WLAN Keypad: Unterschied zwischen den Versionen

Aus Maschinendeck Wiki
Zur Navigation springen Zur Suche springen
>Mogwai
>Mogwai
(11 dazwischenliegende Versionen desselben Benutzers werden nicht angezeigt)
Zeile 11: Zeile 11:
== Hardware ==
== Hardware ==


* ESP8266
* ESP8266 (ESP-201 Modul, welches ich noch in meinem Bestand hatte)
* Alte Kassensystem Keypads aus dem Maschinendeck (Type FM015700C)
* Alte Kassensystem Keypads aus dem Maschinendeck (Type FM015700C)
* Ein paar Widerstände
* Ein Spannungsregler für 3,3 Volt
* Zwei Taster (Reset und GPIO0-Ground fürs flashen) und FTDI Adpater, je nach Ausstattung des ESP8266 Boards


== Pinbelegung Keypad und ESP8266 ==
== Pinbelegung Keypad und ESP8266 ==
Zeile 25: Zeile 28:
| 0 || Gehäuse Schließkontakt Kette || Alle Schließkontakte (3x) || GND || -
| 0 || Gehäuse Schließkontakt Kette || Alle Schließkontakte (3x) || GND || -
|-
|-
| 1 || Zeile 1 || 1, 2, 3, Cancel || IO 0 || INPUT, Externer Pull-Up, da PIN HIGH sein muss zu starten des ESP, LOW (extra Taster) für Programmierung
| 1 || Zeile 1 || 1, 2, 3, Cancel || IO 0 || INPUT, Externer Pull-Up, da PIN HIGH sein muss zum Starten des ESP, LOW (extra Taster) für Programmierung
|-
|-
| 2 || Zeile 2 || 4, 5, 6, Clear || IO 2 || INPUT, Pull-Up intern
| 2 || Zeile 2 || 4, 5, 6, Clear || IO 2 || INPUT, Pull-Up intern
Zeile 53: Zeile 56:
|| 0x0000 || <keine> || <nix>
|| 0x0000 || <keine> || <nix>
|-  
|-  
|| 0x0001 || 1 || 1
|| 0x0001 || PfeilHoch || u
|-  
|-  
|| 0x0002 || 4|| 4
|| 0x0002 || 1 || 1
|-  
|-  
|| 0x0004 || 7|| 7
|| 0x0004 || 4 || 4
|-  
|-  
|| 0x0008 || PfeilHoch || u
|| 0x0008 || 7 || 7
|-  
|-  
|| 0x0010 || 2 || 2
|| 0x0010 || 0 || 0
|-  
|-  
|| 0x0020 || 5 || 5
|| 0x0020 || 2 || 2
|-  
|-  
|| 0x0040 || 8|| 8
|| 0x0040 || 5 || 5
|-  
|-  
|| 0x0080 || 0 || 0
|| 0x0080 || 8 || 8
|-  
|-  
|| 0x0100 || 3 || 3
|| 0x0100 || Select || s
|-  
|-  
|| 0x0200 || 6 || 6
|| 0x0200 || 3 || 3
|-  
|-  
|| 0x0400 || 9 || 9
|| 0x0400 || 6 || 6
|-  
|-  
|| 0x0800 || Select || s
|| 0x0800 || 9 || 9
|-  
|-  
|| 0x1000 || Cancel || x
|| 0x1000 || PfeilRunter || d
|-  
|-  
|| 0x2000 || Clear || c
|| 0x2000 || Cancel || x
|-  
|-  
|| 0x4000 || Enter || e
|| 0x4000 || Clear || c
|-  
|-  
|| 0x8000 || PfeilRunter || d
|| 0x8000 || Enter || e
|}
|}


== Geplante Funktionen ==
== Geplante Funktionen ==
* Senden der gedrückten Taste per MQTT (done)
* Senden der gedrückten Taste per MQTT (done)
* Zusammenfassen mehrerer Zeichen als Zeichenkette und senden dieser Kette nach Drücken der "Enter" Taste
* Zusammenfassen mehrerer Zeichen als Zeichenkette und senden dieser Kette nach Drücken der "Enter" Taste (done)
* Konfiguration per JSON String im SPIFFS des ESP (done)
* Konfiguration per JSON String im SPIFFS des ESP (done)
* Konfigurierbare Tastenwiederholung (done)
* Konfigurierbare Tastenwiederholung (done)


