio 모듈에 대한 설명이 나온다. 이 중에서 gpio.read() 를 이용해서 현재 릴레이의 상태를 알 수 있다.

위의 사이트에 들어가면 나오는 gpio.read() 의 사용설명이다. gpio.read(핀번호) 로 현재 해당 gpio 단자의 상태를 알 수 있다. 0 이면 Low, 1 이면 High 의 상태인 것이다. 릴레이에서는 High가 OFF, Low 가 ON 상태 이므로 릴레이 제어에 사용하는 4개의 gpio 핀의 상태를 읽어서 HTML 에서 출력해 주도록 internet_relay.lua 소스를 수정하면 될 것이다. 

■ 소스

인터넷 연결을 위한 credentials.lua 와 init.lua 의 소스는 이전 1편의 글과 동일하다.  internet_relay.lua 소스만 수정이 되었다. 그래도 모든 소스를 다시 올려 본다.

 

credentials.lua

1 2 3 4

-- WiFi Connect information SSID = "WiFi Name(SSID)" PASSWORD = "WiFi Password"

cs

 

init.lua

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

-- http://deneb21.tistory.com/ -- load credentials, 'SSID' and 'PASSWORD' declared and initialize in there dofile("credentials.lua")   function startup()     if file.open("init.lua") == nil then         print("init.lua deleted or renamed")     else         print("WiFi Connected...")         file.close("init.lua")         -- the actual application is stored in 'application.lua'         --dofile("webserver.lua")         dofile("internet_relay.lua")     end end   print("Connecting to WiFi access point...") wifi.setmode(wifi.STATION) wifi.sta.config(SSID, PASSWORD) wifi.sta.connect() tmr.alarm(1, 1000, 1, function()     if wifi.sta.getip() == nil then         print("Waiting for IP address...")     else         tmr.stop(1)         print("WiFi connection established, IP address: " .. wifi.sta.getip())         print("You have 3 seconds to abort")         print("Waiting...")         tmr.alarm(0, 3000, 0, startup)     end end)   Colored by Color Scripter

cs

 

