egorin/lora/node_lan_energy.ino

/*
 * ================================================================
 *  LAN-УЗЕЛ: электроэнергия + реле → Ethernet → MQTT
 *  Проекты: Егорин / ORBIT · протокол v2 (nodes/...)
 * ================================================================
 *  Железо:
 *   - WT32-ETH01 (ESP32 + LAN8720, порт RJ45)
 *   - PZEM-004T v3.0 (UART2: RX=IO5, TX=IO17)
 *   - Входы состояния реле: IO32, IO33 (внутр. pullup),
 *     IO35, IO36 (только вход! внешний pullup 10к на 3.3V)
 *   - Выходы управления реле: IO2, IO4, IO14, IO15
 *   - Питание платы: 5V (не 3.3 на пин 5V!)
 *
 *  Узел регистрируется на сервере сам: при старте публикует
 *  retained nodes/<id>/info — провижн-сервис ставит его в
 *  «Ожидают добавления», админ подтверждает в интерфейсе.
 *
 *  Библиотеки: ArduinoJson, PubSubClient, PZEM004Tv30
 *  Плата в IDE: "WT32-ETH01 Ethernet Module" (или ESP32 Dev Module)
 * ================================================================
 */

#include <ETH.h>
#include <PubSubClient.h>
#include <PZEM004Tv30.h>
#include <ArduinoJson.h>

// ================== НАСТРОЙКИ УЗЛА ==================
#define NODE_ID        "eg-lan1"     // уникальный ID: eg-lan1, orb-lan1...
#define FW_VER         "2.0"
#define SEND_PERIOD_MS 15000UL       // LAN не жалко — можно чаще, чем LoRa
#define INFO_PERIOD_MS 600000UL      // info раз в 10 минут

#define MQTT_HOST   "192.168.1.200"  // Mosquitto (Proxmox srv001)
#define MQTT_PORT   1883
#define MQTT_USER   ""
#define MQTT_PASSWD ""

// WT32-ETH01: конфигурация LAN8720
#define ETH_PHY_TYPE  ETH_PHY_LAN8720
#define ETH_PHY_ADDR  1
#define ETH_PHY_MDC   23
#define ETH_PHY_MDIO  18
#define ETH_PHY_POWER 16
#define ETH_CLK       ETH_CLOCK_GPIO0_IN

// PZEM на UART2 (WT32-ETH01: свободные IO5/IO17)
PZEM004Tv30 pzem(Serial2, 5, 17);

// Реле
const uint8_t RELAY_IN[]  = {32, 33, 35, 36}; // 35/36 — внешний pullup!
const uint8_t RELAY_OUT[] = {2, 4, 14, 15};
const uint8_t N_RELAYS = 4;

// Топики
#define T_DATA   "nodes/" NODE_ID "/data"
#define T_INFO   "nodes/" NODE_ID "/info"
#define T_STATUS "nodes/" NODE_ID "/status"
#define T_CMD    "nodes/" NODE_ID "/cmd"

WiFiClient   ethClient;   // ETH.h использует сетевой стек WiFiClient
PubSubClient mqtt(ethClient);

static bool ethUp = false;
unsigned long lastSend = 0, lastInfo = 0;
uint16_t seq = 0;

// ================== ETHERNET ==================
void onEthEvent(WiFiEvent_t event) {
  switch (event) {
    case ARDUINO_EVENT_ETH_GOT_IP:
      ethUp = true;
      Serial.printf("ETH IP: %s\n", ETH.localIP().toString().c_str());
      break;
    case ARDUINO_EVENT_ETH_DISCONNECTED:
    case ARDUINO_EVENT_ETH_STOP:
      ethUp = false;
      break;
    default: break;
  }
}

