怎樣使用ESP8266將數據發(fā)布到Google工作表

在過去的幾年中，ESP8266平臺蓬勃發(fā)展，并成為電子愛好者和物聯網愛好者中最受歡迎的硬件工具之一。 ESP8266裝有運行在80 MHz的32位RISC CPU，帶TCP/IP協議棧的完全集成WiFi無線電，串行外設（I2C，SPI和UART），ADC通道和通用I/O引腳，ESP8266是當前物聯網市場空間中可用度最高的，集成度最高的WiFi解決方案。 ESP8266硬件（例如NodeMCU和ESP-01）可以使用其外圍設備直接與傳感器連接，并將傳感器的測量值通過Internet上傳到本地或遠程Web服務器。目前，已經有很多云物聯網平臺（ThingSpeak，thinger.io，TESPA.io，Xively…每天都在增加）提供了API和工具，以使ESP8266用戶可以直接上傳其傳感器讀數在線進行實時可視化和全局訪問。如果您像我一樣是Google云端硬盤的普通用戶，那么您會發(fā)現Google表格比所有這些IoT云平臺更容易接近。在本教程中，我將描述一種將ESP8266設備直接連接到Google表格以存儲傳感器數據而無需使用任何第三方插件的方法。作為說明，我正在使用一個 NodeMCU 板，該板從插入我的花盆的土壤濕度傳感器讀取模擬輸出，并直接連接到Google云端硬盤上的電子表格以存儲數據。

ESP8266數據記錄到Google電子表格

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該項目基本上有兩個部分。第一部分是設置ESP8266硬件以讀取土壤濕度傳感器的輸出。第二部分涉及創(chuàng)建Google工作表，并將其配置為使用本教程隨附的Google App腳本通過ESP8266模塊通過Internet發(fā)送的傳感器數據。

硬件設置

此該項目使用了一個非常簡單且便宜的土壤濕度傳感器（您可以在 eBay 或 Aliexpress 上以1美元的價格購買）套件，該套件包括兩個裸露的金屬焊盤和一個儀表電路板。裸露的墊子充當探測土壤中水分含量的探針。土壤中的水越多，意味著兩個墊之間的電導率越高，反之亦然。隨附的儀表板可提供隨土壤濕度變化的模擬輸出電壓。儀器電路由3.3V電源供電，其輸出饋送到NodeMCU的模擬輸入通道（A0）。

土壤濕度傳感器由裸露的金屬焊盤和儀器電路

注意： ESP8266模擬輸入可以處理最大1V的輸入電壓。但是，NodeMCU在板上實現了一個分壓器電路，以將輸入電壓范圍擴展到3.3V。

軟件

讓我們首先嘗試了解在嘗試發(fā)送時實際發(fā)生的情況數據到Google的盡頭。很明顯，我們將使用GET請求通過URL來發(fā)送數據，該URL的模式為 https://script.google.com/。..。。當您在網絡瀏覽器中輸入該URL時，Google服務器響應，要求瀏覽器通過新的GET請求重定向到域為 script.googleusercontent.com 的另一個URL。對于Web瀏覽器，URL重定向是很常見的事情，它可以正常工作。然而，對于ESP8266，這不是直截了當的。 ESP8266需要正確解碼從第一臺服務器收到的標頭信息以提取重定向URL并向新服務器發(fā)出第二個GET請求。為了簡化重定向，Sujay Phadke（aka electronicsguy ）已共享在GitHub上，以Arduino庫的形式編寫了一段精美的代碼，名為 HTTPSRedirect 。 Arduino的其他示例還使用第三方API服務（例如 pushingbox ）將數據發(fā)布到Google電子表格，以處理Google的https要求和URL重定向。 HTTPSRedirect 庫的使用通過避免需要任何第三方服務而使任務更加簡單。因此，您需要做的第一件事是從GitHub復制HTTPSRedirect庫文件并將其安裝到Arduino庫文件夾中。為了方便起見，我還在以下鏈接上發(fā)布了壓縮的庫文件。