internet_relay.lua

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92

--http://deneb21.tistory.com/ --Configure relay ouutput pins, pins are floating and relay opto needs ground to be activated. So pins are kept high on startup. Relay1 = 1 Relay2 = 2 Relay3 = 3 Relay4 = 4   gpio.mode(Relay1, gpio.OUTPUT) gpio.write(Relay1, gpio.HIGH); gpio.mode(Relay2, gpio.OUTPUT) gpio.write(Relay2, gpio.HIGH); gpio.mode(Relay3, gpio.OUTPUT) gpio.write(Relay3, gpio.HIGH); gpio.mode(Relay4, gpio.OUTPUT) gpio.write(Relay4, gpio.HIGH);   print("internet relay standby...")   --Create server and send html data, process request from html for relay on/off. srv=net.createServer(net.TCP) srv:listen(8080,function(conn) --change port number if required. Provides flexibility when controlling through internet.     conn:on("receive", function(client,request)         local html_buffer = "";         local html_buffer1 = "";         local html_buffer2 = "";         local gpio1, gpio2, gpio3, gpio4                  local _, _, method, path, vars = string.find(request, "([A-Z]+) (.+)?(.+) HTTP");         if(method == nil)then             _, _, method, path = string.find(request, "([A-Z]+) (.+) HTTP");         end         local _GET = {}         if (vars ~= nil)then             for k, v in string.gmatch(vars, "(%w+)=(%w+)&*") do                 _GET[k] = v             end         end           html_buffer = html_buffer.."<html><head><meta http-equiv=\"Content-Language\" content=\"en-us\"><meta http-equiv=\"Content-Type\" content=\"text/html;\">";         html_buffer = html_buffer.."</head><body><font size=5>Internet Relay1 Control (NodeMCU/Lua, ESP8266)</font></br>";         html_buffer1 = html_buffer1.."<a href=\"?pin=ON1\"><button style=\"width:300\">Relay1 ON</button></a><a href=\"?pin=OFF1\"><button style=\"width:300\">Relay1 OFF</button></a><br/>";         html_buffer1 = html_buffer1.."<a href=\"?pin=ON2\"><button style=\"width:300\">Relay2 ON</button></a><a href=\"?pin=OFF2\"><button style=\"width:300\">Relay2 OFF</button></a><br/>";         html_buffer1 = html_buffer1.."<a href=\"?pin=ON3\"><button style=\"width:300\">Relay3 ON</button></a><a href=\"?pin=OFF3\"><button style=\"width:300\">Relay3 OFF</button></a><br/>";         html_buffer1 = html_buffer1.."<a href=\"?pin=ON4\"><button style=\"width:300\">Relay4 ON</button></a><a href=\"?pin=OFF4\"><button style=\"width:300\">Relay4 OFF</button></a><br/>";                   local _on,_off = "",""         if(_GET.pin == "ON1")then               gpio.write(Relay1, gpio.LOW);         elseif(_GET.pin == "OFF1")then               gpio.write(Relay1, gpio.HIGH);         elseif(_GET.pin == "ON2")then               gpio.write(Relay2, gpio.LOW);         elseif(_GET.pin == "OFF2")then               gpio.write(Relay2, gpio.HIGH);         elseif(_GET.pin == "ON3")then               gpio.write(Relay3, gpio.LOW);         elseif(_GET.pin == "OFF3")then               gpio.write(Relay3, gpio.HIGH);         elseif(_GET.pin == "ON4")then               gpio.write(Relay4, gpio.LOW);         elseif(_GET.pin == "OFF4")then               gpio.write(Relay4, gpio.HIGH);                                     end           -- Relay Status Read         if(gpio.read(1)==0) then gpio1 = "ON" else gpio1 = "OFF" end         if(gpio.read(2)==0) then gpio2 = "ON" else gpio2 = "OFF" end         if(gpio.read(3)==0) then gpio3 = "ON" else gpio3 = "OFF" end         if(gpio.read(4)==0) then gpio4 = "ON" else gpio4 = "OFF" end           -- Relay Status print         print("gpio1:"..gpio1)         print("gpio2:"..gpio2)         print("gpio3:"..gpio3)         print("gpio4:"..gpio4)           -- Relay Status print html         html_buffer2 = html_buffer2.."<br/>Relay1 : "..gpio1;         html_buffer2 = html_buffer2.."<br/>Relay2 : "..gpio2;         html_buffer2 = html_buffer2.."<br/>Relay3 : "..gpio3;         html_buffer2 = html_buffer2.."<br/>Relay4 : "..gpio4;         html_buffer2 = html_buffer2.."</body></html>";                  --Buffer is sent in smaller chunks as due to limited memory ESP8266 cannot handle more than 1460 bytes of data.         client:send(html_buffer);         client:send(html_buffer1);         client:send(html_buffer2);                 client:close();         collectgarbage();     end) end)   Colored by Color Scripter

cs

 

internet_relay.lua 소스를 보면 65행 에서부터 gpio.read() 모듈을 사용해서 해당 릴레이의 상태값을 얻어온다. 얻어온 값 (0 은 ON, 1 은 OFF) 에 따라 'ON' 또는 'OFF' 문자열을 할당한다. 그리고 html_buffer2 에 릴레이 상태 표시를 위한 HTML 을 만들어 준다. 기존의 html_buffer 와 html_buffer1 에 html_buffer2 를 붙여서 클라이언트(브라우저) 요청 시 HTML 을 출력해 준다.

 

https://youtu.be/oa-s8caFprI 

동작 화면을 캡처해 보았다. 릴레이가 동작하는 장면도 같이 찍고 싶었지만 손이 3개면 가능하겠는데 2개라 찍지 못했다. 아무튼 잘 작동한다. 브라우저를 닫았다가 다시 열어도 잘 작동한다.

이것을 조금 더 발전시킨다면 인터넷으로 켜고 끌 수 있는 멀티콘센트도 충분히 만들 수 있을 것 같다. 물론 샤오미를 비롯해서 이미 많은 기업에서 Smart Plug 또는 WiFi Plug 라는 이름으로 이미 나와 있지만 말이다.

▶추가사항(2016.09.30) : 위의 소스를 작성하면서 참고한 소스와 사이트를 정리해 본다.

http://www.instructables.com/id/WiFi-Internet-Controlled-Relays-using-ESP8266-Quic/

http://robokits.co.in/download/init.zip