Pura mainboard-0.4

Pura — ESP32‑S3 zwembadmonitor (pH, ORP, Temp · LVGL · MQTT · Zigbee)

Wat het doet

• pH en ORP meten via analoge PH‑4502C/ORP‑4502C sensorbordjes (MCP6002 op 3.3 V) rechtstreeks op de ESP32 ADC.
• Twee modi: schakel tussen Zigbee en WiFi/MQTT via een UI‑toggle. De keuze wordt persistent opgeslagen (NVS) en bij boot toegepast.
• MQTT integratie: publiceert pH/ORP/temperatuur en biedt Home Assistant auto‑discovery + command topics om drempels te wijzigen.
• Doseer‑pompen: twee peristaltische pompen (pH/ORP) via TB6612FNG driver, met PWM‑snelheidsregeling vanuit de LVGL‑UI.
• Safety: limieten voor dagvolume, sessieduur en pH/ORP sanity; automatische noodstop + WhatsApp‑notificatie.
• Zigbee commissioning: lange druk op BOOT (>3 s) start commissioning; WiFi wordt tijdelijk uitgezet.

Primaire hardware

Sensor bekabeling (PH‑4502C met MCP6002 op 3.3 V)

Belangrijk: Voed het bordje op 3.3 V, niet 5 V. De MCP6002 is rail‑to‑rail (1.8–6 V). Bij 5 V kan de analoge output bij zuur water boven 3.3 V uitkomen en de ESP32 ADC beschadigen.

PH‑4502C (pH bordje)        JC3248W535 (ESP32‑S3)
  VCC  ──────────────────────  3.3 V
  GND  ──────────────────────  GND
  PO   ──────────────────────  GPIO6   (ADC1_CH5)
  DO   niet aansluiten
  TO   niet aansluiten
  BNC  ←── pH‑electrode

PH‑4502C (ORP bordje)       JC3248W535 (ESP32‑S3)
  VCC  ──────────────────────  3.3 V
  GND  ──────────────────────  GND
  PO   ──────────────────────  GPIO7   (ADC1_CH6)
  DO   niet aansluiten
  TO   niet aansluiten
  BNC  ←── ORP‑electrode

GPIO6 en GPIO7 zijn vrije ADC1‑pinnen (geen WiFi‑conflict). De overige ADC1‑pinnen zijn in gebruik door QSPI‑display (21/39/40/45/47/48), touch I2C (4/8), motoren (9/14–18) en I2S‑speaker (2/41/42).

Testen zonder probe: Verbind de BNC center pin met de BNC outer ring via een 10 kΩ weerstand → simuleert 0 mV (pH 7 / 0 mV ORP) → de display toont ~pH 7.0 en ~0 mV.

Platformio.ini flags (al ingesteld voor esp32‑s3‑35):

-D USE_ANALOG_SENSORS=1
-D PH_ADC_PIN=6
-D ORP_ADC_PIN=7

Kalibratie defaults (MCP6002 op 3.3 V, gain ≈ 5.2×):

Kalibreer altijd met pH 4 en pH 7 buffervloeistof voor nauwkeurige metingen. Waarden worden opgeslagen in NVS via WebUI → Settings → Calibration.

Wiring diagrams

ESP32‑S3 — Analoge sensoren (PH‑4502C met MCP6002)

flowchart LR
  PH_PROBE["pH‑electrode\n(BNC)"] --> PH_BOARD["PH‑4502C\n(MCP6002 op 3.3 V)"]
  ORP_PROBE["ORP‑electrode\n(BNC)"] --> ORP_BOARD["PH‑4502C ORP\n(MCP6002 op 3.3 V)"]
  PH_BOARD  --"PO → GPIO6"--> MCU["JC3248W535\nESP32‑S3"]
  ORP_BOARD --"PO → GPIO7"--> MCU
  V33["3.3 V"] --> PH_BOARD
  V33         --> ORP_BOARD
  GND["GND"]  --> PH_BOARD
  GND         --> ORP_BOARD
  GND         --> MCU

ESP32‑C6 — ADS1115 via I2C

flowchart LR
  PH_PROBE["pH‑electrode\n(BNC)"] --> PH_BOARD["PH‑4502C"]
  ORP_PROBE["ORP‑electrode\n(BNC)"] --> ORP_BOARD["PH‑4502C ORP"]
  PH_BOARD  --"AO → A0"--> ADS["ADS1115\n(0x48)"]
  ORP_BOARD --"AO → A1"--> ADS
  ADS --"SDA → GPIO18"--> MCU["ESP32‑C6"]
  ADS --"SCL → GPIO19"--> MCU
  V33["3.3 V"] --> ADS
  GND["GND"]   --> ADS
  GND          --> MCU

