บทความ: สร้าง IoT Sensor ประหยัดพลังงานด้วย ESP32 Deep Sleep และ MQTT

#include <Arduino.h>

// กำหนดเวลานอน (microseconds)
#define uS_TO_S_FACTOR 1000000  // แปลง microseconds เป็น seconds
#define TIME_TO_SLEEP  10        // นอน 10 วินาที

// Pin สำหรับ LED (สำหรับแสดงสถานะ)
const int ledPin = 2;

// ตัวแปรเก็บใน RTC Memory (จะไม่หายเมื่อเข้า Deep Sleep)
RTC_DATA_ATTR int bootCount = 0;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(ledPin, OUTPUT);

  // นับจำนวนครั้งที่บูต
  bootCount++;
  Serial.println("Boot number: " + String(bootCount));

  // กระพริบ LED แสดงว่าตื่นแล้ว
  for(int i = 0; i < 3; i++) {
    digitalWrite(ledPin, HIGH);
    delay(100);
    digitalWrite(ledPin, LOW);
    delay(100);
  }

  // แสดงข้อมูล
  Serial.println("เข้าสู่ Deep Sleep Mode สำหรับ " +
                 String(TIME_TO_SLEEP) +
                 " วินาที...");
  Serial.println("จำไว้ว่า ESP32 จะตื่นอีกครั้งใน " +
                 String(TIME_TO_SLEEP) +
                 " วินาที");

  delay(1000);

  // เข้าสู่ Deep Sleep
  esp_sleep_enable_timer_wakeup(TIME_TO_SLEEP * uS_TO_S_FACTOR);
  esp_deep_sleep_start();

  // โค้ดบรรทัดถัดไปจะไม่ถูก执行 (ESP32 จะรีสตาร์ทเมื่อตื่น)
}

void loop() {
  // ใน Deep Sleep mode ไม่มี loop
}

#include <WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>
#include "DHT.h"

// ========== WiFi Settings ==========
const char* ssid = "YOUR_WIFI_SSID";
const char* password = "YOUR_WIFI_PASSWORD";

// ========== MQTT Settings ==========
const char* mqtt_server = "YOUR_MQTT_BROKER";  // เช่n "broker.hivemq.com"
const int mqtt_port = 1883;
const char* mqtt_topic = "cynoiot/sensors/esp32-01";

// ========== Sensor Settings ==========
#define DHTPIN 4
#define DHTTYPE DHT22
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

// ========== Deep Sleep Settings ==========
#define uS_TO_S_FACTOR 1000000
#define TIME_TO_SLEEP  60  // นอน 60 วินาที

// ========== Global Variables ==========
RTC_DATA_ATTR int bootCount = 0;
WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);

// ========== WiFi Connection ==========
void setupWiFi() {
  Serial.println("กำลังเชื่อมต่อ WiFi: " + String(ssid));

  WiFi.begin(ssid, password);

  int attempts = 0;
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED && attempts < 20) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
    attempts++;
  }

  if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
    Serial.println("\n✅ WiFi เชื่อมต่อสำเร็จ!");
    Serial.println("IP address: " + WiFi.localIP().toString());
  } else {
    Serial.println("\n❌ WiFi เชื่อมต่อไม่สำเร็จ");
  }
}

// ========== MQTT Connection ==========
void reconnectMQTT() {
  while (!client.connected()) {
    Serial.print("กำลังเชื่อมต่อ MQTT...");

    String clientId = "ESP32Client-" + String(random(0xffff), HEX);

    if (client.connect(clientId.c_str())) {
      Serial.println("✅ เชื่อมต่อสำเร็จ!");
    } else {
      Serial.print("❌ ล้มเหลว, rc=");
      Serial.print(client.state());
      Serial.println(" ลองใหม่ใน 5 วินาที");
      delay(5000);
    }
  }
}

// ========== Send Sensor Data ==========
void sendSensorData() {
  // อ่านค่าจากเซ็นเซอร์
  float h = dht.readHumidity();
  float t = dht.readTemperature();

  // ตรวจสอบว่าอ่านค่าได้หรือไม่
  if (isnan(h) || isnan(t)) {
    Serial.println("❌ ไม่สามารถอ่านค่าจาก DHT ได้!");
    return;
  }

