怠惰の極み、ESP32を使って電源スイッチのワイヤレス化

プログラマーは怠惰の人たち

プログラマーは怠惰の人たちだという説がある。なぜならというと、2回以上繰り返す可能性のある物事に対して、ついスクリプトなどを書いてしまうからだ。たとえ1回ごとに数秒で済むことであろう、2時間以上かかってプログラミングすることはよくある。今回のこのつまらないものでも、これに似る思考から生み出されたものだ。

解決すべく課題

一言というと、毎日のPC起動がしんどいだ。きれいさっぱりに収まるために、自作PCが結構ユニークなケースを採用した。それで毎回デスクの下へ探って電源オンにしなければならない。これを解消すべき、何とかして電源スイッチをデスクトップに移したい。

参考にデスクトップ環境の写真を添付する

ESP32に至る経緯

一番シンプルな解決策

単純にマザーボードへもう一つの電源ジャンパーを接続させて、適当にスイッチを設置すれば済む話ですが、そうするとあまり面白味がなくて変にケーブルが繋いて格好悪いからやめた。

キーボードによる起動

電源オフ状態から起動させるには、PS/2端子のキーボードでないといけない。USBで起動できるのは、せいぜいスリープ状態ぐらいのパソコンだ。

電源状態

ACPI ( Advanced Configuration and Power Interface ) は 電源管理の規格で、S0 ~ S5 までのスリープ状態が規定されている。

コード	状態	起動可能の方式
S0	通常の運用状態	-
S1	スタンバイ	USB、PCIe、ソフトウェア
S2	サスペンド	USB、PCIe、ソフトウェア
S3	スリープ	USB、PCIe、ソフトウェア
S4	休止・ハイバネーション（ハイブリットシャットダウン）	PS/2、PCIe
S5	電源断	PS/2、PCIe

WOL

「Wake On LAN」とは、「マジックパケット」と呼ばれるネットワークパケットを送信することで、PCをスリープ状態から「復帰（Wake）」させる機能だ。

電源オフ(S5)の状態でも、PCIeからの起動ができるため、マザーボードに有線LANが接続されている限り、WOLを使ってPCを起動させるのは現実的だと思う。ちょうど研修で使っていたESP32は最近使ってないので、今度はそれを使ってワイヤレスの電源スイッチを作ろうと思う。

準備

ハードウェア

• ボタンスイッチ
• ESP32開発ボード
• モバイルバッテリー
  

ソフトウェア

• ESP32のWOLライブラリー
  https://github.com/a7md0/WakeOnLan
• マザーボードのWOL有効化
  
• 念のためネットインタフェースの設定も
  

接続

いざコーディング

#include <WiFi.h>
#include <WiFiUdp.h>
#include <WakeOnLan.h>

// スイッチ
#define PIN_SW1 5

// WIFI設定
WiFiUDP UDP;
WakeOnLan WOL(UDP);
const char* ssid     = "your-ssid";
const char* password = "your-password";

// マジックパッケージ送信
void wakeMyPC() {
  const char *MACAddress = "01:23:45:67:89:AB";
  WOL.sendMagicPacket(MACAddress);
}

// チャタリングフリー・スリーブ復帰
unsigned long lastTimeSW1 = 0;
bool sw1 = false;
void IRAM_ATTR handleSW1()
{
  unsigned long now = millis();
  if ( (now - lastTimeSW1) > 200 ) sw1 = !sw1;
  lastTimeSW1 = now;
}

setup() {
  // ピンモード初期化
  pinMode(PIN_SW1, INPUT_PULLUP);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(PIN_SW1), handleSW1, FALLING);
  // Wi-Fiに接続
  Serial.print("Connecting to ");
  Serial.println(ssid);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
  {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println();
  Serial.println(WiFi.localIP());
}

loop() {
  if (sw1) {
    // マジックパケットを送信する
    Serial.println("電源ON");
    wakeMyPC();
    delay(500);
  }
  //スリープ節電
  esp_deep_sleep_start();
}

終わり