为 ESP 8266（"智能 "插座）生成代码¶

该演示开发了一个Engee模型，用于根据从 NTP 服务器接收到的当前时间值控制数字输出，然后为 ESP 8266 微控制器生成代码。

简介¶

本示例旨在熟悉Engee模型中条件设计的操作，该设计基于模块If 和带有控制端口模块的原子子系统版本Action Port 。
模型中再现的算法实质如下。在模型计算的每个周期中，控制器都会轮询 NTP 服务器，从中接收有关当前时间的数据。当达到一定时间后（在本例中为 15 小时），控制器将其数字输出之一切换到逻辑 "1 "状态，从而接通机电继电器的电源触点，再现 "智能 "插座的运行。
本示例中的 "智能 "一词并不包含 "智能 "的含义，而只是简要说明了根据设定时间自动切换的特点，市场上大多数此类设备都是如此。

硬件¶

本示例中使用的目标设备是一块 NodeMCU v1.0 调试板，在 ESP8266 微控制器上安装了 ESP12E WiFi 模块。机电继电器模块 JCQ-3FF (10A 250V) 用于切换电源电路。
微控制器的参考电压电平为 3.3 伏，继电器的参考电压电平为 5 伏，此外，还需要一个低电平控制信号来切换继电器。施密特触发器芯片 SN74HC14N 用于匹配电压电平和反相控制信号。
继电器的电源常开触点可切换 220 伏市电电压的相位，从而为智能插座供电。交流电压由 220 伏输入端提供。
本例的接线图如下图所示。

** 要重现本示例中描述的硬件系统，我们强烈建议您遵守职业健康与安全、电气安全和消防安全领域的相关规定。如果不具备必要的能力、个人防护设备、可维修的安全部件，我们强烈建议您联系相关领域的专家**。

型号说明¶

本示例esp8266_smart_socket.engee 的模型使用 4 个块C Function 与外设交互： *WiFiConnect - 使用用户草图中指定的 SSID 和密码建立 WiFi 连接。如果连接未在Resp_Time_ms = 15000 мс 内建立，则重启 WiFi 模块。 *NTP_Client - 初始化并轮询 NTP 服务器，向输出端HH 、MM 和SS 发送当前时、分、秒的整数值。在建模过程中，程序块NTP_Client 形成时间的循环变化，以便测试算法的运行情况。 *ToSerial - 以 115200 波特的波特率初始化串行端口，向串行端口输出信息。 *GPIO4 - 将微控制器的 4 号数字引脚（调试板上的 D2 引脚）初始化为输出，设置其状态state 。

C Function 块的用户代码解释见代码注释。

本示例的模型结构如下图所示。

条件块Check_time 检查输入端Hours 的值是否符合其中写入的条件--相等 15。如果符合条件，它将启动执行控制端口上原子子系统SET_HIGH 的执行。
鉴于从输入Action port 中移除逻辑 1 时，子系统SET_HIGH 的输出HIGH_LEV 的状态将保持不变，因此在该子系统的执行模式中采用了形成单脉冲的算法，在每一步计算中改变子系统输出的逻辑电平。为了在子系统执行的情况下保留信号，并在子系统未执行的情况下进行复位，在子系统的输出上执行了 "EXCEPT OR "功能，对子系统当前和之前的输出值进行比较。

建模结果¶

让我们通过加载和执行组装好的模型来验证算法的性能。

if "esp8266_smart_socket" in [m.name for m in engee.get_all_models()]
    m = engee.open( "esp8266_smart_socket" );
else
    m = engee.load( "$(@__DIR__)/esp8266_smart_socket.engee" );
end

data = engee.run(m);

让我们绘制电流小时变化图 - 信号Hours 和继电器开关信号图 -Hold_and_Reset 。

using Plots
plotlyjs()
plot(data["Hours"].time, data["Hours"].value,
    label="Время, часы", size=(900,300), lw=2, st=:step)
plot!(data["Hold_and_Reset"].time, data["Hold_and_Reset"].value,
    label="Вкл. розетки", size=(900,300), lw=2, st=:step)

从图中可以看出，在当前小时周期性变化时，继电器控制信号仅在 15 时转换并保持逻辑 1 状态。现在让我们考虑在目标设备上执行模型的情况。

将代码加载到 ESP 8266¶

要将代码上传到 ESP 8266，必须首先从开发的模型中生成代码。

engee.generate_code( "$(@__DIR__)/esp8266_smart_socket.engee",
                     "$(@__DIR__)/esp8266_smart_socket_code")

[ Info: Generated code and artifacts: /user/new/esp8266_smart_socket/esp8266_smart_socket_code

在指定目录下生成的文件将连接到用户草图esp8266_smart_socket.ino 中。此外，还要在草图中定义宏和变量，连接库和 ntp 服务器，设置计算周期的延迟。下载这些文件并使用 Arduino IDE 将其加载到 ESP8266 中。

本示例使用的外部库为 C. , , ：NTPClient,ESP8266WiFi,WiFiUdp 。访问 NTP 服务器的网址为 "pool.ntp.org "。

用户草图代码的操作说明在注释中给出。

在 ESP 8266 上执行代码¶

成功编译自定义草图并将代码加载到控制器后，可在 Arduino IDE 端口监控器中观察到以下诊断输出：

诊断输出中的 "插座已接通 "信息伴随着继电器模块上输入信号状态 LED 指示灯的亮起和继电器电源触点的切换。

输出¶

本演示介绍了 Engee 模型的开发及其在目标设备（ESP 8266 控制器）上的执行情况。该模型实现了与控制器外围设备（串行端口、数字输出和 WiFi 模块）的交互，还实现了 NTP 服务器轮询和对接收值的处理。该模型和基于该模型的程序再现了智能插座的运行原理。

为 ESP 8266（"智能 "插座）生成代码¶

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硬件¶

型号说明¶

建模结果¶

将代码加载到 ESP 8266¶

在 ESP 8266 上执行代码¶

输出¶

示例中使用的块¶