これまでESP32ボードを使う準備を進めてきました：
いよいよ今回はスマートホーム向け汎用トリガー（接点1入力版）の作成です！＼(^o^)／
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■ESP32ボードを用いてスマートホーム向け汎用トリガー（接点1入力版）を作る
以下は『汎用トリガー（接点1入力版）の作成と、IFTTTでの動作確認（ルームライトの点灯）まで』です。
使用するESP32ボードは前回と同じ『DOIT ESP32 DEVKIT V1』です。
●汎用トリガー（接点1入力版）の作成
1. 回路 - 汎用トリガー（接点1入力版）
汎用性を出すために接点入力部分については、
- 入力接点の極性対応（Lアクディブだけでなく、Hアクディブへの対応）
- 入力電圧幅を増加
の２項目に対応できるようにして、これまでの準備編の回路から大幅に変更しています。
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| 回路図（汎用トリガー（接点1入力版）） |
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| 実装例（汎用トリガー（接点1入力版）：動作確認用ブレッドボード） |
1-1. 接点入力（入力ポート）
ESP32ボードのIOポート22（D22）をセンサーの接点の入力ポートとして使用します。
センサーの出力は以下の2種類のケースが考えられます。
- センサーが検知した時の出力がLOW電圧（Lアクティブ）
- センサーが検知した時の出力がHigh電圧（Hアクティブ）
Lアクティブの方が一般的な出力だと思いますが、ここで作成するトリガーは汎用性を重視して、Hアクティブ出力のセンサーにも対応できるようにしました。
（対応可能なセンサーの出力仕様（電圧等）は上記回路図、または下記仕様書（データシート）を参照ください。）
1-2. LED表示（出力ポート）
ESP32ボードのIOポート23（D23）とLED表示用の出力ポートとして使用します。
ポートとGNDの間にLEDと電流制限抵抗（220Ω）を接続します。
Arduinoの出力は3.3V、LED（緑）のVFは2V程度なので、LEDに流れる電流は（3.3V ー
2V) ÷ 220Ω =
6mAとなります（LEDの明るさを変えるにはこの抵抗値を調整してください）。
- 【参考】ボードの電源
ボードに元からついているmicro
USBコネクタ（プログラム書き込み・シリアル通信用）を使います。
スケッチ（プログラム）書き込んだ後はこのmicro
USBコネクタにUSB電源（USB充電器等）を接続して動作させることができます（動作確認済み。但し、この場合PCとは繋がっていないので当然ですがシリアル通信は機能しません）。
2. プログラム（スケッチ） - 汎用トリガー（接点1入力版）
参照元のプログラム（スケッチ）は経過時間のオーバーフローに対応していないので、その部分を追加しています（オーバーフローまでに約50日間かかるのでまだ動作確認はできていません😅）。
プログラムの動き：
- LED表示：
- 起動後、Wi-Fiに接続するまではLEDを点滅。接続が完了したらLEDは消灯。
- 接点信号を検出したらLEDは点灯
- シリアル通信：
- 起動後、Wi-Fiに接続が完了したらその旨をPCに送信
- 接点信号を検出したらその旨をPCに送信
- Webhooks：
- 接点信号を検出したら、Webhooksに任意のテキスト（プログラムで設定可能）を発行。
（以下のサンプルプログラム中の” WiFi_ssid ”と” Password ”は接続するWi-FiネットワークのSSIDとパスワードに書き換えてください。
また、" Private_key "はWebhooksのプライベートキーに書き換えてください（Webhooksについてとプライベートキーの取得方法は下で紹介しています）。
そしてWebhooksに発行するテキスト（イベント名）は任意に設定可能です。" button_pressed "を書き換えてください。）
ーーーサンプルプラグラム（汎用トリガー（接点1入力版））ーーー
（" // ... "と" /* ... */ "の部分（黄色）はコメントです。）
#include <WiFi.h>
// Wi-Fi接続先のSSIDとパスワードの設定
const char *ssid = "WiFi_ssid"; // WiFi_ssidには接続するWi-FiのSSIDを設定
const char *password = "Password"; // Passwordには接続するWiFiのパスワードを設定
// Webhooks（IFTTT）の設定
const char *host = "maker.ifttt.com"; // WebhooksのホストURL
const char *privateKey = "Private_key"; // Private_keyにはWebhooksのあなたのプライベートキーを設定
// ハード定義
const int buttonPin = 22; // スイッチを割り当てるポート
const int ledPin = 23;
// LEDを割り当てるポート
// 変数定義
int buttonState;
// スイッチの今回状態
int lastButtonState = LOW; // スイッチの前回状態
//
以下はタイマーとして使う変数で、代入するmillis()と同じ型の"unsigned
long"で定義
unsigned long lastDebounceTime = 0; // スイッチ出力が切り替わってからのタイマー