  // สร้าง JSON payload
  String payload = "{";
  payload += "\"temperature\":" + String(t, 1) + ",";
  payload += "\"humidity\":" + String(h, 1) + ",";
  payload += "\"bootCount\":" + String(bootCount) + ",";
  payload += "\"wifiRSSI\":" + String(WiFi.RSSI());
  payload += "}";

  // ส่งข้อมูลไปยัง MQTT
  Serial.println("ส่งข้อมูล: " + payload);
  if (client.publish(mqtt_topic, payload.c_str())) {
    Serial.println("✅ ส่งข้อมูลสำเร็จ!");
  } else {
    Serial.println("❌ ส่งข้อมูลล้มเหลว");
  }
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  dht.begin();
  bootCount++;

  Serial.println("\n=== Boot #" + String(bootCount) + " ===");

  // เชื่อมต่อ WiFi
  setupWiFi();

  if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
    // ตั้งค่า MQTT
    client.setServer(mqtt_server, mqtt_port);

    // เชื่อมต่อ MQTT
    reconnectMQTT();

    if (client.connected()) {
      // ส่งข้อมูลเซ็นเซอร์
      sendSensorData();

      // รอสักครู่ให้มั่นใจว่าข้อมูลถูกส่ง
      delay(1000);
      client.disconnect();
    }
  }

  // ปิด WiFi เพื่อประหยัดพลังงาน
  WiFi.disconnect(true);
  delay(100);

  Serial.println("เข้าสู่ Deep Sleep สำหรับ " + String(TIME_TO_SLEEP) + " วินาที...");

  // เข้าสู่ Deep Sleep
  esp_sleep_enable_timer_wakeup(TIME_TO_SLEEP * uS_TO_S_FACTOR);
  esp_deep_sleep_start();
}

void loop() {
  // ไม่มี loop ใน Deep Sleep
}

#include <WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>
#include "DHT.h"

// ========== CONFIGURATION ==========
// WiFi
const char* ssid = "YOUR_WIFI_SSID";
const char* password = "YOUR_WIFI_PASSWORD";

// MQTT
const char* mqtt_server = "broker.hivemq.com";
const int mqtt_port = 1883;
const char* mqtt_topic_temp = "cynoiot/sensors/esp32-01/temperature";
const char* mqtt_topic_hum = "cynoiot/sensors/esp32-01/humidity";
const char* mqtt_topic_status = "cynoiot/sensors/esp32-01/status";

// Sensor
#define DHTPIN 4
#define DHTTYPE DHT22
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

// Battery Monitoring
#define BAT_PIN 35  // GPIO35 สำหรับอ่านแรงดันแบต

// Deep Sleep
#define uS_TO_S_FACTOR 1000000
#define NORMAL_SLEEP  300  // 5 นาที (300 วินาที)
#define LOW_BATT_SLEEP 3600  // 1 ชั่วโมง (3600 วินาที)

// Thresholds
#define LOW_BATT_THRESHOLD 3.3  // แรงดันต่ำกว่า 3.3V = แบตใกล้หมด

// ========== GLOBAL VARIABLES ==========
RTC_DATA_ATTR int bootCount = 0;
RTC_DATA_ATTR float batteryVoltage = 0.0;
RTC_DATA_ATTR bool lowBatteryMode = false;

WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);

// ========== HELPER FUNCTIONS ==========

// อ่านแรงดันแบตเตอรี่
float readBattery() {
  int adcValue = analogRead(BAT_PIN);
  // แปลง ADC เป็นแรงดัน (ESP32 ADC: 0-4095 = 0-3.3V)
  // ถ้าใช้ voltage divider ปรับค่าตรงนี้
  float voltage = (adcValue / 4095.0) * 3.3 * 2;  // *2 เพราะ voltage divider
  return voltage;
}

// เชื่อมต่อ WiFi (พร้อม timeout)
bool connectWiFi() {
  Serial.println("กำลังเชื่อมต่อ WiFi: " + String(ssid));

