Добавляем wifi к arduino uno

Как задать цвет свечения rgb лентой по wi-fi.

Мы определили команду и параметры приема для задания цвета ленты. Для удобства мы будем принимать значения в стандартном виде RGBA(100,255,255,255). Яркость у нас определяется значением пин, т.е. если мы дадим команду analogWrite (LED_R, 255), то у нас загорится красный цвет и яркость будет равна 25%. Зная это мы будем приводить наш стандартный вид к виду удобному arduino. Для этого нам необходимо принимаемое значение цвета(по стандарту максимум 255) умножить на 4 и умножить на процент яркости(параметр A). Отсюда получается — нам нужна функция, которая распарсит 4 параметра(A,Red,Green,Blue), приведет их в необходимый вид для ардуино и зажжет нужный цвет. Получается на стороне платы мы работаем с тремя значениями RGB, а яркость уходит в значение цвета. Потом обнуляем переменную с принимаемыми значениями.


void LightRGB() {
  Serial.println("LightRGBComand");
  int re = 0;
  int gr = 0;
  int bl = 0;
  int a = 100;
  a = String((strtok (NULL, " "))).toInt();
  re = String((strtok (NULL, " "))).toInt();
  gr = String((strtok (NULL, " "))).toInt();
  bl = String((strtok (NULL, " "))).toInt();
  if (a > 100)a = 100;
  if (a < 0)a = 0;

  if (re >= 255 || re < 0 ) re = 256;
  if (gr >= 255 || gr < 0 ) gr = 256;
  if (bl >= 255 || bl < 0 ) bl = 256;

  re = round(float(re) * 4 * float(a) / 100);
  gr = round(float(gr) * 4 * float(a) / 100);
  bl = round(float(bl) * 4 * float(a) / 100);

  Serial.println("alfa: " + String(a));
  Serial.println("LED_R: " + String(re));
  Serial.println("LED_G: " + String(gr));
  Serial.println("LED_B: " + String(bl));
  LightRed(re);
  LightGreen(gr);
  LightBlue(bl);
  Str = "0";
  Serial.println("EndLightRGBComand");
}

В начале функции и в конце я делаю вывод на порт. При отладке будет видно, что команда дошла и функция завершилась. Внутри функции также вывожу измененные значения. После отладке эти строки можно удалить.

Элементы платы

Микроконтроллер ATmega16U2

Микроконтроллер ATmega16U2 обеспечивает связь микроконтроллера ATmega328P с USB-портом компьютера. При подключении к ПК Arduino Uno WiFi определяется как виртуальный COM-порт. Прошивка микросхемы 16U2 использует стандартные драйвера USB-COM, поэтому установка внешних драйверов не требуется.

Пины питания

  • VIN: Напряжение от внешнего источника питания (не связано с 5 В от USB или другим стабилизированным напряжением). Через этот вывод можно как подавать внешнее питание, так и потреблять ток, если к устройству подключён внешний адаптер.
  • 5V: На вывод поступает напряжение 5 В от стабилизатора платы. Данный стабилизатор обеспечивает питание микроконтроллера ATmega328. Запитывать устройство через вывод не рекомендуется — в этом случае не используется стабилизатор напряжения, что может привести к выходу платы из строя.
  • 3.3V: 3,3 В от стабилизатора платы. Максимальный ток вывода — 1 А.
  • GND: Выводы земли.
  • IOREF: Вывод предоставляет платам расширения информацию о рабочем напряжении микроконтроллера. В зависимости от напряжения, плата расширения может переключиться на соответствующий источник питания либо задействовать преобразователи уровней, что позволит ей работать как с 5 В, так и с 3,3 В устройствами.

Порты ввода/вывода

  • Цифровые входы/выходы: пины –
    Логический уровень единицы — 5 В, нуля — 0 В. Максимальный ток выхода — 40 мА. К контактам подключены подтягивающие резисторы, которые по умолчанию выключены, но могут быть включены программно.
  • ШИМ: пины ,,,, и
    Позволяют выводить 8-битные аналоговые значения в виде ШИМ-сигнала.
  • АЦП: пины –
    6 аналоговых входов, каждый из которых может представить аналоговое напряжение в виде 10-битного числа (1024 значений). Разрядность АЦП — 10 бит.
  • TWI/I²C: пины и
    Для общения с периферией по синхронному протоколу, через 2 провода. Для работы — используйте библиотеку .
  • SPI: пины , , , .
    Через эти пины осуществляется связь по интерфейсу SPI. Для работы — используйте библиотеку .
  • UART: пины и
    Эти выводы соединены с соответствующими выводами микроконтроллера ATmega16U2, выполняющей роль преобразователя USB-UART. Используется для коммуникации платы Arduino с компьютером или другими устройствами через класс .