// ================== ПУБЛИКАЦИИ ==================
void publishInfo() {
  StaticJsonDocument<256> doc;
  doc["id"]  = NODE_ID;
  doc["fw"]  = FW_VER;
  doc["hw"]  = "lan";                    // транспорт узла
  doc["ip"]  = ETH.localIP().toString();
  doc["mac"] = ETH.macAddress();
  JsonObject caps = doc.createNestedObject("caps");
  caps["pzem"]   = true;
  caps["relays"] = N_RELAYS;
  caps["ctl"]    = true;                 // умеет управлять реле

  char buf[256];
  size_t n = serializeJson(doc, buf);
  mqtt.publish(T_INFO, (const uint8_t*)buf, n, true);  // retained
}

void publishTelemetry() {
  StaticJsonDocument<320> doc;
  doc["id"]  = NODE_ID;
  doc["seq"] = seq++;

  float v = pzem.voltage();
  if (!isnan(v)) {
    doc["v"]   = serialized(String(v, 1));
    doc["a"]   = serialized(String(pzem.current(), 3));
    doc["w"]   = serialized(String(pzem.power(), 1));
    doc["kwh"] = serialized(String(pzem.energy(), 3));
    doc["pf"]  = serialized(String(pzem.pf(), 2));
    doc["hz"]  = serialized(String(pzem.frequency(), 1));
  } else {
    doc["err"] = "pzem";
  }

  JsonArray r = doc.createNestedArray("r");
  for (uint8_t i = 0; i < N_RELAYS; i++)
    r.add(digitalRead(RELAY_IN[i]) == LOW ? 1 : 0);

  char buf[320];
  size_t n = serializeJson(doc, buf);
  mqtt.publish(T_DATA, (const uint8_t*)buf, n);
  Serial.printf("PUB %s: %s\n", T_DATA, buf);
}

// ================== КОМАНДЫ ==================
// nodes/<id>/cmd: {"cmd":"relay","n":0,"s":1} | {"cmd":"poll"}
void mqttCallback(char *topic, byte *payload, unsigned int len) {
  StaticJsonDocument<192> doc;
  if (deserializeJson(doc, payload, len)) return;
  const char *cmd = doc["cmd"];
  if (!cmd) return;

  if (!strcmp(cmd, "relay")) {
    int n = doc["n"] | -1;
    int s = doc["s"] | 0;
    if (n >= 0 && n < N_RELAYS) {
      digitalWrite(RELAY_OUT[n], s ? HIGH : LOW);
      delay(200);
      publishTelemetry();   // подтверждаем фактом
    }
  } else if (!strcmp(cmd, "poll")) {
    publishTelemetry();
  }
}

void mqttReconnect() {
  while (ethUp && !mqtt.connected()) {
    if (mqtt.connect(NODE_ID, MQTT_USER, MQTT_PASSWD,
                     T_STATUS, 1, true, "offline")) {
      mqtt.publish(T_STATUS, "online", true);   // LWT-пара
      mqtt.subscribe(T_CMD);
      publishInfo();                            // саморегистрация
      Serial.println("MQTT OK");
    } else {
      Serial.printf("MQTT rc=%d, retry 5s\n", mqtt.state());
      delay(5000);
    }
  }
}

// ================== SETUP / LOOP ==================
void setup() {
  Serial.begin(115200);

  for (uint8_t i = 0; i < N_RELAYS; i++) {
    pinMode(RELAY_IN[i], (RELAY_IN[i] >= 34) ? INPUT : INPUT_PULLUP);
    pinMode(RELAY_OUT[i], OUTPUT);
    digitalWrite(RELAY_OUT[i], LOW);
  }

  WiFi.onEvent(onEthEvent);
  ETH.begin(ETH_PHY_ADDR, ETH_PHY_POWER, ETH_PHY_MDC,
            ETH_PHY_MDIO, ETH_PHY_TYPE, ETH_CLK);

  mqtt.setServer(MQTT_HOST, MQTT_PORT);
  mqtt.setCallback(mqttCallback);
  mqtt.setBufferSize(512);
}

void loop() {
  if (!ethUp) { delay(200); return; }
  if (!mqtt.connected()) mqttReconnect();
  mqtt.loop();

  unsigned long now = millis();
  if (now - lastSend >= SEND_PERIOD_MS) { lastSend = now; publishTelemetry(); }
  if (now - lastInfo >= INFO_PERIOD_MS) { lastInfo = now; publishInfo(); }
}