下載HTTPS重定向庫

更新：以上庫已過時。

請轉到GitHub Sujay Phadke并下載更新的庫。感謝Sujay。

要將其安裝到您的計算機上，只需下載上述壓縮文件，解壓縮并移動名為 HTTPSRedirect 的文件夾即可。到您的Arduino庫位置。在Windows PC上，它通常轉到 C：\ Users \\ Documents \ Arduino \ libraries \ 。

在Windows PC上的Arduino IDE庫路徑

確保已復制的庫文件夾中同時存在HTTPSRedirect.cpp和HTTPSRedirect.h文件。

程序ESP8266將數據發(fā)送到Google Sheets

下面發(fā)布的是使用Arduino IDE編寫的ESP8266代碼，用于讀取土壤濕度傳感器的輸出并將其發(fā)布到Google云端硬盤上的Google Sheet中。為了使其適合您的情況，您需要更新與您的匹配的 ssid 和 密碼 WiFi網絡。另外，您還需要獲取 * GScriptId ，只能在發(fā)布所需的Google App腳本后獲得。本教程底部將說明獲取 * GScriptId 的過程。傳感器數據每15分鐘發(fā)布到Google工作表一次。

//BY：Akshaya Niraula

//ON：2016年11月11日

//AT： http://www.embedded-lab.com/

#include 《 ESP8266WiFi 。 h 》

#include “ HTTPSRedirect.h”

const char * ssid = “ –您的SSID –” ;

const char * 密碼 = “ –您的密碼–” ;

//下面的ID來自Google表格。

//指向此頁面底部，它將解釋如何獲得此

const char * GScriptId = “ —您的Google-Script-ID – =” ;

//在此間隔內推送數據

const int dataPostDelay = 900000 ; //15分鐘= 15 * 60 * 1000

const char * host = “ script.google.com” ;

const char * googleRedirHost = “ script.googleusercontent.com” ;

const int httpsPort = 443 ;

HTTPSRedirect 客戶端 （ httpsPort ） ;

//準備url（沒有變化的數據）

字符串 url = 字符串 （ ”/macros/s/” ） + GScriptId + ”/ex ec？” ;

const char * 指紋 = “ F0 5C 74 77 3F 6B 25 D7 3B 66 4D 43 2F 7E BC 5B E9 28 86 AD” ;

//我們將從A0引腳獲取模擬輸入

const int AnalogIn = A0 ;

void 設置 （ ） {

Serial 。 開始 （ 115200 ） ;

序列 。 println （ “連接到wifi：“ ） ;

序列 。 println （ ssid ） ;

序列 。 沖洗 （ ） ;

WiFi 。 開始 （ ssid ， 密碼 ） ;

而 （ WiFi 。 狀態(tài) （ ） ！= WL_CONNECTED ） {

延遲 （ 500 ） ;

序列 。 打印 （ “。” ） ;

}

串行 。 println （ ” IP地址：“ ） ;

序列 。 println （ WiFi 。 localIP （ ） ） ;

序列 。 print （ String （ “連接到” ） ） ;

序列 。 println （ host ） ;

布爾 標志 = false ;

用于 （ int i = 0 ; i 《 5 ; i ++ ） {

int retval = 客戶端 。 conn （ 主機 ， httpsPort ） ;

如果 （ retval == 1 ） {

flag = true ;

break ;

}

else

序列 。 println （ “連接失敗。正在重試…” ） ;

}

//連接狀態(tài)，1 =已連接，未連接為0。

序列 。 println （ “連接狀態(tài)：” + 字符串 （ 客戶端 已連接 （ ） ） ） ;

序列 。 刷新 （ ） ;

如果 （ ！ flag ） {

序列 。 打印 （ “無法連接到服務器：“ ） ;

串行 。 println （ host ） ;

序列 。 println （ 出口ing…” ） ;

序列 。 flush （ ） ;

返回 ;

}

//即使證書不匹配，數據仍將被推送。

如果 （ 客戶端 。 驗證 （ 指紋 ， 主機 ） ） {

Serial 。 println （ “證書匹配。” ） ;