Светодиодная индикация

Имя светодиода Назначение
ON Индикатор питания на плате.
L Светодиод вывода . При отправке значения HIGH светодиод включается, при отправке LOW – выключается.
WIFI Мигает при поиске и обмена данными с WiFi сетями
RX и TX Мигают при обмене данными между Arduino Uno WiFi и ПК.

Регулятор напряжения 5 В

Когда плата подключена к внешнему источнику питания, напряжение проходит через стабилизатор . Выход стабилизатора соединён с пином . Максимальный выходной ток составляет 1 А.

Регулятор напряжения 3,3 В

Стабилизатор с выходом 3,3 вольта. Обеспечивает питание модуля WiFi и выведен на пин . Максимальный выходной ток составляет 1 А.

ICSP-разъём для ATmega328P

ICSP-разъём предназначен для внутрисхемного программирования микроконтроллера ATmega328P.
С использованием библиотеки данные выводы могут осуществлять связь с платами расширения по интерфейсу SPI. Линии SPI выведены на 6-контактный разъём, а также продублированы на цифровых пинах , , и .

Подключение и настройка

Для начала работы с платой Uno WiFi в операционной системе Windows скачайте и установите на компьютер интегрированную среду разработки Arduino IDE.

Что-то пошло не так?

  • У меня не появляется новых устройств при подключении Arduino Uno WiFi

  • У меня «Неизвестное устройство» вместо «Arduino Uno WiFi»

Настройка модуля WiFi

Для настройки Arduino с модулем WiFi выполните следующие действия.

Подключите питание к плате. Через несколько секунд в списке доступных сетей появится новая — с именем , где — уникальный номер платы.

Подключитесь к найденной сети и зайдите в браузере по адресу:192.168.240.1

Откроется web-интерфейс настройки платы Arduino.

Зайдите в сетевые настройки платы, нажатием на кнопку в пункте .

Выберите вашу сеть Wi-Fi из списка доступных сетей, введите пароль и подключитесь к ней.

При успешном подключении к Wi-Fi сети появится информация о присвоенном IP-адресе. Запомните или запишите его. В нашем примере мы получили адрес .Теперь на Arduino Uno WiFi можно зайти с любого устройства, подключенного к этой сети.

Для дальнейшей работы с платой переключите ваш ПК с Wi-Fi-сети на вашу домашнюю беспроводную сеть — .

Зайдите в браузере по выданному ранее IP-адресу

Откроется тот же web-интерфейс настройки платы.

Обратите внимание: в данный момент плата работает в режиме «клиент + точка доступа». Если вы хотите прошить плату по Wi-Fi, необходимо переключить режим работы платы из в

Зайдите в сетевые настройки платы, нажав на кнопку в пункте .

Переключите режим сети из в кнопкой .

В колонке отобразится режим .

Это значит, вы всё сделали верно, и можно переходить к

Прошивка Arduino по WiFi

Arduino Uno WiFi имеет в своём запасе ещё один приятный бонус — возможность загружать скетчи без использования USB-кабеля в режиме OTA (Firmware Over The Air). Рассмотрим подробнее, как это сделать.

  1. Отключите плату Arduino от ПК и подключите к другому источнику питания — например, к блоку питания или Power Shield.
  2. Запустите Arduino IDE.

  3. Сообщите среде IDE, с какой платой будете работать. Для этого перейдите в меню:
    Инструменты
    Плата и выберите плату «Arduino Uno WiFi».

  4. Теперь необходимо сообщить среде программирования номер COM-порта, который соответствует подключённой плате.

Для этого необходимо войти в меню:
Инструменты
Порт и выбирать нужный порт.

Так как мы прошиваем Arduino по WiFi, плата определится как удалённое устройство с IP-адресом

Загрузка скетча

Среда настроена, плата подключена. Можно переходить к загрузке скетча.
Arduino IDE содержит большой список готовых примеров, в которых можно подсмотреть решение какой-либо задачи. Выберем среди примеров мигание светодиодом — скетч «Blink».
Прошейте плату, нажав на иконку загрузки программы.
После загрузки светодиод начнёт мигать раз в секунду. Это значит, что всё получилось.

Теперь можно переходить к .

Шаг 4. Настройка соединения

После того, как все настроено, вы заметите, что ваш ESP8266 Wifi будет доступен в радиусе действия вашего телефона.