ESP32‑S3 — Motor driver (TB6612FNG)

flowchart LR
  MCU["JC3248W535\nESP32‑S3"] --"GPIO15 IN1\nGPIO16 IN2\nGPIO17 PWM"--> M1["TB6612\nMotor A"]
  MCU --"GPIO18 IN1\nGPIO14 IN2\nGPIO9 PWM"--> M2["TB6612\nMotor B"]
  MCU --"GPIO46 STBY"--> M1
  MCU --"GPIO46 STBY"--> M2
  M1 --"A01/A02"--> PUMP1["pH‑pomp"]
  M2 --"B01/B02"--> PUMP2["ORP‑pomp"]
  VM["6–12 V"] --> M1
  VM           --> M2

ADS1115 (ESP32‑C6 build)

De C6‑build (esp32‑c6‑147) leest pH en ORP via een ADS1115 16‑bit ADC op I2C:

ADS1115          ESP32‑C6
  VDD ────────── 3.3 V
  GND ────────── GND
  SDA ────────── GPIO18
  SCL ────────── GPIO19
  A0  ────────── pH AO
  A1  ────────── ORP AO

Flags (al ingesteld):

-D USE_ADS1115=1
-D ADS_ADDR=0x48
-D ADS_SDA=18
-D ADS_SCL=19
-D ADS_CH_PH=0
-D ADS_CH_ORP=1

Motor driver bekabeling (TB6612FNG — ESP32‑S3)

TB6612FNG        JC3248W535 (ESP32‑S3)
  VCC  ────────── 3.3 V  (logica)
  GND  ────────── GND
  VM   ────────── motorspanning (6–12 V)
  STBY ────────── GPIO46

  AIN1 ────────── GPIO15  (M1 IN1 / pH pomp)
  AIN2 ────────── GPIO16  (M1 IN2)
  PWMA ────────── GPIO17  (M1 PWM — LEDC CH5 / Timer 3)

  BIN1 ────────── GPIO18  (M2 IN1 / ORP pomp)
  BIN2 ────────── GPIO14  (M2 IN2)
  PWMB ────────── GPIO9   (M2 PWM — LEDC CH4 / Timer 2)

  A01/A02 ─────── Motor 1 (pH‑pomp)
  B01/B02 ─────── Motor 2 (ORP‑pomp)

• GPIO46 is een strapping pin; zorg dat STBY niet omlaag trekt tijdens boot.
• PWM: 10 kHz, 8‑bit. Snelheden instelbaar in LVGL‑UI en opgeslagen in NVS.

Pump Flow Tracking & Kalibratie

Wat wordt bijgehouden:

• Real‑time flow rate (ml/min) tijdens pompen
• Session volume (ml) — reset bij stop
• Daily volume — reset automatisch om 00:00
• Total volume — handmatig reset via WebUI

Flow kalibreren:

1. WebUI → Settings → "Pump Flow Rate (ml/min @ 100%)"
2. Laat pomp 60 s @ 100% draaien, meet volume in maatbeker
3. Flow rate = gemeten volume / 1 minuut
4. Systeem schaalt automatisch voor lagere snelheden (bijv. 60% = 0.6 × gekalibreerde waarde)

Safety Features & Emergency Stop

Limieten (instelbaar in src/main.cpp):

MAX_DAILY_VOLUME     = 500.0f;  // ml/dag per pomp
MAX_SESSION_VOLUME   = 200.0f;  // ml per aanslag
MAX_SESSION_DURATION = 120;     // seconden per aanslag
PH_SANITY_MIN        = 4.0f;
PH_SANITY_MAX        = 10.0f;
ORP_SANITY_MIN       = -500.0f;
ORP_SANITY_MAX       = 1500.0f;
SENSOR_TIMEOUT       = 300;     // seconden zonder data → alarm

Gedrag bij trigger:

• Alle pompen direct gestopt
• Rode banner op LVGL UI: ⚠️ EMERGENCY STOP - <reden>
• MQTT alert op pool/alert/<type>
• WhatsApp‑bericht via CallMeBot

WhatsApp Setup (CallMeBot):

1. Verkrijg API key via https://www.callmebot.com/blog/free-api-whatsapp-messages/
2. WebUI → Safety → telefoonnummer (bijv. 31612345678) + API key invullen
3. Test via "Send Test Alert" button

MQTT Alert Topics:

pool/alert/daily_limit_m1      pool/alert/daily_limit_m2
pool/alert/session_volume_m1   pool/alert/session_volume_m2
pool/alert/session_duration_m1 pool/alert/session_duration_m2
pool/alert/ph_sanity_low       pool/alert/ph_sanity_high
pool/alert/orp_sanity_low      pool/alert/orp_sanity_high
pool/alert/ph_sensor_timeout   pool/alert/orp_sensor_timeout

Bouwen en flashen

Primaire build (ESP32‑S3 35"):

pio run -e esp32-s3-35 -t upload --upload-port <ip>   # OTA
pio run -e esp32-s3-35 -t upload                       # USB

C6 build:

pio run -e esp32-c6-147 -t upload

Seriële monitor: 115200 baud.