} else {

Serial 。 println （ “證書不匹配” ） ;

}

}

//這是將數據推送到的主要方法Google工作表

void postData （ String tag ， float value ） {

如果 （ ！ client 。 已連接 （ ） ） {

序列 。 println （ “再次連接到客戶端… ” ） ;

客戶端 。 connect （ 主機 ， httpsPort ） ;

}

字符串 urlFinal = url + “ tag =” + 標簽 + “＆value =” + 字符串 （ value ） ;

客戶 。 printRedir （ urlFinal ， 主機 ， googleRedirHost ） ;

}

//繼續(xù)以給定的時間間隔推送數據

void loop （ ） {

//讀取模擬值，在這種情況下為土壤濕度

int 數據 = 1023 – analogRead （ AnalogIn ） ;

//發(fā)布這些信息

postData （ “土壤水分” ， 數據 ） ;

延遲 （ dataPostDelay ） ;

}

您還可以從以下鏈接下載NodeMCU代碼。

下載NodeMCU代碼

創(chuàng)建Google表格

在您的Google Dri中創(chuàng)建Google電子表格ve，并將其命名為 DataCollector 。將當前/活動工作表重命名為摘要，然后添加第二個工作表，將其命名為 DataLogger 。在工作表的URL地址欄中，將d/和/edit之間的字符串復制并保存到某處。這是電子表格的唯一共享密鑰，以后在Google Apps腳本中將需要。

您的Google電子表格的唯一共享密鑰可以在URL中找到

注意： Google電子表格的名稱無關緊要，因為我們將在表單中使用唯一的表單共享密鑰。 Google Apps腳本可以訪問它。但是，工作表名稱（摘要和 DataLogger ）必須與您在Google Apps腳本中輸入的內容（稍后描述）相匹配。

在摘要中表格上，在單元格 A1 上鍵入 上次修改 ，在上鍵入 DataLogger計數 》 和 A3 上的 下次讀取時間 。在單元格 B2 中，鍵入一個公式，該公式將為我們在 B3 中提供數據計數‘ = counta（DataLogger！D：D）-1 ’ ，請輸入此等式 = B1 + TimeValue（“ 00:15”），這將為最后修改的日期時間增加15分鐘。為了支持Google表格中的壓力表，已添加了從A6到B7的一些信息，如下圖所示

Goolge表格–摘要標記

在 DataLogger 表中，在 A1，B1，C1和D1 中鍵入 ID，DateTime，標記和值

Google表格數據記錄器選項卡

Google Apps腳本

創(chuàng)建Google應用腳本，請從Google表格轉到工具》腳本編輯器。在代碼部分中，粘貼以下代碼。該代碼或腳本可以使用任何名稱保存。

// BY： Akshaya Niraula

// ON： 2016 November 12th.

// AT： http://www.embedded-lab.com/。..。.

// Steps are valid as of 2016 November 12th.

// 0） From Google spreadsheet， Tools 》 Scriipt Editor.。.

// 1） Write your code

// 2） Save and give a meaningful name

// 3） Run and make sure “doGet” is selected

// You can set a method from Run menu

// 4） When you run for the first time， it will ask

// for the permission. You must allow it.

// Make sure everything is working as it should.

// 5） From Publish menu 》 Deploy as Web App.。.

// Select a new version everytime it‘s published

// Type comments next to the version

// Execute as： “Me （your email address）”

// MUST： Select “Anyone， even anonymous” on “Who has access to this script”

// For the first time it will give you some prompt（s）， accept it.

// You will need the given information （url） later. This doesn’t change， ever！

// Saving the published URL helps for later.