  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);

  int attempts = 0;
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED && attempts < 20) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
    attempts++;
  }

  if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
    Serial.println("\n✅ WiFi เชื่อมต่อสำเร็จ!");
    Serial.println("IP: " + WiFi.localIP().toString());
    Serial.println("RSSI: " + String(WiFi.RSSI()) + " dBm");
    return true;
  } else {
    Serial.println("\n❌ WiFi เชื่อมต่อล้มเหลว");
    return false;
  }
}

// เชื่อมต่อ MQTT
bool connectMQTT() {
  client.setServer(mqtt_server, mqtt_port);

  String clientId = "ESP32Client-" + String(random(0xffff), HEX);

  if (client.connect(clientId.c_str())) {
    Serial.println("✅ MQTT เชื่อมต่อสำเร็จ!");
    return true;
  } else {
    Serial.println("❌ MQTT เชื่อมต่อล้มเหลว, rc=" + String(client.state()));
    return false;
  }
}

// อ่านค่าเซ็นเซอร์
bool readSensor(float* temp, float* hum) {
  *temp = dht.readTemperature();
  *hum = dht.readHumidity();

  if (isnan(*temp) || isnan(*hum)) {
    Serial.println("❌ อ่านค่า DHT ล้มเหลว!");
    return false;
  }

  Serial.println("🌡️ อุณหภูมิ: " + String(*temp, 1) + "°C");
  Serial.println("💧 ความชื้น: " + String(*hum, 1) + "%");
  return true;
}

// ส่งข้อมูลไป MQTT
void publishSensorData(float temp, float hum, float batt) {
  char msg[50];

  // ส่งอุณหภูมิ
  snprintf(msg, 50, "%.1f", temp);
  client.publish(mqtt_topic_temp, msg);

  // ส่งความชื้น
  snprintf(msg, 50, "%.1f", hum);
  client.publish(mqtt_topic_hum, msg);

  // ส่งสถานะระบบ
  String status = "{";
  status += "\"bootCount\":" + String(bootCount) + ",";
  status += "\"battery\":" + String(batt, 2) + ",";
  status += "\"rssi\":" + String(WiFi.RSSI()) + ",";
  status += "\"lowBatt\":" + String(lowBatteryMode ? "true" : "false");
  status += "}";
  client.publish(mqtt_topic_status, status.c_str());

  Serial.println("✅ ส่งข้อมูล MQTT เรียบร้อย");
}

// ========== MAIN SETUP ==========
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  dht.begin();
  pinMode(BAT_PIN, INPUT);

  bootCount++;
  Serial.println("\n========== BOOT #" + String(bootCount) + " ==========");

  // อ่านแรงดันแบต
  batteryVoltage = readBattery();
  Serial.println("🔋 แรงดันแบต: " + String(batteryVoltage, 2) + "V");

  // ตรวจสอบแบตต่ำ
  if (batteryVoltage < LOW_BATT_THRESHOLD) {
    lowBatteryMode = true;
    Serial.println("⚠️ แบตใกล้หมด! ปรับเวลานอนเป็น 1 ชั่วโมง");
  }

  // เชื่อมต่อ WiFi
  if (connectWiFi()) {
    // เชื่อมต่อ MQTT
    if (connectMQTT()) {
      // อ่านค่าเซ็นเซอร์
      float temp, hum;
      if (readSensor(&temp, &hum)) {
        // ส่งข้อมูล
        publishSensorData(temp, hum, batteryVoltage);
        delay(1000);  // รอให้ส่งเสร็จ
      }
    }

    // ตัดการเชื่อมต่อ
    client.disconnect();
    WiFi.disconnect(true);
    delay(100);
  }

  // คำนวณเวลานอน
  uint64_t sleepTime = lowBatteryMode ? LOW_BATT_SLEEP : NORMAL_SLEEP;

  Serial.println("😴 เข้า Deep Sleep " + String(sleepTime) + " วินาที...");
  Serial.println("======================================\n");

  // เข้า Deep Sleep
  esp_sleep_enable_timer_wakeup(sleepTime * uS_TO_S_FACTOR);
  esp_deep_sleep_start();
}

void loop() {
  // ไม่มี loop
}