unsigned long debounceDelay = 50;
// スイッチの押下か？ or ノイズか？ の判定基準時間（50m秒）
void setup()
{ // setup()：スケッチ実行時の最初に1回だけ実行
// IOポートのモード設定
pinMode(buttonPin, INPUT);
pinMode(ledPin, OUTPUT);
// シリアル通信のデータ転送レートの設定
Serial.begin(115200);
delay(10);
// Wi-Fi接続の開始
Serial.println();
Serial.println();
Serial.print("Connecting to ");
Serial.println(ssid);
WiFi.mode(WIFI_STA);
WiFi.begin(ssid, password);
// Wi-Fi接続確立中はLEDが点滅
int led = HIGH;
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(200);
digitalWrite(ledPin, led);
led = !led;
}
// Wi-Fi接続が確立したらLEDは消灯
digitalWrite(ledPin, LOW);
// Wi-Fi接続が確立したらシリアル通信でIPアドレスを送信
Serial.println("");
Serial.println("WiFi connected");
Serial.println("IP address: ");
Serial.println(WiFi.localIP());
}
void loop()
{ // loop()：スケッチ実行時にsetup()実行後、繰り返し実行
// スイッチの現状の読み込み
int reading = digitalRead(buttonPin);
// millis()がオーバーフローしたらタイマーをリセット
if (lastDebounceTime > millis()) {
// タイマーのリセット
lastDebounceTime = millis();
}
//
以下はスイッチの現状（reading）を監視して、信号がノイズか本当の
// 押下かの判定
//
スイッチの現状（reading）が前回状態（lastButtonState）からすぐに
//
変わってしまったらノイズと見なしてタイマーをリセットします
if (reading != lastButtonState) {
// タイマーのリセット
lastDebounceTime = millis();
}
//
スイッチの現状（reading）が判定基準時間以上前回状態（lastButtonState）
// 変化がない場合はノイズではないと見なします
if ((millis() - lastDebounceTime) > debounceDelay)
{
//
スイッチの状態が今回状態（buttonState）から変化がある場合の処理
if (reading != buttonState) {
Serial.print("Button now ");
Serial.println(HIGH == reading ? "HIGH" :
"LOW");
buttonState = reading;
//
スイッチの今回状態（buttonState）がLOWの場合はスイッチ
// 押下とみなしてWebhooksを発行する
if (buttonState == LOW) {
send_event("button_pressed"); // 発行するテキスト（イベント名）は"button_pressed"
}
}
}
//
スイッチの前回状態（lastButtonState）に現状（reading）を保存する
lastButtonState = reading;
}
/**
* サブルーチン：Webhooksにテキスト発行（send_event）
*/
void send_event(const char *event) {
// Webhooksにテキスト発行中はLEDを点灯
digitalWrite(ledPin, HIGH);
//
Webhooksにテキスト発行中はシリアル通信で接続したホストを送信
Serial.print("Connecting to ");
Serial.println(host);
// TCP接続を行うためにWiFiClientを使用する
WiFiClient client;
const int httpPort = 80;
//
接続が失敗した場合にはその旨をシリアル通信で送信する
if (!client.connect(host, httpPort)) {
Serial.println("Connection failed");
return;
}
// Webhooks発行用のURLを作成する
String url = "/trigger/";
url += event;
url += "/with/key/";
url += privateKey;
Serial.print("Requesting URL: ");
Serial.println(url);
// 指定したURLにHTTP GETリクエストを送信する
client.print(String("GET ") + url + " HTTP/1.1\r\n" +
"Host: " +
host + "\r\n" +
"Connection:
close\r\n\r\n");
//
サーバーからの全ての返信データをシリアル通信で送信する
//
サーバーからの全ての返信データを受信したら接続を終了（切断）する
while(client.connected()) {
