Arduino Nano ESP32 - MySQL
Este tutorial fornece instruções sobre como usar o Arduino Nano ESP32 para inserir/atualizar dados em um banco de dados MySQL, ou ler os dados do banco de dados MySQL
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Arduino Nano ESP32 - MySQL
Existem dois termos no MySQL que os iniciantes costumam confundir: Banco de Dados MySQL e servidor MySQL. Eles são diferentes. No entanto, se você é iniciante, pode assumir que são a mesma coisa. Mais tarde, você vai perceber as diferenças durante o seu aprendizado.
O Arduino Nano ESP32 pode interagir com o banco de dados MySQL de duas maneiras:
- Diretamente: O Arduino Nano ESP32 se conecta diretamente ao servidor MySQL e interage com o servidor MySQL usando o protocolo MySQL
- Indiretamente: O Arduino Nano ESP32 se conecta indiretamente ao servidor MySQL por meio de um servidor web usando o protocolo HTTP/HTTPS.
Qual é a melhor para o ESP32? Vamos descobrir!
O Arduino Nano ESP32 interage diretamente com o Servidor MySQL
Interagir diretamente com o MySQL parece simples, mas há muitas desvantagens:
- Temos que conceder permissões de acesso remoto a uma conta de usuário do MySQL ⇒ Isso é arriscado do ponto de vista da segurança, mesmo que concedamos privilégios limitados à conta de usuário.
- O Arduino Nano ESP32 DEVE armazenar e enviar consultas MySQL ao servidor MySQL ⇒ É necessário escrever muito código para o Arduino Nano ESP32, além de esgotar os recursos do Arduino Nano ESP32 (uso de memória e CPU).
- O Arduino Nano ESP32 DEVE processar uma resposta MySQL complexa (de tamanho muito grande em alguns casos) ⇒ Isso pode fazer o Arduino Nano ESP32 ficar sem memória
- O servidor MySQL precisa processar os dados brutos ⇒ aumenta a complexidade do script MySQL.
- A maioria das bibliotecas MySQL para o Arduino Nano ESP32 não suporta SSL/TLS ⇒ Os dados e o usuário/senha são enviados sem criptografia ⇒ outro problema de segurança.
O Arduino Nano ESP32 interage indiretamente com o Servidor MySQL via HTTP/HTTPS
Interagir com o MySQL indiretamente via HTTP/HTTPS resolve todos os problemas do acesso direto.
Como funciona
- Passo 1: O Arduino Nano ESP32 inclui os dados na requisição HTTP/HTTPS e envia a requisição ao servidor Web
- Passo 2: O servidor Web executa um script PHP que trata a requisição do Arduino Nano ESP32
- Passo 3: O script PHP extrai os dados da requisição HTTP, processa os dados e depois interage com o banco de dados MySQL.
- Passo 4: O script PHP processa o resultado e retorna apenas o resultado necessário ao Arduino Nano ESP32 por meio da resposta HTTP
Vamos instalar o servidor MySQL, o servidor Web e o PHP no PC. Na verdade, podemos instalá-los em um servidor dedicado ou em um serviço de nuvem, como o AWS EC2.
Abaixo está como a forma indireta resolve os problemas da forma direta.
- Podemos instalar o servidor HTTP e o servidor MySQL no mesmo servidor físico, e podemos dar acesso limitado a uma conta de usuário do MySQL (por exemplo, acesso SOMENTE via localhost) ⇒ seguro
- O usuário/senha da conta MySQL é armazenado no servidor ⇒ seguro.
- Os dados são processados por um script PHP ⇒ Isso reduz a carga e a complexidade para o Arduino Nano ESP32 e para o servidor MySQL.
- O script PHP consegue processar os dados com muito mais facilidade do que o código do Arduino Nano ESP32 e o script MySQL ⇒ Simplifica o código do Arduino Nano ESP32 e o script MySQL
- O script PHP pode processar os dados e enviar apenas os dados necessários ao Arduino Nano ESP32 (Passo 4) para evitar que o Arduino Nano ESP32 fique sem memória.
- O Arduino Nano ESP32 consegue fazer requisições HTTPS facilmente ⇒ os dados são criptografados.
Observe que a autenticação entre o Arduino Nano ESP32 e o Servidor Web deve ser independente da autenticação do MySQL. Por exemplo, o usuário/senha HTTP deve ser diferente do usuário/senha do MySQL.
Por causa dessas vantagens, este tutorial usará a forma indireta.
Arduino Nano ESP32 para MySQL via HTTP/HTTPS
Abaixo estão os passos que precisamos seguir:
- Instalar o pacote XAMPP, que inclui servidor MySQL, servidor Web e PHP no seu PC
- Criar uma conta de usuário do MySQL
- Criar um banco de dados MySQL
- Criar uma tabela MySQL
- Escrever um ou mais arquivos de script PHP
- Escrever o código do Arduino Nano ESP32
1. Instalando o servidor MySQL, o servidor Web e o PHP no seu PC
- Baixe e instale o XAMPP neste link. Após a instalação, verifique a pasta C:\xampp\htdocs no seu PC. É onde você coloca o código PHP (veja mais adiante).
