Mercurial > brewboard / file revision

# BrewBoard op een ESP32 onder FreeRTOS.

Dit is een vervolg project van het BrewBoard op de Arduino Nano met de
MBSE-ArdRims software. Tot begin 2017 zijn deze kant en klare boards via
het forum hobbybrouwen.nl verspreid.

Het plan was om een upgrade kit te maken op basis van de WeMos chip die bijna
gelijk is aan de Arduino Nano maar ook WiFi heeft. In de praktijk bleek dat
niet zonder prpblemen te werken, WiFi en brouwen tegelijk is teveel voor een
WeMos chip (ESP8266). Toen ongeveer op hetzelfde moment de markt overspoeld
werd door BrewMonks, EasyBrew en gelijke systemen was er ook geen behoefte
meer om hiermee verder te gaan.

Voor mezelf heb ik een nieuw board gemaakt (op experimenteerprint) wat even
groot is als het oorspronkelijk board wat ik gebruik, inclusief dezelfde 
plaats voor alle schroef aansluitingen. De bedoeling is dit board zo uit te
kunnen wisselen met het Arduino board. Op dit board wordt de Doit ESP32 Devkit
V1 gebruikt. Dit is een ESP32 development board met meer pinnen dan de meeste
boards. De meeste boards hebben 30 pennen, deze heeft er 36. En dat is precies
genoeg, de 30 pins boards hebben onvoldoende aansluitingen.

Als display wordt een 320x240 TFT touchscreen gebruikt wat aangesloten wordt
via een SPI bus. Op een tweede SPI bus zit een SD/MMC kaartslot wat aan de
voorzijde bereikbaar is. Dit slot wordt gebruikt om recepten in te voeren en
om log bestanden op te slaan. Alle overige aansluitingen op het ESP32 board
worden gebruikt voor de SSR's, relais en buzzer. 

In vergelijking met de Arduino Nano heeft de ESP32 de volgende hardware:

* 2 processors op 240 MHz,
* WiFi
* BlueTooth, maar wordt niet gebruikt.
* Timers en een Realtime Klok.
* 2 SPI bussen (voor de TFT en SD/MMC).
* OTA, Over The Air updates.
* Nog veel meer bussen die we niet gebruiken.

De software is FreeRTOS, dit is een mini embedded OS wat eenvoudig meerdere
taken tegelijk kan uitvoeren, dit maakt het programmeren van de brouw software
een stuk eenvoudiger als onder de Arduino programmeer opmgeving.

Een voorbeeld: de taak task_DS18B20 doet niets anders dan de twee bussen met
temperatuur sensoren uit te lezen en de gemeten temperaturen op te slaan zodat
andere taken die waardes kunnen gebruiken. Taken kunnen dus klein, simpel en
hopelijk vrij van bugs zijn.

Het hele systeem zit in elkaar door kleine taken die wel samen moeten werken
om tot een totale applicatie te komen.

Tot zover de achtergrond van dit project. Ik heb dit voor mezelf gemaakt omdat
het MBSE-ArdRims board wat leuke dingen niet kon. Omdat er geen markt is komt
er ook geen printje, maar het schema is wel beschikbaar. De software is ook
beschikbaar en kun je gewoon gebruiken. Dus wil je hiermee aan de gang, doe je
best, er is alleen geen enkele vorm van support. 

Nog even, ik wilde nog meer dingen toevoegen aan de software (MQTT) maar ook
een ESP32 heeft zijn beperkingen. Die liggen wel stukken verder dan de ESP8266
of Arduino Nano, maar ze zijn er. Het belangrijkste is toch het afhandelen van
het brouwproces.


#Links

Dit project gebruikt code van de volgende projecten. De meeste code bevat
enkele aanpassingen voor dit project en daarom zijn die projecten volledig
geimporteerd in brewboard. 

Voor de VNC client: https://github.com/novnc/noVNC.git. Losse VNC clients
kunnen verbinden met poort 5900. Niet alle clients doen het goed omdat ze een
16 bits full color VNC server verwachten en niet goed downgraden naar 8 bits
kleuren. TigerVNC doet het goed. Voor deze applicatie is 16 bits kleur geen
optie omdat de schermbuffer dan niet meer in het geheugen past.

De PID library: http://playground.arduino.cc/Code/PIDLibrary by Brett
Beauregard.

De 1-wire bus: https://www.github.com/DavidAntliff/esp32-owb
De DS18B20 sensoren: https://www.github.com/DavidAntliff/esp32-ds18b20

De webserver en websockets server. Websockets worden gebruikt voor de VNC
web client. Hiervoor heb je geen losse VNC client nodig zoals bijvoorbeeld
de TigerVNC viewer maar wordt de VNC code in je browser gezet met javascript.
https://github.com/Molorius/esp32-websocket.git components/websocket
De javascript VNC client is aangepast voor deze applicatie.

Het schema voor dit project staat op EasyDA. Zie
https://easyeda.com/mbroek/ESP32_experiments-3ec1c1b17c3b41378ba4493ea69fa5c3.
Belangrijk als je dit gaat bouwen: koop het juiste ESP32 devkit board. De
meeste boards hebben niet genoeg aansluitingen naar buiten, je hebt echt de
36 pens versie van Geekcreit®nodig.





TODO:
      - Nosleep js code toevoegen.
      - Web client zonder VNC, of toch niet.