== Erweiterungen ==
== Erweiterungen ==
* tdb
* Denkbar wäre eine Erweiterung um ein 8-stelliges 7-Seg Display, das die Eingaben anzeigt. Hier ist zu bedenken, dass die Displays auf Basis eines MAX7221 eine Spannung von 5V benötigen. Um die für die Ansteuerung nötigen Pins (SPI) freizubekommen, wären folgende Möglichkeiten denkbar:
** Vorschalten eines 74595 Schieberegisters und eines Demultiplexers (4067, oder 4051), um die Pins für die Tastenabfrage zu reduzieren
** Benutzung des noch freien GPIO 16 Pins als SPI-CS Pin und Ansteuerung der SPI-CLK und SPI-MOSI Leituing durch zwei der Output Pins der Keypad Abfrage. Hier dürfen Display und Tastenmetrix nicht gleichzeitig angesteuert werden.


== Konfiguration ==
== Konfiguration ==


Die Konfiguration erfolgt per JSON String in der Deit config.txt im SPIFFS des ESP8266.
Die Konfiguration erfolgt per JSON String in der Datei config.txt im SPIFFS des ESP8266.


{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
Zeile 155: Zeile 159:


== Schaltplan ==
== Schaltplan ==
* Muss noch erstellt werden
[[File:WLAN_Keypad_schematics.png|480px|thumb|left|WLAN_Keypad_Schematics]]


<br clear=all>


== Arduino Programm ==
== Arduino Programm ==
* Upload erfolgt, wenn das Programm debugt ist
* Upload erfolgt, wenn das Programm debugt ist

Version vom 23. Februar 2020, 20:53 Uhr

WLAN Keypad
Weshalb Senden von Tasteneingaben an einen MQTT Server
Was hardware, software
Wer User:Mogwai
Status läuft


Ziel ist das Senden von Tasten Eingaben per WLAN an einen MQTT Server zur Weiterverarbeitung (z.B. Steuerung von Raumfunktionen oder Lichteffekten)


Hardware

  • ESP8266 (ESP-201 Modul, welches ich noch in meinem Bestand hatte)
  • Alte Kassensystem Keypads aus dem Maschinendeck (Type FM015700C)
  • Ein paar Widerstände
  • Ein Spannungsregler für 3,3 Volt
  • Zwei Taster (Reset und GPIO0-Ground fürs flashen) und FTDI Adpater, je nach Ausstattung des ESP8266 Boards

Pinbelegung Keypad und ESP8266

Keypad Pin Funktion Tasten ESP8266 PIN ESP8266 Bemerkungen
0 Gehäuse Schließkontakt Kette Alle Schließkontakte (3x) GND -
1 Zeile 1 1, 2, 3, Cancel IO 0 INPUT, Externer Pull-Up, da PIN HIGH sein muss zum Starten des ESP, LOW (extra Taster) für Programmierung
2 Zeile 2 4, 5, 6, Clear IO 2 INPUT, Pull-Up intern
3 Gehäuse Schließkontakt Kette Alle Schließkontakte (3x) T_OUT / ADC Pull-Up Extern (Spannungsteiler: GND - 100K - T_OUT - 220K - Kontakt - 10K - VCC)
4 Zeile 3 7, 8, 9, Enter IO 4 INPUT, Pull-Up intern
5 Zeile 0 PfeilHoch, Select, PfeilRunter, 0 IO 3 RX als IO-PIN konfigurieren, INPUT, Pull-Up intern
6 Spalte 0 PfeilHoch, 1, 4, 7 IO 14 OUTPUT (LOW zum Ansteuern der Zeile, sonst INPUT und Pull-Up)
7 Spalte 1 2, 5, 8, 0 IO 12 OUTPUT (LOW zum Ansteuern der Zeile, sonst INPUT und Pull-Up)
8 Spalte 2 Select, 3, 6, 9 IO 13 OUTPUT (LOW zum Ansteuern der Zeile, sonst INPUT und Pull-Up)
9 Spalte 3 PfeilRunter, Cancel, Clear, Enter IO 5 OUTPUT (LOW zum Ansteuern der Zeile, sonst INPUT und Pull-Up)