- Abra o XAMPP Control Panel
- Clique nos botões Start para ativar o MySQL e o servidor Web (como na imagem abaixo)
2. Criando uma conta de usuário do MySQL
Vamos criar uma conta MySQL com permissões de acesso somente via localhost.
- Mesmo que invasores saibam o usuário/senha, eles não conseguem acessar o seu banco de dados MySQL, a menos que assumam o controle do seu PC.
- Este usuário/senha será usado pelo PHP para se conectar ao banco de dados MySQL.
Este tutorial cria uma conta de usuário MySQL com usuário e senha ESP32 e newbiely.com, respectivamente:
- Abra o Prompt de Comando no seu PC. Não o feche até o final do tutorial.
- Digite o seguinte comando no Prompt de Comando:
cd C:\xampp\mysql\bin
Command Prompt
C:\Users\YOUR_USER>cd C:\xampp\mysql\bin
C:\xampp\mysql\bin>
- Por padrão, o MySQL tem a conta root sem senha. É altamente recomendado definir uma senha para a conta root (por exemplo, YOUR_ROOT_PASSWORD) por motivos de segurança. Digite o comando abaixo no Prompt de Comando:
mysqladmin -u root password YOUR_ROOT_PASSWORD
Command Prompt
C:\xampp\mysql\bin>mysqladmin -u root password YOUR_ROOT_PASSWORD
C:\xampp\mysql\bin>
- Digite o comando abaixo no Prompt de Comando para fazer login no servidor MySQL:
mysql.exe -u root -p
- Digite YOUR_ROOT_PASSWORD e pressione Enter
Command Prompt
C:\xampp\mysql\bin>mysql.exe -u root -p
Enter password: ******************
Welcome to the MariaDB monitor. Commands end with ; or \g.
Your MariaDB connection id is 9
Server version: 10.4.6-MariaDB mariadb.org binary distribution
Copyright (c) 2000, 2018, Oracle, MariaDB Corporation Ab and others.
Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.
MariaDB [(none)]>
- Vamos criar uma conta de usuário MySQL com usuário e senha ESP32 e newbiely.com, respectivamente, copiando os comandos abaixo e colando no Prompt de Comando:
CREATE USER 'ESP32'@'localhost' IDENTIFIED BY 'newbiely.com';
GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'ESP32'@'localhost' WITH GRANT OPTION;
FLUSH PRIVILEGES;
Command Prompt
MariaDB [(none)]> CREATE USER 'ESP32'@'localhost' IDENTIFIED BY 'newbiely.com';
Query OK, 0 rows affected (0.005 sec)
MariaDB [(none)]> GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'ESP32'@'localhost' WITH GRANT OPTION;
Query OK, 0 rows affected (0.005 sec)
MariaDB [(none)]> FLUSH PRIVILEGES;
Query OK, 0 rows affected (0.001 sec)
MariaDB [(none)]>
Você criou uma conta de usuário MySQL com sucesso. Anote o usuário/senha. Eles serão usados no script PHP.
3. Criando um banco de dados MySQL
Crie um banco de dados db_nano_esp32 digitando o seguinte comando no Prompt de Comando:
CREATE DATABASE db_nano_esp32 CHARACTER SET = 'utf8' COLLATE = 'utf8_general_ci';
Command Prompt
MariaDB [(none)]> CREATE DATABASE db_nano_esp32 CHARACTER SET = 'utf8' COLLATE = 'utf8_general_ci';
Query OK, 1 row affected (0.003 sec)
MariaDB [(none)]>
4. Criando uma tabela MySQL
Crie uma tabela tbl_temp copiando os comandos abaixo e colando no Prompt de Comando:
USE db_nano_esp32;
CREATE TABLE tbl_temp (
temp_id INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,
temp_value FLOAT DEFAULT 0.00,
PRIMARY KEY (temp_id)
);
Command Prompt
MariaDB [(none)]> USE db_nano_esp32;
Database changed
MariaDB [db_nano_esp32]>
MariaDB [db_nano_esp32]> CREATE TABLE tbl_temp (
-> temp_id INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,
-> temp_value FLOAT DEFAULT 0.00,
-> PRIMARY KEY (temp_id)
-> );
Query OK, 0 rows affected (0.044 sec)
MariaDB [db_nano_esp32]>
6. Escreva os arquivos de script PHP
Crie um arquivo insert_temp.php usando qualquer editor de texto (por exemplo, Notepad/Notepad++). Vamos escrever o script neste arquivo para extrair o valor da temperatura da requisição HTTP e inserir o valor da temperatura no banco de dados.