1. Скачать TCP Client для Android

Вы можете скачать любой TCP-клиент, доступный в Play Store, но я использовал TCP-клиент от Sollae Systems

2. Со своего телефона подключитесь к вашему ESP8266 Wifi

Если ваш Wi-Fi ESP8266 не отображается в доступных сетях Wi-Fi, убедитесь, что ваш Arduino работает и все подключено правильно. Если нет, устраните неполадки вашего ESP, следуя документации модуля.

Обычно имя wifi / ssid начинается в ESP после его названия версии, у меня ESP11.

3. После подключения получите статический IP-адрес.

Важно! Вы можете проверить IP-адрес ESP, зайдя в настройки Wi-Fi своего телефона и щелкнув информацию о сети.

IP-адрес по умолчанию в режиме AP — 192.168.4.1.

Вы можете изменить статический IP-адрес, следуя этой Wifi.config() ссылке.

4. Откройте TCP Client, который вы загрузили ранее.

Создайте соединение, нажав кнопку «Подключить», добавьте IP-адрес ESP и порт 80 следующим образом:

80 — это порт, который я использовал для нашего сервера ESP, но вы можете изменить его, заменив 80 на любой номер порта из нашего кода в строке 23.

5. Подождите, пока на консоли TCP появится сообщение «Подключено».

Распиновка платы

Контакты под номерами от 0 до 13 требуют соединения только с цифровым сигналом, то есть они понимают только два состояния: высокий и низкий уровни сигнала. Также они работают с сигналами ШИМ и на вход, и на выход.

Цифровые пины платы Uno

Пин на плате Адрес в скетче Специальное использование ШИМ
пин 0 RX
пин 1 1 TX
пин 2 2 Вход прерываний
пин 3 3 Вход прерываний ШИМ
пин 4 4
пин 5 5 ШИМ
пин 6 6 ШИМ
пин 7 7
пин 8 8
пин 9 9 ШИМ
пин 10 10 SPI (SS) ШИМ
пин 11 11 SPI (MOSI) ШИМ
пин 12 12 SPI (MISO)
пин 13 13 SPI (SCK)

На выходе подключен встроенный светодиод

Аналоговые пины Arduino Uno

Аналоговые контакты Arduino Uno служат для подключения устройств с непрерывным сигналом. Они являются входами АЦП. В «Ардуино Уно» он имеет 10 разрядов.

Контакт Адрес в скетче Особое значение
Аналоговый A0 A0 или 14
Аналоговый A1 A1 или 15
Аналоговый A2 A2 или 16
Аналоговый A3 A3 или 17
Аналоговый A4 A4 или 18 I2C (SCA)
Аналоговый A5 A5 или 19 I2C (SCL)

На плате имеются дополнительные контакты:

  1. AREF — источник опорного напряжения для АЦП, управляемый функцией analogReference().
  2. RESET, низкий сигнал на котором перезагружает устройство.
Подключение и настройка nRF24L01 к Arduino (модуль беспроводной связи)Подключение и настройка nRF24L01 к Arduino (модуль беспроводной связи)

Как затирать швы на плитке?

Керамическая плитка – один из лучших материалов, используемых для облицовки стен и полов в жилых домах и общественных помещениях. Поверхность, отделанная плиткой, красива, практична и долговечна. Работы по укладке плитки завершаются затиркой межплиточных швов. Без этой операции отделку полов или стен керамической плиткой нельзя считать окончательно выполненной, так как затирка не только улучшает внешний вид плиточного покрытия, но и герметизирует швы

Правильно нанесенная затирочная смесь позволяет избежать проникновения влаги в швы между плитками, что очень важно для сохранения прочности и долговечности плиточного покрытия. Вода, затекающая в швы и попадающая под плитки, разрушает клеевой состав

В результате этого плитки могут просто отклеиться от стены или пола.

Ардуино код для Мастера

Код для нашего ведущего Ардуино (т.е. мастера):

Разбираем код Мастера

QNH — авиационный термин. Это один из факторов коррекции, который при применении к альтиметру позволит ему точно считывать высоту над уровнем моря в текущем местоположении.

Варьируется ото дня ко дню и даже от часа к часу. Пилоты должны устанавливать этот коэффициент каждый раз при полете для калибровки своих альтиметров. Если пилоты не могут этого добиться, например, во время полета над океаном, они все используют 1013, то все их высотомеры считывают используя один и тот же эталон. Это позволяет им летать на разных высотах, чтобы избежать столкновения. Его можно получить на погодных сайтах.

Например, вот для Кейптауна — см. ссылку.

Вам не обязательно это делать. Но без скорректированного значения высоты в вашем местоположении, оно будет неверным (так как вы должны учитывать местные изменения атмосферного давления) и может даже отображаться отрицательным. Фактическое давление и температура все равно будут верны.

Запускает один из 125 каналов. Передатчик и приемник должны иметь один и тот же адрес.

