Οδηγός για τη δημιουργία ενός bot Telegram με το ESP32

Έχετε σκεφτεί ποτέ να ελέγχετε τις συσκευές αυτοματισμού του σπιτιού σας από την άνεση του καναπέ σας χρησιμοποιώντας το κινητό σας τηλέφωνο; Λοιπόν, η ρύθμιση ενός συστήματος για τον έλεγχο ενός ESP32 μέσω Telegram είναι ένας από τους απλούστερους και πιο ισχυρούς τρόπους για να μπείτε στον κόσμο του αυτοματισμού σπιτιού χωρίς να περιπλέξετε τη ζωή σας με ακριβούς εξωτερικούς διακομιστές ή αδύνατες διαμορφώσεις.

Η μαγεία έγκειται στη μετατροπή της μητρικής πλακέτας σας σε έναν μικρό διακομιστή που ακούει εντολές από ένα bot. Δεν χρειάζεται να είστε ειδικός στον προγραμματισμό, επειδή με μερικές βιβλιοθήκες και λίγη υπομονή μπορείτε να κάνετε τη συσκευή σας να ανάβει τα φώτα ή να σας ειδοποιεί για την κατάσταση ενός αισθητήρα σε πραγματικό χρόνο, όλα μέσω άμεσων μηνυμάτων κειμένου.

Υλικά που θα χρειαστείτε

Για να ξεκινήσετε, δεν χρειάζεται να ξοδέψετε μια περιουσία. Το πιο σημαντικό είναι να έχετε μια πλακέτα ESP32 . Δεν έχει σημασία αν είναι παλαιότερο μοντέλο ή ένα από τα πιο πρόσφατα, καθώς η συμβατότητα είναι απόλυτη. Εκτός από τον εγκέφαλο του έργου, θα χρειαστείτε ορισμένα βασικά εξαρτήματα για τις δοκιμές:

• Μια δίοδος εκπομπής φωτός (LED) για να ελέγχετε ότι όλα λειτουργούν.
• Μια αντίσταση 220 ohm για να αποφευχθεί το κάψιμο του LED.
• Ένα κουμπί ή διακόπτης για την ανάγνωση φυσικών καταστάσεων.
• Σύνδεση καλωδίων και μιας πλακέτας ψωμιού, ώστε να μην χρειάζεται να κολλήσετε τίποτα στην αρχή.

Ηλεκτρονική συναρμολόγηση κυκλώματος

Πριν επεξεργαστείτε τον κώδικα, πρέπει να προετοιμάσετε το υλικό. Για αυτό το παράδειγμα, θα συνδέσουμε τη λυχνία LED στον ακροδέκτη 33 του GPIO και τον διακόπτη στον ακροδέκτη 14 του GPIO. Είναι σημαντικό να θυμάστε ότι μπορείτε να αλλάξετε αυτούς τους ακροδέκτες ανάλογα με τις ανάγκες, αλλά θα πρέπει να αντικατοπτρίσετε αυτήν την αλλαγή αργότερα στις σταθερές του προγράμματος.

Η λυχνία LED συνδέεται με την αντίστοιχη αντίσταση για προστασία, ενώ το κουμπί είναι διαμορφωμένο εσωτερικά για να αποφεύγεται η επιπλέον καλωδίωση. Μόλις συναρμολογήσετε το κύκλωμα στην πλακέτα breadboard , μπορείτε να προχωρήσετε στο τμήμα λογισμικού, όπου συμβαίνουν όλες οι ενέργειες.

Ρύθμιση bot στο Telegram

Για να μπορέσει το ESP32 να γνωρίζει ποιον να ακούει, πρέπει πρώτα να δημιουργήσουμε την ταυτότητα του bot μέσα στην ίδια την εφαρμογή Telegram. Αυτή η διαδικασία είναι κρίσιμη επειδή παρέχει δύο βασικές πληροφορίες: το διακριτικό του bot (μια μακρά σειρά αριθμών και γραμμάτων) και το προσωπικό σας αναγνωριστικό χρήστη . Χωρίς αυτά τα δύο κλειδιά, η συσκευή δεν μπορεί να επαληθεύσει τον εαυτό της ή να προσδιορίσει ποιος είναι εξουσιοδοτημένος να της δίνει εντολές.

Αν οποιαδήποτε στιγμή νιώσετε ότι η συνομιλία έχει γίνει χαοτική, να θυμάστε ότι μπορείτε πάντα να διαγράψετε το ιστορικό από το μενού επάνω δεξιά. Με αυτόν τον τρόπο, το bot θα επανεκκινηθεί και θα επιστρέψει στο κουμπί αρχικής οθόνης με τις διαθέσιμες εντολές, επιτρέποντάς σας να ξεκινήσετε από την αρχή.