<?php
if(isset($_GET["temperature"])) {
$temperature = $_GET["temperature"]; // get temperature value from HTTP GET
$servername = "localhost";
$username = "ESP32";
$password = "newbiely.com";
$database_name = "db_nano_esp32";
// Create MySQL connection fom PHP to MySQL server
$connection = new mysqli($servername, $username, $password, $database_name);
// Check connection
if ($connection->connect_error) {
die("MySQL connection failed: " . $connection->connect_error);
}
$sql = "INSERT INTO tbl_temp (temp_value) VALUES ($temperature)";
if ($connection->query($sql) === TRUE) {
echo "New record created successfully";
} else {
echo "Error: " . $sql . " => " . $connection->error;
}
$connection->close();
} else {
echo "temperature is not set in the HTTP request";
}
?>
- Coloque este arquivo dentro da pasta C:\xampp\htdocs
- Descubra o endereço IP do seu PC. Se você não sabe como, pesquise no Google.
- Teste o código PHP abrindo um navegador (por exemplo, Chrome) e acessando este link: http://192.168.0.19/insert_temp.php?temperature=26.2. Observe que você precisa substituir o endereço IP acima pelo endereço do seu PC.
- O navegador mostra como abaixo:
- Verifique se os dados foram armazenados no banco de dados digitando o seguinte comando no Prompt de Comando:
SELECT * from tbl_temp;
Command Prompt
MariaDB [db_nano_esp32]> SELECT * from tbl_temp;
+---------+------------+
| temp_id | temp_value |
+---------+------------+
| 1 | 26.2 |
+---------+------------+
1 row in set (0.001 sec)
MariaDB [db_nano_esp32]>
Como você pode ver, a temperatura de 26.2 está armazenada no banco de dados. O próximo passo é escrever o código do Arduino Nano ESP32 que faz uma requisição HTTP ao servidor web no seu PC.
7. Escreva o código do Arduino Nano ESP32
O código do Arduino Nano ESP32 abaixo faz uma requisição HTTP ao seu PC para inserir uma temperatura de 30.5°C no banco de dados
/*
* Este código de Arduino Nano ESP32 foi desenvolvido por pt.newbiely.com
* Este código de Arduino Nano ESP32 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição.
* Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite:
* https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino-nano-esp32/arduino-nano-esp32-mysql
*/
#include <WiFi.h>
#include <HTTPClient.h>
const char* WIFI_SSID = "YOUR_WIFI_SSID"; // CHANGE IT
const char* WIFI_PASSWORD = "YOUR_WIFI_PASSWORD"; // CHANGE IT
String HOST_NAME = "http://192.168.0.19"; // change to your PC's IP address
String PATH_NAME = "/insert_temp.php";
String queryString = "?temperature=30.5";
void setup() {
Serial.begin(9600);
WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);
Serial.println("Connecting");
while(WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(500);
Serial.print(".");
}
Serial.println("");
Serial.print("Connected to WiFi network with IP Address: ");
Serial.println(WiFi.localIP());
HTTPClient http;
http.begin(HOST_NAME + PATH_NAME + queryString); //HTTP
int httpCode = http.GET();
// httpCode will be negative on error
if(httpCode > 0) {
// file found at server
if(httpCode == HTTP_CODE_OK) {
String payload = http.getString();
Serial.println(payload);
} else {
// HTTP header has been send and Server response header has been handled
Serial.printf("[HTTP] GET... code: %d\n", httpCode);
}
} else {
Serial.printf("[HTTP] GET... failed, error: %s\n", http.errorToString(httpCode).c_str());
}
http.end();
}
void loop() {
}
Passos Rápidos
- Se esta é a primeira vez que você usa o Arduino Nano ESP32, veja como configurar o ambiente para o Arduino Nano ESP32 na Arduino IDE.
- Faça a ligação como na imagem acima.
- Conecte a placa Arduino Nano ESP32 ao seu PC por meio de um cabo USB
- Altere o endereço IP no código pelo endereço IP do seu PC
- Compile e envie o código para o Arduino Nano ESP32
- Abra o Serial Monitor na Arduino IDE
- O resultado no Serial Monitor
8
Serial.println("Hello World!");
Message (Enter to send message to 'Arduino Nano ESP32' on 'COM15')
New Line
9600 baud
Connected to server
HTTP/1.1 200 OK
Date: Tue, 12 Jan 2021 07:52:22 GMT
Server: Apache/2.4.39 (Win64) OpenSSL/1.1.1c PHP/7.3.8
X-Powered-By: PHP/7.3.8
Content-Length: 31
Connection: close
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
New record created successfully
disconnected
- Verifique se os dados foram armazenados no banco de dados usando o seguinte comando no Prompt de Comando:
SELECT * from tbl_temp;
Command Prompt
MariaDB [db_nano_esp32]> SELECT * from tbl_temp;
+---------+------------+
| temp_id | temp_value |
+---------+------------+
| 1 | 26.2 |
| 2 | 30.5 |
+---------+------------+
2 rows in set (0.000 sec)
MariaDB [db_nano_esp32]>
Como você pode ver, a temperatura 30.5 está armazenada no banco de dados.
Como o Arduino Nano ESP32 insere, atualiza ou obtém dados de/para o banco de dados MySQL
O exemplo acima mostra como inserir dados no banco de dados MySQL. É semelhante para atualizar e ler dados do banco de dados. Você só precisa modificar a consulta MySQL no código PHP. Você pode aprender mais no W3Schools.com