Устанавливает уровень мощности передатчика. Высокий уровень может вызвать проблемы с нестабильностью, если питание 3,3 В осуществляется по длинным проводам. Лучше всего вставить через него конденсатор 100 мкФ, но для более долгого срока службы батареи лучше использовать низкочастотный конденсатор.

Говорит модулю вести себя как передатчик и наоборот:

говорит ему вести себя как приемник.

Передаваемые данные выводятся локально на последовательный монитор (если он подключен), а также передаются на приемник.

Строки:

посылают символ степени на последовательный монитор (для некоторых ПК это может отличаться).

Если вы используете ЖК-дисплей, вы можете сделать это с помощью:

Наконец, передает содержимое массива данных

Обратите внимание, что ему необходимо знать, сколько байт отправить и получит это

Использование esp8266 для связи Ардуино по WiFi

Перед подключением к Ардуино важно помнить, что у ESP8266 напряжение питания не может быть выше 3,6, в то время как на пате Ардуино напряжение равно 5 В. Соединять 2 микроконтроллера нужно с помощью резистивных делителей

Перед подключением модуля нужно ознакомиться с распиновкой выбранного ESP8266. Схема подключения для ESP8266-01 представлена на рисунке.

3,3 В с Ардуино – на Vcc&CH_PD на модуле ESP8266, Земля с Ардуино – к земле с ESP8266, 0 – TX, 1 – RX.

Для поддержки стабильной работы ESP8266 необходим источник постоянного напряжения на 3,3 В и максимальный ток 250 мА. Если питание происходит от конвертера USB-TTL, могут происходить неполадки и сбои в работе.

Работа с библиотекой Wi-Fi для ESP8266 схожа с библиотекой для обыкновенного шилда. Имеется несколько особенностей:

  • mode(m) – для выбора одного из трех режимов: клиент, точка доступа или оба режима единовременно.
  • softAP(ssid) – нужен для создания открытой точки доступа.
  • softAP(ssid, password) – создает точку доступа с паролем, который должен состоять не менее чем из 8 знаков.
  • WiFi.macAddress(mac) и WiFi.softAPmacAddress(mac)– определяет МАС адрес.
  • WiFi.localIP() и WiFi.softAPIP() – определение IP адреса.
  • printDiag(Serial); – позволят узнать данные о диагностике.
  • WiFiUDP – поддержка передачи и приема multicast пакета в режиме клиента.

Работа выполняется по следующему алгоритму:

  • Подключение USB-TTL к USB и к ESP.
  • Запуск Arduino >NodeMCU на базе esp8266

NodeMCU – это платформа, основанная на базе модуля esp8266. Используется для управления схемой на расстоянии при помощи интернета через Wi-Fi. Плата малогабаритная, компактная, стоит дешево, на лицевой стороне имеется разъем для USB. Рядом кнопки для отладки и перезагрузки микроконтроллера. Также установлен чип ESP8266. Напряжение питания – от 5 до 12 В, желательно подавать более 10 В.

Большим преимуществом платы является ее малое энергопотребление. Нередко их используют в схемах с автономным питанием. На плате расположены всего 11 портов общего назначения, из них некоторые имеют специальные функции:

  • D1 и D2 – для интерфейса I2C/ TWI;
  • D5-D8- для интерфейса SPI;
  • D9, D10 – для UART;
  • D1-D10 – могут работать как ШИМ.

Платформа имеет современное API для аппаратного ввода и вывода. Это позволяет сократить количество действий во время работы с оборудованием и при его настройке. С помощью прошивки NodeMCU можно задействовать весь рабочий потенциал для быстрой разработки устройства.

Превратить ваш Arduino в сервер

Альтернативным способом обеспечения коммуникации с вашей платой является превращение ее в крошечный сервер. Ключевое преимущество такой трансформации платы в сервер является появление возможности коммуникации с платами с любого устройства, которое может осуществлять навигацию по IP адресу или отправлять веб-запрос. Это потребует прикрепления Ethernet shield к вашей плате к домашней сети.

Arduino Web Page LED Control using HTML Button and Hardware ButtonArduino Web Page LED Control using HTML Button and Hardware Button

Если у вас нет Ethernet shield, то аналогичный эффект может быть достигнут через Wi-Fi shield или через плату, соединенную с Wi-Fi, подобно NodeMCU.

Если код node.js является вашим джемом (jam), есть смысл взглянуть на проект arduino-android github. Еще раз повторим, что приложения для Android разработаны на основе открытого кода, и все, что необходимо сделать вам — это установить сервер node.js на выбранной вами Arduino плате.