Tastencodes Keypad

Tastencode Taste Zeichenzuordnung
0x0000 <keine> <nix>
0x0001 PfeilHoch u
0x0002 1 1
0x0004 4 4
0x0008 7 7
0x0010 0 0
0x0020 2 2
0x0040 5 5
0x0080 8 8
0x0100 Select s
0x0200 3 3
0x0400 6 6
0x0800 9 9
0x1000 PfeilRunter d
0x2000 Cancel x
0x4000 Clear c
0x8000 Enter e

Geplante Funktionen

  • Senden der gedrückten Taste per MQTT (done)
  • Zusammenfassen mehrerer Zeichen als Zeichenkette und senden dieser Kette nach Drücken der "Enter" Taste (done)
  • Konfiguration per JSON String im SPIFFS des ESP (done)
  • Konfigurierbare Tastenwiederholung (done)

Erweiterungen

  • Denkbar wäre eine Erweiterung um ein 8-stelliges 7-Seg Display, das die Eingaben anzeigt. Hier ist zu bedenken, dass die Displays auf Basis eines MAX7221 eine Spannung von 5V benötigen. Um die für die Ansteuerung nötigen Pins (SPI) freizubekommen, wären folgende Möglichkeiten denkbar:
    • Vorschalten eines 74595 Schieberegisters und eines Demultiplexers (4067, oder 4051), um die Pins für die Tastenabfrage zu reduzieren
    • Benutzung des noch freien GPIO 16 Pins als SPI-CS Pin und Ansteuerung der SPI-CLK und SPI-MOSI Leituing durch zwei der Output Pins der Keypad Abfrage. Hier dürfen Display und Tastenmetrix nicht gleichzeitig angesteuert werden.

Konfiguration

Die Konfiguration erfolgt per JSON String in der Datei config.txt im SPIFFS des ESP8266.

Parameter (case sensitiv) Funktion Wertebereich
wifiSSID WLAN SSID String
wifiPassword WLAN Passwort String
mqttServer IP Addresse des MQTT Servers IPv4 als String
mqttServerPort Portnummer des MQTT Servers Numerisch 16-bit
mqttClientName MQTT Client Name String
mqttUser MQTT Username String
mqttPassword MQTT Passwort String
mqttPubTopic MQTT Topic an das die Tastendaten geschickt wird String
keypadDebounceTime Debounce Zeit für Tastenerkennung in Ms Numerisch 16-bit
keypadRepeatDelay Wartezeit für erste Tastenwiederholung in Ms Numerisch 16-bit
keypadRepeatInterval Wiederholungsintervall bei Tastenwiederholung in Ms Numerisch 16-bit
keypadRepeatMask Maske der Tastencodes, für die eine Tastenwiederholung durchgeführt wird (siehe Tastencodes) Numerisch 16-bit
keypadMultikeyTimeout Timeout für Zusammenhängende Tasteneingabe in Ms Numerisch 16-bit

MQTT Nachrichtenformat

Die Übermittlung der Tasteninformationen erfolgt per MQTT mit folgendem Inhalt:

Parameter (case sensitiv) Funktion Wertebereich
keycode Maske der Tastencodes der gedrückten Taste(n) 16-Bit Integer
keyrepeat Anzahl der bisherigen Wiederholungen der Taste 16-Bit Integer
keychar Zeichenentsprechung der gedrückten Taste(n) String, sortiert nach Keycode bei mehreren gedrückten Tasten
keystring Enthält mehrerer hintereinander gedrückte Tasten, die mit Enter bestätigt wurden String
keypadEnclosureState Ist Gehäuse geschlossen (1), oder offen (0)? 8-Bit Integer


Schaltplan

WLAN_Keypad_Schematics


Arduino Programm

  • Upload erfolgt, wenn das Programm debugt ist