Προετοιμασία του περιβάλλοντος ανάπτυξης

Για να λειτουργήσει ο κώδικας, πρέπει να εγκαταστήσουμε ένα εργαλείο που θα μας διευκολύνει τη ζωή: τη βιβλιοθήκη UniversalTelegramBot . Αντί να γράφει εκατοντάδες γραμμές κώδικα για να χειρίζεται το API του Telegram, αυτή η βιβλιοθήκη κάνει σχεδόν τα πάντα για εμάς.

Για να το εγκαταστήσετε, απλώς μεταβείτε στον διαχειριστή βιβλιοθηκών του Arduino IDE, πληκτρολογήστε το όνομα της βιβλιοθήκης και κάντε κλικ στην επιλογή εγκατάσταση. Επίσης, βεβαιωθείτε ότι έχετε εγκαταστήσει τις βιβλιοθήκες WiFi και WiFiClientSecure , καθώς αυτές επιτρέπουν στο ESP32 να συνδέεται στο διαδίκτυο και να χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο HTTPS για ασφαλή επικοινωνία.

Ανάλυση κώδικα ελέγχου

Το πρόγραμμα ξεκινά ορίζοντας τα διαπιστευτήρια του δικτύου WiFi σας και τα κλειδιά του bot. Είναι ζωτικής σημασίας να αντικαταστήσετε τις τιμές-παραδείγματα με τις δικές σας. SSID και κωδικός πρόσβασηςκαθώς και το διακριτικό και το αναγνωριστικό συνομιλίας. Για διαδραστικότητα, ορίζουμε μια μεταβλητή που ονομάζεται info η οποία περιέχει τη λίστα εντολών που θα αναγνωρίσει το bot, όπως /led_on ή /sw_state.

Διαχείριση μηνυμάτων και εντολών

Η καρδιά του συστήματος είναι η λειτουργία που ελέγχει για νέα μηνύματα. Το ESP32 χρησιμοποιεί τη μέθοδο getUpdates για ελέγξτε την ουρά μηνυμάτων από το Telegram. Για να αποτρέψετε οποιονδήποτε άγνωστο από το να ελέγχει το σπίτι σας, ο κώδικας περιλαμβάνει ένα φίλτρο που επαληθεύει ότι το αναγνωριστικό του αποστολέα ταιριάζει ακριβώς με το δικό σας. προκαθορισμένο CHAT_ID.

Μόλις ο χρήστης επικυρωθεί, το bot αναλύει το ληφθέν κείμενο: εάν εντοπίσει /led_onΣτέλνει ένα ψηφιακό σήμα στον ακροδέκτη 33 για να ανάψει το φως. Εάν λάβει /led_off, το απενεργοποιεί. Υπάρχει επίσης η επιλογή να /led_toggleκάτι που είναι πολύ πρακτικό επειδή αντιστρέφει την τρέχουσα κατάσταση της λυχνίας LED χωρίς να χρειάζεται να γνωρίζετε αν ήταν προηγουμένως αναμμένη ή απενεργοποιημένη.

Ανάγνωση και ολοκλήρωση αισθητήρα

Εκτός από την έκδοση εντολών, το bot μπορεί επίσης να παρέχει πληροφορίες. Χρησιμοποιώντας την εντολή /sw_stateΤο ESP32 διαβάζει την κατάσταση του ακροδέκτη 14. Εφόσον έχουμε διαμορφώσει τον ακροδέκτη ως ΕΙΣΟΔΟΣ_ΑΝΑΔΡΟΜΗΗ συσκευή θα ανιχνεύσει εάν το κουμπί είναι πατημένο ή όχι και θα μας στείλει ένα μήνυμα κειμένου που θα το επιβεβαιώνει.

Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εκκίνησης, η συσκευή συνδέεται στο Wi-Fi με κλειδωμένο τρόπο, που σημαίνει ότι δεν θα κάνει τίποτα μέχρι να σταθεροποιηθεί η σύνδεση . Για περαιτέρω ενίσχυση της ασφάλειας, χρησιμοποιείται το πιστοποιητικό ρίζας του Telegram, διασφαλίζοντας ότι η κίνηση δεδομένων είναι κρυπτογραφημένη. Ο κύριος βρόχος απλώς επαναλαμβάνει τον έλεγχο μηνυμάτων κάθε δευτερόλεπτο για να διατηρεί το σύστημα ευέλικτο και ευαίσθητο.

Με αυτό το σύστημα, έχουμε ενσωματώσει με επιτυχία υλικό και λογισμικό για να δημιουργήσουμε μια ασύρματη γέφυρα επικοινωνίας. Έχουμε διαμορφώσει ένα bot, έχουμε διαχειριστεί την ασφάλεια χρησιμοποιώντας αναγνωριστικά και πιστοποιητικά και έχουμε προγραμματίσει απαντήσεις GPIO pin για αλληλεπίδραση με τον φυσικό κόσμο από οπουδήποτε με σύνδεση στο διαδίκτυο.