Подключение оборудования к вашему ESP8266

Мы можем использовать конвертер USB-to-TTL или использовать Arduino для программирования ESP8266. Вот три способа, которым вы можете следовать, чтобы загрузить код в ESP8266 — выберите тот, который вам подходит лучше всего. Обратитесь к диаграммам для каждого варианта и соответствующим образом настройте своё оборудование.

1. Конвертер USB-to-TTL с использованием разъема DTR

Если вы используете конвертер USB-to-TTL с выводом DTR, загрузка будет идти гладко. Пожалуйста, имейте в виду, что серийный монитор не будет работать при этом.

  • USB TTL → ESP8266 ESP-01
  • GND → GND
  • TX → RX
  • RX → TX
  • RTS → RST
  • DTR → GPIO0

2. Конвертер USB в TTL без вывода DTR

Чтобы подключить конвертер USB-TTL без вывода DTR, мы должны использовать ручную передачу. Для этого мы используем две кнопки — см. следующую диаграмму:

  • USB TTL → ESP8266 ESP-01
  • GND → GND
  • TX → RX
  • RX → TX
  • Reset Button → RST
  • Flash Button → GPIO0

При загрузке кода нажмите кнопку «Загрузки» (Flash). Держите кнопку нажатой, в тот момент когда вы нажимаете один раз кнопку «Перезагрузка/Сброс» (Reset).

Теперь вы можете отпустить кнопку Flash. ESP8266 теперь находится в режиме в котором вы сможете загрузить эскиз.

3. Использование Arduino Uno для загрузки кода в ESP8266

Вы можете использовать Arduino UNO для запуска кода ESP8266 ESP-01. При загрузке кода следуйте той же процедуре, что во втором пункте, — удерживайте кнопку «Загрузки» нажатой, когда вы нажимаете один раз на сброс, а после отпускаете кнопку Flash.

  • ARDUINO → ESP8266 ESP-01
  • GND → GND
  • TX → TX
  • RX → RX
  • Кнопка Reset → RST
  • Кнопка Flash → GPIO0

Arduino Bluetooth Controller

Следующая программа в нашем списке – удачно названный Контроллер Arduino  Bluetooth. Это приложение имеет большую значимость относительно триггеров на изменения в загруженных скетчах, и меньшую значимость для программирования Arduino. Контроллер Arduino по Bluetooth посылает данные на вашу плату по Bluetooth, что дает вам возможность послать серийные данные нажатием кнопки. Вам потребуется модуль Bluetooth для вашей платы, хотя модуль HC-06 широко используется и доступен всего лишь за $3.

Arduino Bluetooth BasicsArduino Bluetooth Basics

Заслуживает упоминания тот факт, что программа загружается на английском языке, хотя на картинках Play Store указан итальянский язык!

Конструкции компонентов защиты

Устройство молниезащиты частного дома состоит из трёх основных компонентов:

  • Приёмника.
  • Токоотвода.
  • Заземлителя.

На сегодняшний день наибольшей популярностью пользуются несколько конструкций молниезащиты дома:

  • Стержневой молниеприемник.
  • Тросовая защита.
  • Сетчатый молниеотвод.

Поговорим поподробнее об этих типах защиты частного дома.

Громоотвод своими руками, бюджетный вариантГромоотвод своими руками, бюджетный вариант

Приемник разряда

Стержневой молниеприемник — это простейший тип защиты, который выполняется в виде высокого металлического стержня длиной от 25 сантиметров с диаметром прута 10−18 миллиметров. Закрепляется устроенный стержневой приемник на самой высокой точке дома, поэтому молния будет ударять в такую защиту и затем выводиться непосредственно в землю, полностью исключая повреждение дома.

Тросовые молниеприемники изначально использовались с высотными многоквартирными домами, однако, сегодня с успехом применяются и в частном строительстве. Такая защита представляет собой металлический трос, который натягивается по длине конька крыши, причём крепление выполняется деревянными опорами, не передающими электротока. Такой трос не должен касаться крыши и быть прочно закреплен при помощи деревянных брусочков.

Сетчатая молниезащита может быть изготовлена из любого типа проволоки сечением не меньше 6 миллиметров. Сетка натягивается по всей крыше, что и позволяет обеспечить необходимую защиту от поражения током. При этом крепить такой сетчатый молниеприемник необходимо так, чтобы его металлические элементы не касались крыши, для чего используют непроводящие тока опоры или деревянные колышки.

Пасивная молниезащита gromo.com.uaПасивная молниезащита gromo.com.ua

Токоотводный компонент

Основным назначением токоотвода является передача разряда молнии от приемника непосредственно к заземлителю. Для выполнения такого токоотвода чаще всего используют стальную проволоку диаметром около 6 миллиметров. Если стены дома выполнены из газобетона, кирпича или других негорючих материалов, то в качестве токоотвода можно использовать различный токопроводящий материал.

