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Arduino Webserver + Relay + RaspberryPi3 model B + Homebridge 로 보일러컨트롤하기


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 기존에 작성했던 상기 포스트가 완료되었고, 기숙사 생활을 청산(?) 한 뒤 자취를 시작하게 되었다.
스탠드, 인체감지 센서, 온습도 센서, 조도 센서, 스탠드, 선풍기, 에어컨, TV 들은 이제 샤오미로 대체했고

 19.02.16 - 빌트인 보일러를 외부에서 끄고 켜는 것에 도전해보게 되었다. 애인도 없이 외로이 홀로 살다보니 퇴근해서 얼음장 같은 집에 들어가면 안그래도 외로운데 더 춥고 더 외롭다...
자 우리의 친구 아두이노 웹서버와 함께 미리미리 펄펄 끓는 따뜻한 겨울을 보내보도록 하자.
기계는 바람도 안피고 거짓말도 하지 않는다. 사람보다 기계가 낫다 


코딩 작업
코딩을 하기에 앞서 우선 이 컨트롤러의 기능적 특징이 있는데
1. 전원버튼/실내/ 외출/ 목욕/ 예약 모드 중 실내버튼을 1회 누르면 실내기능, 2회면 예약, 3회면 외출 기능이 된다.
2. 목욕버튼은 어떤 모드에서 한방에 목욕기능으로 전환된다.
3. (핵심) 목욕 기능 구동 중 원하는 모드로 전환하려면 목욕 기능 구동 직전 모드가 실내인지 외출인지 예약인지에 따라서 버튼을 누르는 횟수가 달라진다

아래는 위 내용을 토대로 작성한 코드이다. 대부분의 예전 웹서버 코드가 재활용되었다.


#include <Arduino.h>
#include <SPI.h>
#include <Ethernet.h>


#define in 1  //스탠드 릴레이에 신호를 보낼 핀설정
#define reserv 2  //출입문 릴레이에 신호 보낼 핀임
#define out 3
#define bath 3
byte mac[] = { 0x5E, 0x3D, 0x54, 0xF5, 0xE1, 0xD3 } ; //mac address
IPAddress ip(192, 168, 0, 240) ;
EthernetServer server(9090) ;
String readString;


int val; 
int Sval;
int Prestatus;

void setup()
{
  // start the Ethernet connection and the server:
  Ethernet.begin(mac, ip);
  server.begin();
  Serial.begin(115200);
  pinMode(2, OUTPUT); //  relay2,3,4,5 를 output으로 설정한다.
  pinMode(3, OUTPUT);
  pinMode(4, OUTPUT);
  pinMode(5, OUTPUT);
  digitalWrite(2, HIGH);
  digitalWrite(3, HIGH);
  digitalWrite(4, HIGH);
  digitalWrite(5, HIGH); // 이걸 안넣었더니 보일러 컨트롤러가 시작부터 그냥 먹통됨
  val = 1;
}





void loop()
{
    
  EthernetClient client = server.available();
  if (client) {
    while (client.connected()) {
      if (client.available()) {                     // This is all where we start up the server and strings.
        char c = client.read();
        if (readString.length() < 100) {
          readString += c;
        }
        if (c == '\n') {

          Serial.println(readString);
          client.println("HTTP/1.1 200 OK");
          client.println("Content-Type: text/html; charset=UTF-8");
          client.println("");
          client.println("<hmtl>");
          client.println("<head>");
          client.println("<meta charset=utf-8>");
          client.println("<meta name=viewport content=width=device-width, initial-scale=1>");
          client.println("</head>");
          client.println("<title>");
          client.println("예진이의 보일러 오토메이션 Page");
          client.println("</title>");
          client.println("<body bgcolor=black>");
          client.println("<font color=white>");
          client.println("<meta http-equiv=\"refresh\" content=\"4\">"); 
          client.println("<center>"); 
          client.println("<p>");
          client.println("<FORM>");
          client.println("</br>");
          client.println("</br>"); 
          client.println("</br>");
  
          client.println("<INPUT type=button value=실내 onClick=window.location='/?in'>");
          client.println("<INPUT type=button value=예약 onClick=window.location='/?reserv'>");
          client.println("<INPUT type=button value=외출 onClick=window.location='/?out'>");
          client.println("<INPUT type=button value=목욕 onClick=window.location='/?bath'>");
          client.println("<INPUT type=button value=초기화 onClick=window.location='/?reset'>");
          client.print("<table border=1 width=200>");
          client.print("<tr>");
          client.print("<td align=center>");
          client.print("<font color=white size=3>");
          client.print("<b>");
          client.print("현재 보일러 상태");
          client.print("</b>");
          client.print("</td>");
          client.print("</tr>");
          client.print("<tr>");
          client.print("<td align=center>");
          client.print("<font color=white size=3>"); 
          if (val == 1) {
            client.print("<font color=magenta size=3>");
            client.print("실내");
                        }
          if (val == 2) {
            client.print("<font color=white size=3>");
            client.print("예약");
                        }
          if (val == 3) {
            client.print("<font color=white size=3>");
            client.print("외출");
                        }
          if (val == 4) {
            client.print("<font color=yellow size=3>");
            client.print("목욕");
                        }

          
          client.print("</td>");
          client.print("</tr>");
          client.print("</table>"); 
          client.println("</br>");  
          client.print("</FORM>");      
          client.print("</center>");
          client.print("</font>");
          client.print("</body>");
          client.print("</html>");
          delay(1);
          
          
          if (readString.indexOf("?in") > 0)
             {
              
              if (val == 1){ // val이 현 1로 실내 상태일 경우에는 아무것도 안함
                            
                               val = 1;
                               Prestatus = 1;
                                                             