// https://script.google.com/macros/s/---Your-Script-ID--Goes-Here---/exec

// https://script.google.com/macros/s/---Your-Script-ID--Goes-Here---/exec？tag=test&value=-1

// This method will be called first or hits first

function doGet（e）{

Logger.log（“--- doGet ---”）;

var tag = “”，

value = “”;

try {

// this helps during debuggin

if （e == null）{e={}; e.parameters = {tag：“test”，value：“-1”};}

tag = e.parameters.tag;

value = e.parameters.value;

// save the data to spreadsheet

save_data（tag， value）;

return ContentService.createTextOutput（“Wrote： tag： ” + tag + “ value： ” + value）;

} catch（error） {

Logger.log（error）;

return ContentService.createTextOutput（“oops.。..” + error.message

+ “ ” + new Date（）

+ “ tag： ” + tag +

+ “ value： ” + value）;

}

}

// Method to save given data to a sheet

function save_data（tag， value）{

Logger.log（“--- save_data ---”）;

try {

var dateTime = new Date（）;

// Paste the URL of the Google Sheets starting from https thru /edit

// For e.g.： https://docs.google.com/。..。/edit

var ss = SpreadsheetApp.openByUrl（“https://docs.google.com/spreadsheets/d/---Your-Google-Sheet-ID--Goes-Here---/edit”）;

var summarySheet = ss.getSheetByName（“Summary”）;

var dataLoggerSheet = ss.getSheetByName（“DataLogger”）;

// Get last edited row from DataLogger sheet

var row = dataLoggerSheet.getLastRow（） + 1;

// Start Populating the data

dataLoggerSheet.getRange（“A” + row）.setValue（row -1）; // ID

dataLoggerSheet.getRange（“B” + row）.setValue（dateTime）; // dateTime

dataLoggerSheet.getRange（“C” + row）.setValue（tag）; // tag

dataLoggerSheet.getRange（“D” + row）.setValue（value）; // value

// Update summary sheet

summarySheet.getRange（“B1”）.setValue（dateTime）; // Last modified date

// summarySheet.getRange（“B2”）.setValue（row - 1）; // Count

}

catch（error） {

Logger.log（JSON.stringify（error））;

}

Logger.log（“--- save_data end---”）;

}

重要說明： 在上面的腳本中，工作表名稱應與我們要填充的名稱匹配。

var summarySheet = ss.getSheetByName（“Summary”）;

var dataLoggerSheet = ss.getSheetByName（“DataLogger”）;

類似地，您還需要在腳本中編輯電子表格共享密鑰，以便與您的匹配（您之前從電子表格URL復制的副本）。

table》

下載 Goolge應用程序腳本

將內容作為Web應用程序部署

下一步是發(fā)布腳本，以便可通過URL訪問。為此，請發(fā)布》作為Web應用程序部署。

注意：每當您修改代碼時，都必須創(chuàng)建一個“新建”項目版本并發(fā)布，否則您仍然會遇到相同的舊代碼。

復制 當前網絡應用的URL 并將其保存在需要的地方用于提取 GScriptID 。我通常將其保存在mycode中作為注釋。 Web應用程序URL如下所示：

https://script.google.com/macros/s/–您的Google腳本ID–/exec？tag = test＆value = -1

s/和/exec之間的字符串？是您的 GScriptID 。

作為Web應用程序部署

在發(fā)布過程中，Google會要求授予一些權限，您需要允許這些權限。

測試進度

如果操作正確，則以下測試應該成功。復制發(fā)布過程中收到的Web應用程序URL，如上所示進行格式化，然后將此字符串粘貼到Web瀏覽器URL字段中。您應該在 DataLogger 工作表中看到以下信息，如下所示。

測試數據發(fā)布到Google工作表

到目前為止還好嗎？如果沒有，請仔細檢查步驟。如果您在瀏覽器中輸入的URL填充了工作表中的值，請使用之前發(fā)布的ESP8266代碼更新您的 GScriptID 。

輸出

我添加了一行圖表以可視化發(fā)布在 DataLogger 表上的傳感器數據的時間序列。圖表的來源范圍足夠大，可以覆蓋ESP8266發(fā)送的任何新數據。您還可以添加一個量規(guī)以顯示最新的土壤濕度數據。

圖表基于NodeMCU在DataLogger工作表上發(fā)布的數據

下面是 DataLogger 工作表的快速視圖。水分數據帶有時間戳記。

ESP8266發(fā)布的傳感器數據每隔一分鐘

責任編輯：wv