Непосредственно к приемнику такой токоотвод крепится при помощи стального болтового или сварочного соединения. Если в вашем доме используется лишь один стержневой приемник, то фиксация токоотвода не представляет какой-либо сложности. Если используется сетчатый приемник, то необходимо выполнить два токоотвода с различных сторон здания.

Как установить молниезащиту?Как установить молниезащиту?

Устройство заземлителя

Простейший громоотвод подразумевает два металлических прута, которые заглубляются в землю на 2−3 метра. Между заглубленными металлическими прутами расстояние выдерживается не менее трех метров. Приблизительно на глубине 50 сантиметров металлические пруты нужно соединить токопроводящей перемычкой, к которой в последующем крепится токоотвод. С токоотводом выполненные перемычки должны соединяться сваркой.

Если дом построен на грунте с высоким уровнем подземных вод, то используется горизонтальный заземлитель, располагающийся на глубине 70−80 сантиметров. В таком случае в качестве заземлителя используется металлическая полоса или уголок, толщиной более 4 миллиметров и шириной от 50 миллиметров.

Молниезащита. Основные понятияМолниезащита. Основные понятия

Описание ESP8266

ESP8266 – микроконтроллер с интерфейсом WiFi, который имеет возможность исполнять программы из флеш-памяти. Устройство было выпущено в 2014 году китайской фирмой Espressif и практически сразу же стало популярным.

Контроллер недорогой, обладает небольшим количеством внешних элементов и имеет следующие технические параметры:

  • Поддерживает Wi-Fi протоколы 802.11 b/g/n с WEP, WPA, WPA2;
  • Обладает 14 портами ввода и вывода, SPI, I2C, UART, 10-бит АЦП;
  • Поддерживает внешнюю память до 16 МБ;
  • Необходимое питание от 2,2 до 3,6 В, потребляемый ток до 300 мА в зависимости от выбранного режима.

Важной особенностью является отсутствие пользовательской энергонезависимой памяти на кристалле. Программа выполняется от внешней SPI ПЗУ при помощи динамической загрузки необходимых элементов программы

Доступ к внутренней периферии можно получить не из документации, а из API набора библиотек. Производителем указывается приблизительное количество ОЗУ – 50 кБ.

Особенности платы ESP8266:

  • Удобное подключение к компьютеру – через USB кабель, питание от него же;
  • Наличие встроенного преобразователя напряжения 3,3В;
  • Наличие 4 Мб флеш-памяти;
  • Встроенные кнопки для перезагрузки и перепрошивки;
  • Все порты выведены на плату на две гребенки с шагом 2,5 мм.

Сферы применения модуля ESP8266

  • Автоматизация;
  • Различные системы для умного дома: Беспроводное управление, беспроводные розетки, управление температурой, дополнение к сигнализационным системам;
  • Мобильная электроника;
  • >Распиновка esp8266

Существует огромное количество разновидностей модуля ESP8266. На рисунке представлены некоторые из них. Наиболее популярным вариантом является ESP 01.

Исполнение программы требуется задавать состоянием портов GPIO0, GPIO2 и GPIO15, когда заканчивается подача питания. Можно выделить 2 важных режима – когда код исполняется из UART (GPIO0 = 0, GPIO2 = 1 и GPIO15 = 0) для перепрошивки флеш-карты и когда исполняется из внешней ПЗУ (GPIO0 = 1, GPIO2 = 1 и GPIO15 = 0) в штатном режиме.

Распиновка для ESP01 изображена на картинке.

1 – земля, 8 – питание

По документации напряжение подается до 3,6 В – это важно учесть при работе с Ардуино, на которую обычно подают 5 В.
6 – RST, нужна для перезагрузки микроконтроллера при подаче на него низкого логического уровня.
4 – CP_PD, также используется для перевода устройства в энергосберегающий режим.
7 и 0 – RXD0 и TXD0, это аппаратный UART, необходимый для перепрошивки модуля.
2 – TXD0, к этому контакту подключается светодиод, который загорается при низком логическом уровне на GPIO1 и при передаче данных по UART.
5 – GPIO0, порт ввода и вывода, также позволяет перевести устройство в режим программирования (при подключении порта к низкому логическому уровню и подачи напряжения) .
3 – GPIO2, порт ввода и вывода.