                           }
              if (val == 2) { //예약이면 실내 2회
                             digitalWrite(2, LOW); // 실내
                              delay(250);
                               digitalWrite(2, HIGH);  
                                delay(250);    
                                digitalWrite(2, LOW); // 실내
                              delay(250);
                               digitalWrite(2, HIGH);  
                               val=1;  //실내    
                               Prestatus = 1; //결과 : 실내
                             }
              if (val == 3) { //외출이면 실내한번 더 누름
                                                         
                                              digitalWrite(2, LOW); 
                                              delay(250);
                                              digitalWrite(2, HIGH);   
                                              val=1;  //실내  
                                              Prestatus = 1;
                                                            
                             }
                                 
                             
               if (val == 4) { //전 상태가 목욕일 땐 직전 상태가 실내인지 외출인지 확인하고 가야함
                              if (Prestatus == 3){ // 전상태가 외출+목욕 이었으면 실내로 바꾸기 위해서 실내 버튼 2번 후 
                                                  digitalWrite(2, LOW); // 실내
                                                  delay(250);
                                                  digitalWrite(2, HIGH);
                                                  delay(250);  
                                                  digitalWrite(2, LOW); // 실내
                                                  delay(250);
                                                  digitalWrite(2, HIGH);
                                                                                                 
                                                  val=1;  //외출
                                                  Prestatus = 1; 
                                                  Sval = 1;
                                                 }
                               if (Prestatus == 1){
                                                  if(Sval == 0){
                                                                digitalWrite(2, LOW); // 실내
                                                                delay(250);
                                                                digitalWrite(2, HIGH);    
                                                                val=1;  //외출
                                                                Prestatus = 1;
                                                               }
                                                   
                                                   }
                              

                              
                                  
                             }
              if(val == 1){
                          server.send(200, "text/plain", "1");
                            else {
                                 server.send(200, "text/plain", "0");
                                 }
                          }
              Sval = 0;
              readString = "";
              
             }
          else {
            if (readString.indexOf("?reserv") > 0)
            {
              digitalWrite(5, LOW); // 목욕
              delay(250);
              digitalWrite(5, HIGH);
              delay(250);
              digitalWrite(4, LOW); // 전원
              delay(250);
              digitalWrite(4, HIGH);
              delay(250);
              digitalWrite(4, LOW); // 전원
              delay(250);
              digitalWrite(4, HIGH);
              delay(250);
              digitalWrite(2, LOW); // 예약
              delay(250);
              digitalWrite(2, HIGH); 
              val=2; //예약
              readString = "";
              
              Sval = 0; //세미밸류 초기화
            }
          
        else {
           if (readString.indexOf("?out") > 0)
          {
              if (val == 1) { //현재상태 실내면 실내 추가로 2회
                             digitalWrite(2, LOW); // 실내
                              delay(250);
                               digitalWrite(2, HIGH);  
                                delay(250);    
                                digitalWrite(2, LOW); // 실내
                              delay(250);
                               digitalWrite(2, HIGH);  
                                val = 3; //외출  
                                Sval = 1; //세미밸류도 외출로 지정   
                                Prestatus = 3;                              
                             }
              if (val == 2) { //예약이면 실내 1회
                             digitalWrite(2, LOW); // 실내
                              delay(250);
                               digitalWrite(2, HIGH);          
                                val = 3; //외출
                                Prestatus = 3;
                             }
              if (val == 3) { //현재 상태도 외출이면 아무것도 안함
                              
                                            val = 3;
                                            Prestatus = 3;
                                            
                                                                   
                             }
                             
               if (val == 4) { //현재 목욕상태인데 외출로 바꾸고싶으면 일단 현재상태가 실내인지 외출인지 확인해야함.
                                 if(Prestatus == 1){ //실내였을경우 3번눌러서 외출로 변경 - 이거 0216-1에서도 3회로 수정해야함
                                                    //실내 3회
                                                    digitalWrite(2, LOW); // 실내1
                                                    delay(250);
                                                    digitalWrite(2, HIGH);
                                                    delay(250);
                                                    digitalWrite(2, LOW); // 실내2
                                                    delay(250);
                                                    digitalWrite(2, HIGH);
                                                    delay(250);
                                                    digitalWrite(2, LOW); // 실내3
                                                    delay(250);
                                                    digitalWrite(2, HIGH);
                                                    val = 3;
                                                    Prestatus = 3;
                                                    Sval = 1;
                                                    } 
                                if(Prestatus == 3){ //외출이었을경우 실내 1번눌러서 바로 그냥 외출로 변경
                                                     //실내 1회
                                                    if (Sval == 0){
                                                                   digitalWrite(2, LOW); // 실내
                                                                   delay(250);
                                                                   digitalWrite(2, HIGH);
                                                                   val = 3;
                                                                   Prestatus = 3;
                                                                  }
                                                    