if(client.available()) {
String line =
client.readStringUntil('\r');
Serial.print(line);
} else {
// サーバーからのデータがまだあるかも知れないので少し待つ
delay(50);
};
}
// すべてが完了したらその旨をシリアル通信で送信する
Serial.println();
Serial.println("closing connection");
client.stop();
// シリアル通信が完了したらLEDを消灯する
digitalWrite(ledPin, LOW);
}
ーーーサンプルプラグラム [おわり]ーーー
※ このプログラムはヘッダファイル『 WiFi.h 』を使用していますが、この『 WiFi.h 』はArduino
IDEに標準で用意されているようです。別途用意する必要はありませんでした。
- 【参考】Webhooksについて（プライベートキーの取得）
Webhooksはアプリではありません。IFTTTのトリガー用にIFTTTが提供しているサービスのひとつです。IFTTTに登録されていないアプリ・サービスをIFTTTのトリガーにするためには必要不可欠なサービスです。
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上記のプログラム（スケッチ）でこのサービスを利用するにはプライベートキーの取得が必要になります。以下に紹介します（事前にIFTTTの登録が必要です）。
IFTTTのPC版ページにあるWebhooksのページを開き『Documentation』を選択します。
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開いた画面の『Your key
is:』に記載されているのがあなたのプライベートキーです。この部分を保存し、上記のプログラム（スケッチ）で使用します。
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以上です。
3. 動作確認用のIFTTTアプレット
このアプレットは『Webhooksに発行されるテキスト（イベント名）"button_pressed"受け取ったら、Nature
Remo経由でルームライトをONにする』という内容です。
トリガー（IF）にWebhooksを、アクション（THEN）にNature Remoを設定します。
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トリガー（IF）としてはWebhooksを選択し、『Event
Name』には上記プログラム（スケッチ）でWebhooksに発行されるテキスト（イベント名）『button_pressed』を入力します。
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アクション（THEN）としてはNature
Remoで"ライトを点灯する"（我が家の場合『ライト - 全灯』）を選択します。
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以上でIFTTTアプレットの設定は完了で、全ての準備が完了です。
4. 動作確認 - 汎用トリガー（接点1入力版）
以下の動作確認はESP32ボードをPCとUSB接続した状態で行います（シリアル通信を確認するためです）。
4-1. Wi-Fi接続確立時
Wi-Fi接続確立中はLEDが点滅し、確率後は以下のメッセージがシリアル通信でPCに送信されます。
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4-2. 接点信号検出時
接点信号検出時は、①LEDが点灯し、②以下のメッセージがシリアル通信でPCに送信され、③Webhooksにテキスト（今回の場合は"button_pressed"）が発行されます。
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発行されたWebhooksのテキスト（今回の場合は"button_pressed"）に応じて④IFTTTのアプレットが実行されます（今回の場合、上記のアプレットの通りにNature
Remo経由でライトが点灯します。）
●汎用トリガー（接点1入力版）の仕様書（データシート）
今回作成した汎用トリガーの仕様書を作ってみました。
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汎用トリガー（接点1入力版）仕様書（データシート） |
【おまけ情報】
上記回路図および仕様書において、Hアクティブの時のOFF電圧（LOW電圧）を0.2V以下と定義していますが、これは使用しているデジタルトランジスタのデータを杓子定規に引用しているだけで、現実的には1V程度以下でOFFすると思います。
『汎用トリガー（接点1入力版）』の説明は以上になります。
【2021.9.2追記】
本記事の拡張編として入力数を増やした『スマートホーム向け汎用トリガーを作る(ESP32使用) - 接点多入力版』の記事をアップしました（3入力以上にも容易に対応可能です）。御覧ください。
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| リンク：『スマートホーム向け汎用トリガーを作る(ESP32使用) - 接点多入力版』 |
●参照サイト
CONNECT MAKER TO ANYTHING - IFTTT（プログラム（スケッチ））
Arduino 日本語リファレンス