Основные отличия Ардуино от ESP8266

  • ESP8266 имеет больший объем флеш-памяти, при этом у ESP8266 отсутствует энергонезависимая память;
  • Процессор ESP8266 быстрее, чем у Ардуино;
  • Наличие Wi-Fi у ESP8266;
  • ESP8266 потребляеn больше тока, чем для Ардуино;

Примеры использования и передачи данных с AArduino на AArduino или ПК по Wifi

В качестве примера можно привести создание программы для NodeMCU в среде Ардуино. Для этого на ПК устанавливается ПО для модуля Arduino Wi fi, которое настраивается на работу с ESP8266.

Далее, например, плата NodeMCU подключается к аналоговому фоторезистору и отправляет данные на сервер по протоколу MQTT. Схема соединения представлена ниже.

Чтобы написать и запустить код, потребуется библиотека pubsubclient. Скачав ее, нужно поместить файлы из архива в папку библиотек IDE и открыть в среде скетч _2.ino. Чтобы все работало как надо, необходимо внести в код следующие изменения (SSID и пароль):

const char* ssid = «your_wifi_hotspot»;

const char* password = «your_wifi_password»;

Далее происходит загрузка программы на плату, открывается монитор последовательного порта и мониторится результат на картинке.

После всего этого плата подключится по Wifi к MQTT и он будет отображать данные фоторезистора.

Wifi сервер на Ардуино на базе ESP организовывается аналогичным образом. Для него можно использовать язык скриптов LUA. Скрипт, представленный ниже, создает простейший сервер, который отображает информацию при обращении устройств к плате:

serverport = 80

server=net.createServer(net.TCP)

server:listen(serverport,

function(connection)

connection:send(«HTTP/1.1 200 OK\nContent-Type: text/html\nRefresh: 10\n\n» ..

«<!DOCTYPE HTML>» .

«<html><body>» ..

«<b>Server </b></br>» ..

» ChipID : » .. node.chipid() .. «<br>» ..

» MAC : » .. wifi.sta.getmac() .. «<br>» ..

» Heap : » .. node.heap() .. «<br>» ..

» Timer Ticks : » .. tmr.now() .. «<br>» ..

«</html></body>»)

connection:on(«sent»,function(connection) connection:close() end)

end

Код сохраняется в файле server1.lua, после чего запускается. Чтобы проверить работу, можно подключиться к точке доступа и набрать в браузере IP-адрес http://192.168.4.1:

Как подключить модуль Ethernet к Arduino

Подключение модулей w5100 к ардуино осуществляется  через SPI. При наличии некоторого опыта работы c платформой никаких трудностей это вызвать не должно. В самом простом случае нужно просто “надеть” плату шилда, вставив в соответствующие разъемы платы Uno или Nano. В случае использования отдельного модуля подключить w5100 к ардуино можно через стандартные SPI-выводы.

Нужно помнить, что в Arduino Uno для SPI выделены пины 11, 12, 13. В Arduino Mega – 50, 51, 52. На шилде для Uno SS сигнал связан с 10 пином. На плате Mega за SS отвечает пин 53, но он не используется. Не смотря на этой, вам нужно обязательно установить его в режим OUTPUT с помощью функции pinMode.

Распиновка шилда с описанием элементов платы для Arduino  Uno представлена на следующем рисунке.


Схема шилда Arduino Ethernet Shield

После подключения внешнего модуля к арудино нужно будет подключить его к уже существующей сетевой инфраструктуре через витую пару с RJ45 разъемом. Причем подключать можно и к WiFi роутеру, что позволяет вашему проекту выходить на связь в беспроводном режиме (провод от ардуино до роутера все равно понадобится).

Выполнив физическое подключение, останется сделать только последний, но самый сложный и важный шаг. Нужно написать и загрузить в плату соответствующий скетч, который превратит плату в сервер, отвечающий на запросы удаленных устройств или в клиента, собирающего данные с серверов или отправляющего на них данные.

Библиотека WiFi

В Arduino IDE версии 1.0.5 изменена прошивка WiFi-платы расширения. Рекомендуется установить акутальное обновление по этим инструкциям.

Данная библиотека позволяет Ардуино выходить в Интернет через плату расширения WiFi. Она позволяет Ардуино выступать как в роли сервера, принимающего соединения, так и в роли клиента, подключающегося к удаленным серверам. Библиотека поддерживает методы шифрования WEP и WPA2 Personal (WPA2 Enterprise не поддерживается)

Также следует принять во внимание, что плата расширения может подключаться только к сетям с открытым SSID

Взаимодействие Ардуино и WiFi-платы расширения осуществляется по шине SPI, объединяющей в себе цифровые выводы 11, 12 и 13 на Arduino Uno, и 50, 51, 52 — на Arduino Mega. В обеих платах в качестве линии SS используется вывод 10. Аппаратный вывод SS (53) в Arduino Mega не используется, однако для нормальной работы интерфейса SPI он должен быть сконфигурирован как выход. Цифровой вывод 7 используется для инициализации WiFi-платы расширения при подключении к Ардуино, поэтому он не может использоваться для других целей.

