منصة نظام لإدارة ESP32 (PHP)

قاعدة بيانات الوحدات

عدد الوحدات: 1

RealModule1

ID: 1770759351

2026/02/10 · 01:08

اسم الوحدة

الوصف

الإصدار

الأيقونة

اللون

// =========================================
// نظام مراقبة بيئي ذكي باستخدام ESP32
// المتطلبات: WiFi + DS18B20 (عدد 2) + DHT11 + TEMT6000 + MQ-135 + LCD I2C + SPIFFS + HTTP POST + ويب سيرفر محلي
// المكتبات المستخدمة (المتاحة):
// Arduino.h, Wire.h, LiquidCrystal_I2C.h, OneWire.h, DallasTemperature.h, WiFi.h, HTTPClient.h, SPIFFS.h, DHT.h
// ملاحظات:
// - استخدام HTTPS يتطلب عميل آمن؛ نستخدم WiFiClientSecure (ضمن نواة ESP32) بوضع غير صارم setInsecure لأغراض الاختبار.
// - الكود منظم ومقسّم لأجزاء مستقلة مع تعليقات عربية.
// =========================================

#include <Arduino.h>
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
#include <WiFi.h>
#include <HTTPClient.h>
#include <SPIFFS.h>
#include <DHT.h>
#include <WiFiClientSecure.h>

// =========================================
// 1) إعدادات عامة
// =========================================
// بيانات الشبكة (عدّلها قبل الرفع)
const char* WIFI_SSID = "apally-4";
const char* WIFI_PASS = "Apally@703388@2024";

// رابط الـ API
const char* API_URL = "https://sv2-12026.ai-dawajen.tech/api.php";

// ملف التخزين المحلي
const char* DATA_FILE = "/data.txt";

// فواصل زمنية
const unsigned long SEND_INTERVAL_MS = 5000;      // إرسال كل 5 ثواني
const unsigned long WIFI_RETRY_MS     = 5000;      // إعادة المحاولة للواي فاي
const unsigned long DS_DELAY_MS       = 750;       // تأخير مناسب لـ DS18B20
const unsigned long DHT_INTERVAL_MS   = 2000;      // قراءة DHT كل 2 ثانية
const unsigned long ADC_INTERVAL_MS   = 1000;      // قراءات الـ ADC كل 1 ثانية
const unsigned long MQ_CALIB_TIME_MS  = 3000;      // زمن معايرة أولية لـ MQ-135

// =========================================
// 2) تعريف الأرجل (GPIO) والأجهزة
// =========================================
#define DS18B20_PIN_1 4
#define DS18B20_PIN_2 5
#define DHT_PIN 27
#define DHT_TYPE DHT11
#define TEMT_PIN 34
#define MQ135_PIN 35
// LCD I2C على العنوان 0x27, SDA=21, SCL=22
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

// OneWire + DallasTemperature لحساسي DS18B20
OneWire oneWire1(DS18B20_PIN_1);
DallasTemperature ds1(&oneWire1);
OneWire oneWire2(DS18B20_PIN_2);
DallasTemperature ds2(&oneWire2);

// حساس DHT11
DHT dht(DHT_PIN, DHT_TYPE);

// ويب سيرفر محلي مبسط (باستخدام WiFiServer مباشرة لتجنب مكتبات إضافية)
WiFiServer webServer(80);

// =========================================
// 3) متغيرات الحالة
// =========================================
// حالة الشبكة
bool wifiConnected = false;
bool wifiWasConnected = false;
unsigned long lastWiFiRetry = 0;

// إدارة شاشة LCD لتقليل الوميض (التحديث فقط عند تغير النص)
String lastLCDLine1 = "";
String lastLCDLine2 = "";

// جدولة الإرسال
unsigned long lastSendMillis = 0;

// جدولة قراءات المستشعرات
unsigned long dsRequestMillis = 0;
bool dsRequested = false;
unsigned long lastDhtMillis = 0;
unsigned long lastAdcMillis = 0;

// قياسات حديثة + آخر قياسات سليمة
float lastTempValid = NAN;
float lastHumidityValid = NAN;
float lastLuxValid = NAN;
float lastNH3Valid = NAN;

// معايرة MQ-135 (تقريبية)
const float VCC = 3.3f;
const float RL_MQ135 = 10000.0f;          // المقاومة الحمل (تقريبية 10 كيلو)
float RO_MQ135 = 10000.0f;                // قيمة RO (تُحسب بالمعايرة)
bool mqCalibrated = false;
unsigned long mqCalibStart = 0;
float mqCalibAccumRS = 0.0f;
int mqCalibSamples = 0;
const float CLEAN_AIR_FACTOR = 3.6f;      // عامل الهواء النقي: RS/RO تقريبياً

// معامل تحويل NH3 من منحنى تقريبي: RS/Ro = a * (ppm)^b  => ppm = pow((RS/Ro)/a, 1/b)
// هذه معاملات تقريبية ويمكن تعديلها ميدانياً حسب المعايرة في المكان.
const float MQ135_A_NH3 = 4.5f;           // معامل a (تقريبي)
const float MQ135_B_NH3 = -0.6f;          // معامل b (تقريبي، سالب)

// بنية قياس موحدة
struct Measurement {
  float temperature;  // متوسط DS18B20
  float humidity;     // DHT11 مع تعويض +10% والحد 100%
  float lux;          // من TEMT6000 (تحويل جهد -> لوكس، حد أقصى 1000)
  float ammonia;      // NH3 من MQ-135 بشكل تقريبي
  unsigned long ts;   // توقيت القراءة
};

Measurement currentMeas = {NAN, NAN, NAN, NAN, 0};

// =========================================
// 4) دوال مساعدة (بدون إيقاف loop)
// =========================================
float clampFloat(float v, float lo, float hi) {
  if (isnan(v)) return v;
  if (v < lo) return lo;
  if (v > hi) return hi;
  return v;
}

bool isTempValid(float t) {
  if (isnan(t)) return false;
  if (t == DEVICE_DISCONNECTED_C) return false;
  // تجاهل القيم غير المنطقية
  return (t > -10.0f && t < 85.0f);
}

// تحديث شاشة LCD بدون وميض
void lcdPrintStable(const String& line1, const String& line2) {
  if (line1 != lastLCDLine1) {
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("                ");
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print(line1);
    lastLCDLine1 = line1;
  }
  if (line2 != lastLCDLine2) {
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("                ");
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print(line2);
    lastLCDLine2 = line2;
  }
}

// حالة الشبكة لعرض LCD فقط
void updateLCDWifiState(bool connected, bool sending) {
  // الحالة المطلوبة: "WiFi ON SEND" / "WiFi OFF SAVE"
  String s1 = connected ? "WiFi ON SEND" : "WiFi OFF SAVE";
  // السطر الثاني يُترك فارغاً لتجنّب ظهور كلمات إضافية
  lcdPrintStable(s1, "                ");
}

// محاولة اتصال WiFi بدون إيقاف اللووب
void tryConnectWiFi() {
  if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
    wifiConnected = true;
    return;
  }
  wifiConnected = false;
  unsigned long now = millis();
  if (now - lastWiFiRetry >= WIFI_RETRY_MS) {
    WiFi.disconnect(true);
    WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASS);
    lastWiFiRetry = now;
  }
}

// تحويل قراءة TEMT6000 إلى لوكس (تقريبية)
float readLuxApprox() {
  int raw = analogRead(TEMT_PIN);            // 12-bit: 0..4095
  float voltage = (float)raw * (VCC / 4095.0f);
  float lux = (voltage / VCC) * 1000.0f;     // تحويل خطي بسيط (تقريبي)
  lux = clampFloat(lux, 0.0f, 1000.0f);
  return lux;
}

// حساب RS من فولتية الخرج
bool calcRSFromVoltage(float vo, float& rs) {
  if (vo <= 0.01f) return false;             // تجنب القسمة على صفر
  float ratio = (VCC / vo) - 1.0f;
  if (ratio <= 0.0f) return false;
  rs = RL_MQ135 * ratio;
  return true;
}

// معايرة أولية لـ MQ-135 في الهواء النقي (غير مانعة للّووب)
void handleMQCalibration() {
  if (mqCalibrated) return;
  unsigned long now = millis();
  if (mqCalibStart == 0) mqCalibStart = now;
  // جمع عينات خلال نافذة المعايرة
  if (now - mqCalibStart <= MQ_CALIB_TIME_MS) {
    int raw = analogRead(MQ135_PIN);
    float vo = (float)raw * (VCC / 4095.0f);
    float rs;
    if (calcRSFromVoltage(vo, rs)) {
      mqCalibAccumRS += rs;
      mqCalibSamples++;
    }
  } else {
    // حساب RO على أساس عامل الهواء النقي
    if (mqCalibSamples > 0) {
      float avgRS = mqCalibAccumRS / (float)mqCalibSamples;
      RO_MQ135 = avgRS / CLEAN_AIR_FACTOR;
    }
    mqCalibrated = true;
  }
}

// تقدير NH3 ppm من MQ-135 (تقريبي جداً)
float estimateNH3ppm() {
  int raw = analogRead(MQ135_PIN);
  float vo = (float)raw * (VCC / 4095.0f);
  float rs;
  if (!calcRSFromVoltage(vo, rs)) return NAN;
  if (RO_MQ135 <= 1.0f) return NAN; // تجنب القيم غير المنطقية
  float rs_ro = rs / RO_MQ135;
  // نموذج: RS/Ro = a * ppm^b  => ppm = pow((RS/Ro)/a, 1/b)
  float ppm = pow((rs_ro / MQ135_A_NH3), (1.0f / MQ135_B_NH3));
  if (!isnan(ppm)) {
    // ضبط نطاق معقول للمزارع (اختياري)
    ppm = clampFloat(ppm, 0.0f, 100.0f);
  }
  return ppm;
}

// طلب تحويل درجات حرارة DS (غير مانع)
void requestDSIfNeeded() {
  if (!dsRequested) {
    ds1.requestTemperatures();
    ds2.requestTemperatures();
    dsRequested = true;
    dsRequestMillis = millis();
  }
}

// قراءة درجات حرارة DS بعد تأخير مناسب
bool readDSTemperatures(float& avg) {
  if (!dsRequested) return false;
  if (millis() - dsRequestMillis < DS_DELAY_MS) return false;
  // الحصول على القراءات
  float t1 = ds1.getTempCByIndex(0);
  float t2 = ds2.getTempCByIndex(0);
  float sum = 0.0f;
  int cnt = 0;
  if (isTempValid(t1)) { sum += t1; cnt++; }
  if (isTempValid(t2)) { sum += t2; cnt++; }
  if (cnt > 0) {
    avg = sum / (float)cnt;
    lastTempValid = avg;
  } else {
    // لا قراءات منطقية: استخدم آخر قيمة سليمة إن وجدت
    if (!isnan(lastTempValid)) avg = lastTempValid;
    else avg = NAN;
  }
  dsRequested = false; // جاهزون للطلب التالي
  return true;
}

// قراءة DHT11 (رطوبة مع تعويض +10% وحد أقصى 100%)
void readDHTIfDue() {
  unsigned long now = millis();
  if (now - lastDhtMillis >= DHT_INTERVAL_MS) {
    float h = dht.readHumidity();
    if (!isnan(h)) {
      h = h + 10.0f;       // تعويض +10%
      h = clampFloat(h, 0.0f, 100.0f);
      lastHumidityValid = h;
    }
    lastDhtMillis = now;
  }
}

// قراءة ADC (TEMT6000 + MQ135)
void readADCIfDue() {
  unsigned long now = millis();
  if (now - lastAdcMillis >= ADC_INTERVAL_MS) {
    float lux = readLuxApprox();
    if (!isnan(lux)) lastLuxValid = lux;
    float nh3 = estimateNH3ppm();
    if (!isnan(nh3)) lastNH3Valid = nh3;
    lastAdcMillis = now;
  }
}

// بناء حمولة JSON للإرسال
String buildJSON(float temp, float hum, float lux, float nh3) {
  String payload = "{";
  payload += "\"temperature\": " + String(temp, 2) + ", ";
  payload += "\"humidity\": " + String(hum, 2) + ", ";
  payload += "\"lux\": " + String(lux, 0) + ", ";
  payload += "\"ammonia\": " + String(nh3, 2);
  payload += "}";
  return payload;
}

// إضافة سطر إلى ملف التخزين المحلي
void appendOffline(const String& line) {
  File f = SPIFFS.open(DATA_FILE, FILE_APPEND);
  if (!f) return;
  f.println(line);
  f.close();
}

// إرسال حمولة JSON عبر HTTP POST (HTTPS غير صارم)
bool postJSON(const String& payload) {
  WiFiClientSecure client;
  client.setInsecure(); // لأغراض الاختبار بدون شهادة
  HTTPClient http;
  if (!http.begin(client, API_URL)) {
    return false;
  }
  http.addHeader("Content-Type", "application/json");
  http.setTimeout(6000); // مهلة مناسبة
  int code = http.POST(payload);
  bool ok = (code >= 200 && code < 300);
  http.end();
  return ok;
}

// تفريغ البيانات المخزنة أولاً عند توفر الإنترنت
bool flushOfflineBuffer() {
  if (!SPIFFS.exists(DATA_FILE)) return true;
  File f = SPIFFS.open(DATA_FILE, "r");
  if (!f) return false;
  bool allSent = true;
  while (f.available()) {
    String line = f.readStringUntil('\n');
    line.trim();
    if (line.length() == 0) continue;
    if (!postJSON(line)) {
      allSent = false;
      break;
    }
    // بدون delay للحفاظ على سلاسة loop()
    updateLCDWifiState(true, true);
  }
  f.close();
  if (allSent) {
    SPIFFS.remove(DATA_FILE); // حذف الملف بعد نجاح الإرسال
  }
  return allSent;
}

// خدمة ويب محلية مبسطة تعرض القراءات (HTML/JSON)
void handleWebServer() {
  WiFiClient client = webServer.available();
  if (!client) return;
  client.setTimeout(200);
  String reqLine = client.readStringUntil('\n');
  String path = "/";
  if (reqLine.startsWith("GET ")) {
    int start = 4;
    int end = reqLine.indexOf(' ', start);
    if (end > start) path = reqLine.substring(start, end);
  }
  // تجاهل بقية الرؤوس
  while (client.available()) client.read();

if (path == "/json") {
    String payload = buildJSON(currentMeas.temperature, currentMeas.humidity, currentMeas.lux, currentMeas.ammonia);
    client.println("HTTP/1.1 200 OK");
    client.println("Content-Type: application/json");
    client.println("Connection: close");
    client.println();
    client.print(payload);
  } else {
    client.println("HTTP/1.1 200 OK");
    client.println("Content-Type: text/html; charset=utf-8");
    client.println("Connection: close");
    client.println();
    client.print("<!DOCTYPE html><html><head><meta charset='utf-8'><meta name='viewport' content='width=device-width,initial-scale=1'>");
    client.print("<meta http-equiv='refresh' content='5'>");
    client.print("<style>body{font-family:Arial;margin:16px} .box{border:1px solid #ccc;padding:12px;border-radius:8px} .v{font-weight:bold}</style>");
    client.print("</head><body>");
    client.print("<h2>نظام مراقبة بيئي محلي (ESP32)</h2>");
    client.print("<div class='box'>");
    client.print("<p>حالة الشبكة: <span class='v'>");
    client.print(wifiConnected ? "متصل" : "غير متصل");
    client.print("</span></p>");
    client.print("<p>درجة الحرارة (°C): <span class='v'>");
    client.print(isnan(currentMeas.temperature) ? String("N/A") : String(currentMeas.temperature, 2));
    client.print("</span></p>");
    client.print("<p>الرطوبة (%): <span class='v'>");
    client.print(isnan(currentMeas.humidity) ? String("N/A") : String(currentMeas.humidity, 2));
    client.print("</span></p>");
    client.print("<p>الإضاءة (Lux): <span class='v'>");
    client.print(isnan(currentMeas.lux) ? String("N/A") : String(currentMeas.lux, 0));
    client.print("</span></p>");
    client.print("<p>الأمونيا NH3 (ppm): <span class='v'>");
    client.print(isnan(currentMeas.ammonia) ? String("N/A") : String(currentMeas.ammonia, 2));
    client.print("</span></p>");
    client.print("<p>آخر تحديث: <span class='v'>");
    client.print(String((millis() - currentMeas.ts) / 1000));
    client.print(" ثانية مضت</span></p>");
    client.print("<p>رابط JSON: <a href='/json'>/json</a></p>");
    client.print("</div></body></html>");
  }
  client.stop();
}

// =========================================
// 5) الإعداد (setup)
// =========================================
void setup() {
  // تسريع سيريال للتشخيص (اختياري)
  Serial.begin(115200);
  Serial.println();
  Serial.println("ESP32 EnvMonitor booting...");

// إعداد الأرجل لحساسات DS بدون مقاومة خارجية باستخدام INPUT_PULLUP
  pinMode(DS18B20_PIN_1, INPUT_PULLUP);
  pinMode(DS18B20_PIN_2, INPUT_PULLUP);

// بدء I2C على SDA=21, SCL=22
  Wire.begin(21, 22);

// تهيئة LCD
  lcd.init();
  lcd.backlight();
  updateLCDWifiState(false, false);

// تهيئة DHT
  dht.begin();

// تهيئة DallasTemperature
  ds1.begin();
  ds2.begin();
  // عدم الانتظار للتحويل؛ سنؤقّت 750ms يدوياً
  ds1.setWaitForConversion(false);
  ds2.setWaitForConversion(false);
  ds1.setResolution(12);
  ds2.setResolution(12);

// تهيئة ADC للأرجل التناظرية
  analogReadResolution(12);
  analogSetPinAttenuation(TEMT_PIN, ADC_11db);
  analogSetPinAttenuation(MQ135_PIN, ADC_11db);

// تهيئة SPIFFS
  SPIFFS.begin(true);

// بدء WiFi (STA)
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASS);
  Serial.print("Connecting to WiFi SSID: ");
  Serial.println(WIFI_SSID);
  lastWiFiRetry = millis();

// بدء ويب سيرفر
  webServer.begin();
  Serial.println("Local web server started on port 80");
  Serial.println("Will print IP when connected...");

// طلب أول تحويل لدرجات الحرارة
  requestDSIfNeeded();

// بدء معايرة MQ-135
  mqCalibStart = millis();
}

// =========================================
// 6) الحلقة الرئيسية (loop) – غير مانعة
// =========================================
void loop() {
  // الحفاظ على سلاسة النظام 24/7 بدون توقف
  tryConnectWiFi();

// إدارة شاشة الحالة
  updateLCDWifiState(wifiConnected, false);

// معالجة الويب سيرفر المحلي
  handleWebServer();

// معايرة MQ-135 إن لزم
  handleMQCalibration();

// إدارة طلب/قراءة DS
  requestDSIfNeeded();
  float tempAvg;
  if (readDSTemperatures(tempAvg)) {
    currentMeas.temperature = tempAvg;
    currentMeas.ts = millis();
  }

// قراءة DHT (رطوبة)
  readDHTIfDue();
  if (!isnan(lastHumidityValid)) {
    currentMeas.humidity = lastHumidityValid;
    currentMeas.ts = millis();
  }

// قراءة ADC (Lux + NH3)
  readADCIfDue();
  if (!isnan(lastLuxValid)) {
    currentMeas.lux = lastLuxValid;
    currentMeas.ts = millis();
  }
  if (!isnan(lastNH3Valid)) {
    currentMeas.ammonia = lastNH3Valid;
    currentMeas.ts = millis();
  }

// منطق الإرسال / التخزين كل 5 ثواني + إرسال فوري عند عودة الإنترنت
  unsigned long now = millis();
  bool sendDue = (now - lastSendMillis >= SEND_INTERVAL_MS);

// اكتشاف عودة الشبكة لإرسال فوري + تفريغ المخزن
  if (!wifiWasConnected && wifiConnected) {
    Serial.print("WiFi connected. IP: ");
    Serial.println(WiFi.localIP());
    Serial.print("Open http://");
    Serial.print(WiFi.localIP());
    Serial.println("/  and  /json");
    // تفريغ المخزن أولاً
    flushOfflineBuffer();
    // إرسال فوري
    sendDue = true;
  }
  wifiWasConnected = wifiConnected;

if (sendDue) {
    // بناء الحمولة من أحدث قياسات سليمة
    float t = isnan(currentMeas.temperature) ? (isnan(lastTempValid) ? 0.0f : lastTempValid) : currentMeas.temperature;
    float h = isnan(currentMeas.humidity) ? (isnan(lastHumidityValid) ? 0.0f : lastHumidityValid) : currentMeas.humidity;
    float l = isnan(currentMeas.lux) ? (isnan(lastLuxValid) ? 0.0f : lastLuxValid) : currentMeas.lux;
    float a = isnan(currentMeas.ammonia) ? (isnan(lastNH3Valid) ? 0.0f : lastNH3Valid) : currentMeas.ammonia;

String payload = buildJSON(t, h, l, a);
    Serial.print("Measurements -> T: ");
    Serial.print(t, 2);
    Serial.print(" C, H: ");
    Serial.print(h, 2);
    Serial.print(" %, L: ");
    Serial.print(l, 0);
    Serial.print(" lux, NH3: ");
    Serial.print(a, 2);
    Serial.println(" ppm");

if (wifiConnected) {
      updateLCDWifiState(true, true);
      // إرسال المخزن أولاً (إن وُجد)
      flushOfflineBuffer();
      // ثم إرسال البيانات الحالية
      bool ok = postJSON(payload);
      if (!ok) {
        // فشل الإرسال: خزّن محلياً
        appendOffline(payload);
        updateLCDWifiState(false, false);
        Serial.println("POST failed -> saved offline");
      } else {
        Serial.println("POST OK");
      }
    } else {
      // غير متصل: خزّن محلياً
      appendOffline(payload);
      updateLCDWifiState(false, false);
      Serial.println("Offline -> saved to SPIFFS");
    }
    lastSendMillis = now;
  }
}

قاعدة بيانات الوحدات

إنشاء وحدة جديدة