スマホからLEDを光らせてみよう！

えっ、そんなことできんの？って思うかもしれませんが、できます。
そう、ESP32ならね。

動作原理

ESP32は、Wi-Fiを使って通信することができます。
今回はその機能を使って、Wi-Fiでの通信によってLEDを光らせたり消したりしてみます。
そのためにまずはESP32上でWebサーバーを建てたいと思います。

ESP32上でWebサーバーを建てる

まずは下記コードでESP32上でWebサーバーを建ててみましょう。

main.ino

#include <WiFi.h>
#include <WebServer.h>

WebServer server(80);

const char* ssid = "SSID";
const char* password = "PASSWORD";

void setup() {
  // Serial Initialize
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("Serial init");

  // WiFi Initialize
  WiFi.begin(ssid, password);
  Serial.print("Connecting to WiFi...");
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    Serial.print(".");
    delay(500);
  }
  Serial.println();
  Serial.print("IP Address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());

  // WebServer Initialize
  server.on("/", httpHandleRoot);
  server.onNotFound(httpHandleNotFound);
  server.begin();
  Serial.println("HTTP server started");
}

void loop() {
  server.handleClient();
}

void httpHandleRoot() {
  server.send(200, "text/html", "<h1>ESP32 Web Server</h1><div>" + (String)(millis() / 1000) + " seconds elapsed since ESP32 was started.</div>");
}

void httpHandleNotFound() {
  server.send(404, "text/html", "<h1>404 Not Found</h1>");
}

これを書き込んで、ESP32を起動してみましょう。
あ、もちろん SSID と PASSWORD は自分の環境に合わせてくださいね。

書き込んだら、シリアルモニターを開いてみましょう。
Wi-Fiの設定が正常に行われていれば、IPアドレスが表示されると思います。

じゃあブラウザで開いてみましょう...！

おぉ...

4 seconds elapsed since ESP32 was started.(ESP32が起動してから4秒経過)と表示されていますね。
これはさっきのvoid httpHandleRoot()で書いた文字が表示されていますね！

ちょっと解説

`setup`前

#include <WiFi.h>
#include <WebServer.h>

WebServer server(80);

const char* ssid = "SSID";
const char* password = "PASSWORD";

まずは、WiFiとWebServerのライブラリをインクルードしています。

そして、WebServerのインスタンスを生成しています。
server(80)の80はポート番号です。HTTPサーバー¹はデフォルトで80番ポートを使用します。

そして最後に接続するWi-FiのSSIDとパスワードを設定しています。

`setup`

// WiFi Initialize
WiFi.begin(ssid, password);
Serial.print("Connecting to WiFi...");
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
  Serial.print(".");
  delay(500);
}
Serial.println();
Serial.print("IP Address: ");
Serial.println(WiFi.localIP());

// WebServer Initialize
server.on("/", httpHandleRoot);
server.onNotFound(httpHandleNotFound);
server.begin();
Serial.println("HTTP server started");

まずはWi-Fiを初期化しています。
WiFi.begin(ssid, password)でWi-Fiを初期化しています。（多分接続もしてる）
そしてwhile (WiFi.status() != WL_CONNECTED)でWi-Fiの接続状態を確認しています。
WL_CONNECTEDはWi-Fiが接続されている状態を表しており、Wi-Fiが接続されるまでwhileの中の処理を繰り返します。

そして、Wi-Fiが接続されたらWiFi.localIP()でIPアドレスを取得し、シリアルモニターに表示しています。

次にWebServerを初期化しています。
server.on("/", httpHandleRoot)で/というパスにアクセスされたときにhttpHandleRootという関数を呼び出すように設定しています。
server.onNotFound(httpHandleNotFound)で存在しないパスにアクセスされたときにhttpHandleNotFoundという関数を呼び出すように設定しています。
そしてserver.begin()でWebServerを起動しています。

`loop`

server.handleClient();

loopではserver.handleClient()を呼び出しています。
これはWebServerの処理を行うための関数です。
これを呼び出さないとWebServerの処理が行われないので注意してください。

`httpHandleRoot`と`httpHandleNotFound`

void httpHandleRoot() {
  server.send(200, "text/html", "<h1>ESP32 Web Server</h1><div>" + (String)(millis() / 1000) + " seconds elapsed since ESP32 was started.</div>");
}

void httpHandleNotFound() {
  server.send(404, "text/html", "<h1>404 Not Found</h1>");
}

これらはserver.onで設定した関数ですね。
httpHandleRootは/というパスにアクセスされたときに呼び出されます。
httpHandleNotFoundは存在しないパスにアクセスされたときに呼び出されます。

server.sendはWebServerからレスポンスを返すための関数です。
server.send(200, "text/html", "<h1>ESP32 ... started.</div>");は、ステータスコード200(OK)、Content-Typeがtext/html、<h1>ESP32 ... started.</div>という文字列をレスポンスとして返すという意味です。

`<h1>ESP32 ... started.</div>`

これにはHTMLが使用されています。
HTMLについて知らない人はこのアドベントカレンダーの1日目の記事から見直してください。

今回、秒数表示をするのに(String)(millis() / 1000)という式を使っています。

まず、"A" + "B"とすると"AB"という文字列になります。
これは2つの文字を結合しているからです。

次に、(String)(millis() / 1000)ですが、millis()はArduinoの起動からの経過時間をミリ秒で返します。
なので、millis() / 1000は秒数を返します。（え、なんで？こうだからだよ）

そして、(String)はString型に変換するためのキャストです。（キャストを知らない？これが参考になるよ）
String型はArduinoにおいて文字列を表す型です。
そのため、3つの文字を結合できて、起動してからの秒数を表示できるってわけ。

ちょっと解説終わり

というわけで、ESP32上でWebサーバーを建てることができました。

じゃあスマホからLEDを...え、時間？

そうです、時間がないので今回はここまでです。
次回は！！！ちゃんと！！！スマホからLEDを光らせてみます！！！

あえて区別化するためにこの言い方をしましたが、HTTPサーバーはここではWebサーバーと同じ意味です。何と区別したかというとHTTPSサーバーではデフォルトは443番ポートを使用するためです。 ↩

マイコン使って「IoT機器でも作ってみない？」2日目

スマホからLEDを光らせてみよう！

動作原理

ESP32上でWebサーバーを建てる

ちょっと解説

setup前

setup

loop

httpHandleRootとhttpHandleNotFound

<h1>ESP32 ... started.</div>