Функции библиотеки WiFi очень похожи на функции библиотеки Ethernet, и часто имеют одинаковый синтаксис.

Для получения дополнительной информации о плате расширения WiFi см. ее техническое описание, а также страницу Начало работы.

Класс WiFi

Класс WiFi инициализирует библиотеку и основные сетевые настройки.

  • begin()
  • disconnect()
  • config()
  • setDNS()
  • SSID()
  • BSSID()
  • RSSI()
  • encryptionType()
  • scanNetworks()
  • getSocket()
  • macAddress()

Класс IPAddress предоставляет информацию о текущих настройках сети.

  • localIP()
  • subnetMask()
  • gatewayIP()

Класс Server

Класс Server предназначен для создания серверов, которые могут отправлять или получать данные от удаленных клиентов (программ, запущенных на других компьютерах или устройствах).

  • Server
  • WiFiServer()
  • begin()
  • available()
  • write()
  • print()
  • println()

Класс Client

Данный класс предназначен для создания клиентов, которые могут соединяться с серверами для отправки или получения данных.

  • Client
  • WiFiClient()
  • connected()
  • connect()
  • write()
  • print()
  • println()
  • available()
  • read()
  • flush()
  • stop()

Класс UDP

Класс UDP позволяет отправлять и получать UDP-сообщения.

  • WiFiUDP
  • begin()
  • available()
  • beginPacket()
  • endPacket()
  • write()
  • parsePacket()
  • peek()
  • read()
  • flush()
  • stop()
  • remoteIP()
  • remotePort()

Примеры

  • ConnectNoEncryption : Пример подключения к открытой сети.
  • ConnectWithWEP : Пример подключения к сети с алгоритмом шифрования WEP.
  • ConnectWithWPA : Пример подключения к сети с алгоритмом шифрования WPA2 Personal.
  • ScanNetworks : Отображение списка WiFi-сетей, доступных в радиусе действия.
  • WiFiChatServer : Создание простого чат-сервера.
  • WiFiCosmClient : Соединение с pachube.com — бесплатным сайтом для ведения журнала данных.
  • WiFiCosmClientString: Отправка текстовых строк на pachube.com.
  • : Twitter-клиент с использованием класса String.
  • WiFiWebClient : Соединение с удаленным веб-сервером.
  • WiFiWebClientRepeating : Циклическая отправка HTTP запросов веб-серверу.
  • WiFiWebServer : Обслуживание веб-страницы через плату расширения WiFi.
  • WiFiSendReceiveUDPString : Отправка и получение UDP-сообщения.
  • UdpNTPClient : Запрос на NTP-сервер (Network Time Protocol) через UDP.

Как подключить Wi-Fi модуль

Давайте же рассмотрим подключение esp8266 esp 12e и что такое esp8266 мост wi-fi uart. Ведь именно подключение и настройка модуля вызывают больше всего вопросов.

Распиновка esp8266 esp 12e

В первую очередь определитесь, какая версия микроконтроллера у вас на руках. В первой встраиваются светодиоды около пинов, а на второй, которую стали выпускать совсем недавно, сигнальные огни находятся около антенны.

Перед подключением стоит подгрузить последнюю прошивку, позволяющую увеличивать скорость обмена пакетами до 9600 единиц информации в секунду. А проверять соединение мы будем через кабель usb-ttl и соответствующий терминал от CoolTerm.

Схема подключения ESP8266 к Arduino Nano

Пины для подключения вышеописанного кабеля стандартные, а вот питание идёт через 3.3 вольтовый пин с Ардуино

Важно помнить, что максимальную силу тока, которую подаёт плата, невозможно поставить выше 150 мА, а esp8266 esp 07 и esp8266 witty cloud wi-fi модуль для arduino требуют 240 Ма

Однако, если другого источника тока нет, можете использовать и стандартный вариант от Ардуино, но мощность платы пострадает. Хотя, при не сильной загрузке, достаточно и 70 мА, будьте готовы к внезапным перезагрузкам микроконтроллера в пиковые моменты нагрузки и пишите софт соответственно, чтобы он фильтровал и разбивал файлы, не перегружая плату.

Вариант подключения модуля ESP и Ардуино Uno

Еще один вариант подключения ниже

Важно — контакты RX-TX соединяются перекрестием. Так как уровни сигналов модуля ESP8266 3.3В, а Arduino 5В, нам нужно использовать резистивный делитель напряжения для преобразования уровня сигнала

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий