ESP32 SPIFFS Stepper-Motor

Der ESP32 besitzt ein internes File-System, das SPIFFS (Serial Peripheral Interface Flash File System). In diesem Projekt wird in das SPIFFS ein WEB-Server, ein CSS-File und ein Java-File kopiert. Über die IP-Adresse wird der WEB-Server aufgerufen. Der WEB-Server ermöglicht die Steps-Anzahl Eingabe und die Auswahl der Drehrichtung.

Hardware

Die Hardware für den Stepper-Motor WEB-Server:

• 1 x ESP32
• 1 x 28BYJ-48 Stepper Motor
• 1 x ULN2003 Motor Driver

Verdrahtung

Die Verdrahtung der PWM-Ausgänge

• ESP32 GPIO 19 -> IN1
• ESP32 GPIO 18 -> IN2
• ESP32 GPIO 15 -> IN3
• ESP32 GPIO 17 -> IN4

SPIFFS-Vorbereitung

Den FileSystem Uploader in der Arduino IDE installieren

• Das ESP32-Programm in den ESP32 laden
• Das Verzeichnis /StepperWEBserverV1/data erstellen
• Die Dateien index.html, script.js und style.css in das Verzeichnis kopieren
• Den ESP32 neu starten

Programm-Test

Zunächst wird der Serielle Monitor gestartet

• Nach dem ESP32 Neustart wird die WLAN-Verbindung aufgebaut
• Die IP-Adresse in den Browser eingeben
• Rechts- oder Linkslauf wählen
• Die Anzahl der gewünschten Stepps eingeben
• Mit START! starten

Software

C++ Code:

/*************************************************************************************************
                                      PROGRAMMINFO
**************************************************************************************************
Funktion: ESP32 WEB Server für die 28BYJ-48 Stepper Motor Ansteuerung
**************************************************************************************************
Version: 21.10.2021
**************************************************************************************************
Board: ESP32vn IoT UNO V1.0.4
**************************************************************************************************
C++ Arduino IDE V1.8.13
**************************************************************************************************
Einstellungen:
https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json
http://dan.drown.org/stm32duino/package_STM32duino_index.json
https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_dev_index.json
**************************************************************************************************
**************************************************************************************************/

#include <Arduino.h>
#include <WiFi.h>
#include <AsyncTCP.h>
#include <ESPAsyncWebServer.h>
#include "SPIFFS.h"
#include <Stepper.h>

const int stepsPerRevolution = 2048;  // change this to fit the number of steps per revolution
#define IN1 19
#define IN2 18
#define IN3 5
#define IN4 17
Stepper myStepper(stepsPerRevolution, IN1, IN3, IN2, IN4);

String message = "";

// Replace with your network credentials
const char* ssid = "xxx";
const char* password = "xxx";

// Create AsyncWebServer object on port 80
AsyncWebServer server(80);

// Create a WebSocket object
AsyncWebSocket ws("/ws");

//Variables to save values from HTML form
String direction ="STOP";
String steps;

bool newRequest = false;

// Initialize SPIFFS
void initSPIFFS() {
  if (!SPIFFS.begin(true)) {
    Serial.println("An error has occurred while mounting SPIFFS");
  }
  else{
    Serial.println("SPIFFS mounted successfully");
  }
}

// Initialize WiFi
void initWiFi() {
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);
  Serial.print("Connecting to WiFi ..");
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    Serial.print('.');
    delay(1000);
  }
  Serial.println(WiFi.localIP());
}

void notifyClients(String state) {
  ws.textAll(state);
}

void handleWebSocketMessage(void *arg, uint8_t *data, size_t len) {
  AwsFrameInfo *info = (AwsFrameInfo*)arg;
  if (info->final && info->index == 0 && info->len == len && info->opcode == WS_TEXT) {
    data[len] = 0;
    message = (char*)data;
    steps = message.substring(0, message.indexOf("&"));
    direction = message.substring(message.indexOf("&")+1, message.length());
    Serial.print("steps");
    Serial.println(steps);
    Serial.print("direction");
    Serial.println(direction);
    notifyClients(direction);
    newRequest = true;
  }
}

void onEvent(AsyncWebSocket *server, AsyncWebSocketClient *client, AwsEventType type, void *arg, uint8_t *data, size_t len) {
  switch (type) {
    case WS_EVT_CONNECT:
      Serial.printf("WebSocket client #%u connected from %s\n", client->id(), client->remoteIP().toString().c_str());
      //Notify client of motor current state when it first connects
      notifyClients(direction);
      break;
    case WS_EVT_DISCONNECT:
      Serial.printf("WebSocket client #%u disconnected\n", client->id());
      break;
    case WS_EVT_DATA:
        handleWebSocketMessage(arg, data, len);
        break;
    case WS_EVT_PONG:
    case WS_EVT_ERROR:
     break;
  }
}

void initWebSocket() {
  ws.onEvent(onEvent);
  server.addHandler(&ws);
}

void setup() {
  // Serial port for debugging purposes

  Serial.begin(115200);
  initWiFi();
  initWebSocket();
  initSPIFFS();
  myStepper.setSpeed(5);

  // Web Server Root URL
  server.on("/", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request){
    request->send(SPIFFS, "/index.html", "text/html");
  });

  server.serveStatic("/", SPIFFS, "/");

  server.begin();
}

void loop() {
  if (newRequest){
    if (direction == "CW"){
      myStepper.step(steps.toInt());
      Serial.print("CW");
    }
    else{
      myStepper.step(-steps.toInt());
    }
    newRequest = false;
    notifyClients("stop");
  }
  ws.cleanupClients();
}

RAW code

Serieller Monitor