Configuratie

WiFi via captive portal:

• Bij lege WiFi‑gegevens start automatisch AP Pura‑Setup.
• Verbind → open willekeurige URL → vul SSID/wachtwoord in → Save & Reboot.
• Of via Settings → Network → Configure WiFi.

MQTT instelbaar via WebUI → Settings (host/port/user/pass) of in src/main.cpp:

MQTT_HOST, MQTT_PORT, MQTT_USER, MQTT_PASS, MQTT_CLIENTID

OTA: hostnaam pura-XXXXXX (chip‑ID). Upload via PlatformIO "Upload using network" of ArduinoOTA.

MQTT Topics

State:

pool/sensor/ph
pool/sensor/orp
pool/sensor/temp

Home Assistant discovery:

homeassistant/sensor/pool_ph/config
homeassistant/sensor/pool_orp/config
homeassistant/sensor/pool_temp/config

Drempels (write/echo):

pool/cmd/ph_min  ↔  pool/cfg/ph_min
pool/cmd/ph_max  ↔  pool/cfg/ph_max
pool/cmd/orp_min ↔  pool/cfg/orp_min
pool/cmd/orp_max ↔  pool/cfg/orp_max

WebUI

WebSocket op poort 81.

LVGL UI

• ESP32‑S3 (3.5"): 3‑card UI (pH / ORP / Temp), moderne donkere tegels, pump stats boven motoricoon, emergency banner.
• ESP32‑C6 (1.47"): Compacte tileview (pH/ORP).
• Watchdog S3: heartbeat uit BSP‑task; herbouwt UI als >8 s stil → S3 LVGL watchdog: rebuild complete.
• Touch: debouncing ingebouwd, geen key‑repeat.

Projectstructuur

Troubleshooting

pH/ORP waarden kloppen niet:

• Kalibreer met pH 4 en pH 7 buffervloeistof via WebUI → Settings → Calibration.
• Check de spanning op PO met een multimeter: bij VCC=3.3 V moet pH 7 ≈ 1.65 V geven.
• Zorg dat VCC van het sensorbordje echt 3.3 V is (niet 5 V).

WiFi "NO_AP_FOUND": controleer SSID/ontvangst; auto‑reconnect + periodieke hard restart.

MQTT extern werkt niet, lokaal wel:

• Cloudflare DNS: zet op "DNS only" (grijze wolk) voor raw TCP.
• NPM: gebruik Streams (TCP), geen Proxy Host.
• Test met mosquitto_sub/pub voordat je het device test.

Pompen werken niet:

• Console: [MOTOR] Check: MOTOR_ENABLE=1 motorsEnabled=? — beide moeten 1 zijn.
• WebUI → Settings → vink "Enable pH/ORP dosing pumps" aan → Save.

Emergency stop reset niet automatisch:

• Sanity alerts: wacht tot sensorwaarden terug binnen limieten zijn.
• Volume/duration limits: reset device of wacht tot 00:00 (daily reset).

WhatsApp notificaties werken niet:

• Telefoonnummer met landcode (bijv. 31612345678).
• Test via CallMeBot website om te bevestigen dat account actief is.
• Console: zoek naar [SAFETY] WhatsApp API response: 200.

Changelog

Huidig:

• ✅ Tuya UART sniffer verwijderd — alle sensordata nu via directe hardware (ADC / ADS1115).
• ✅ PH‑4502C analoge sensoren op GPIO6 (pH) en GPIO7 (ORP) — MCP6002 op 3.3 V.
• ✅ Kalibratie defaults aangepast voor MCP6002 op 3.3 V (mid‑supply = 1.65 V).
• ✅ Zigbee onPh/OrpMinMaxWrite stubs voor non‑Zigbee builds (fix compile‑fout S3).
• ✅ core::Board.h include toegevoegd aan UI.cpp (fix UiConfig compile‑fout).
• ✅ Backup‑bestanden opgeruimd (AnalogPhOrpSensor 2.h, AdsPhOrpSensor 2.*).

Eerder:

• ✅ Pump flow tracking: ml/min, session, daily (auto‑reset 00:00), total.
• ✅ Safety limits: daily/session volume, session duration, pH/ORP sanity, sensor timeout.
• ✅ Emergency stop: noodstop + rode LVGL banner.
• ✅ WhatsApp notificaties via CallMeBot (async task).
• ✅ MQTT alert topics pool/alert/<type>.
• ✅ WebUI Safety page, Settings gereorganiseerd met emoji‑headers.
• ✅ Unieke MQTT clientId per device (chip‑ID).
• ✅ Exponential backoff bij MQTT reconnect.
• ✅ LVGL watchdog voor C6 en S3.
• ✅ Touch debouncing (geen key‑repeat).
• ✅ Reset WiFi knop via captive portal.