                                                    }
                              
                             } 
               
           
            readString = "";

           Sval = 0; //세미밸류 초기화
          }
  
         
        else  {
          if (readString.indexOf("?bath") > 0)
            {
               if (val == 4) { //이미 목욕이면 아무것도 안함
                                val = 4;
                                                                                         
                                                         
                              }
               if (val == 1) { //실내이면 목욕으로 변경 하지만 Prestatus를 1로 남김
                                               digitalWrite(5, LOW); // 목욕
                                               delay(250);
                                               digitalWrite(5, HIGH);
                                               val = 4; // 목욕
                                               Prestatus = 1;
                              }
               if (val == 2) { //예약이면 목욕으로 변경
                                               digitalWrite(5, LOW); // 목욕
                                               delay(250);
                                               digitalWrite(5, HIGH);
                                               val = 4; // 목욕
                              }
               if (val == 3) { //외출상태면 목욕으로 변경 하지만 Prestatus를 3으로 남김
                                               digitalWrite(5, LOW); // 목욕
                                               delay(250);
                                               digitalWrite(5, HIGH);
                                               val = 4; // 목욕
                                               Prestatus = 3;
                              }
               Sval = 0;
               readString = "";
               
            }
         else  {
          if (readString.indexOf("?reset") > 0)
            {
              
              val = 1; // 상태 값 실내로(디버깅용)
              Prestatus = 1;
              Sval = 0; //세미밸류 초기화
              
               readString = "";
               
            } 
            
          } // 넷째 reset else 닫음
         
         } //셋째 bath else 닫음
  
       } //둘째 out else 닫음
       
      } //첫 reserv 닫음
       
      readString = "";
      client.stop();
    }
    delay(5);
  }
    }
 }
}
그래서, 최초 실행 시 기본값을 '실내 모드'로 가정하고
각 버튼을 누를 때마다 현재의 모드를 상태값으로 계속 가지고 가는 방법으로 코드를 짰다.
 이 집은 귀뚜라미 보일러 모델명 CTR-5700 으로 무선 또는 IOT를 지원하지 않는 제품이다.
버튼식으로 되어있으니 필시 뚜껑을 벗겨보면 스위치가 있을 터.. 2개 단자를 잠깐 접촉시켜주는 것이 스위치의 역할일테니 웹서버를 가동하고 웹서버에 명령을 주면 릴레이가 각 스위치에 있는 2개의 단자를 잠깐 잠깐씩 접촉 시켜주는 역할을 하도록 하면 되겠다.

아두이노 메가 + 적층형 이더넷 쉴드 + 4개짜리 릴레이를 결선해서 코딩 할 준비를 마쳤다.

요렇게 생긴 녀석으로 귀뚜라미 보일러 모델 CTR-5700 이다
껍데기를 분리해서 보니 3개의 귀여운 스위치가 보인다.
기판 뒷면 모습. 이쪽 면에 납뗌으로 릴레이들을 결선 할 예정
날이 갈수록 납뗌 기술이 레벨업하고 있다. 생각보다 쉽게 납뗌을 했다. 사용한 선은 납뗌이 용이하도록 선 노출부에 미리 납이 발라져 있는 제품으로 알리에서 구매했다. 

생각보다 선이 짧아서..ㅋㅋ 선과 선을 추가로 납뗌을 했다.. 아.. 허접하다. 작업 후 전기테잎으로 깔끔하게 마무리 해주었다.
이런식으로 남는 박스에 넣어서 보일러 컨트롤러가 비스듬하게 시야 방향으로 보이도록 설치 하려고 한다. (이 포스트에서 저는 임시로 종이박스를 사용했으나 화재의 위험이 있을 수 있으니 따라하지마시고 불연소성 소재를 사용하시길 당부드립니다.)
보일러가 또 선이 짧아 각도가 안나오는 관계로 추가 연장선도 납뗌질을 하고야 말았다. 네 다음 남뗌 남용
릴레이 결선 전 모습
완성된 웹서버 첫 구동 모습 동영상

보일러 끄고 켜기 애플워치로 제어 : 아이폰용 앱(Launcher) + 단축어(shortcut) 기능을 활용 동영상

목욕 끄고 켜기 애플워치로 제어  : 아이폰용 앱(Launcher) + 단축어(shortcut) 기능을 활용 동영상



비로소 따뜻한 겨울이 되었다. 흐뭇

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