Что необходимо для подключения телевизора (Smart TV) к интернету (с помощью Wi-Fi, LAN)?

Wi-Fi модуль ESP-01: описание, подключение, схема, характеристики

Содержание

• Технические характеристики модуля
• Подключение 
• Пример использования
• Часто задаваемые вопросы FAQ

Wi-Fi модуль ESP-01 – самый популярный модуль серии ESP8266. Общение с компьютером или микроконтроллером осуществляется с через UART с помощью набора AT-команд. Кроме того, модуль можно использовать как самостоятельное устройство, для этого необходимо в него загрузить свою прошивку. Программировать и загружать прошивки можно через Arduino IDE версии выше 1.6.5. Для прошивки модуля понадобится переходник UART-USB. Модуль ESP-01 может получить широкое распространение для использования в устройствах IoT (Интернет вещей).

Технические характеристики
модуля

• Wi-Fi 802.11 b/g/n
• Режимы WiFi: клиент, точка доступа
• Выходная мощность — 19,5 дБ
• Напряжение питания — 1.8 -3.6 В
• Ток потребления — 220 мА
• Портов GPIO : 4
• Тактовая частота процессора — 80 МГц
• Объём памяти для кода
• Оперативная память — 96 КБ
• Размеры — 13×21 мм

Подключение

Рассмотрим режим AT-команд. Для этого подключим модуль к компьютеру через переходник USB-UART. Назначение выводов модуля (см. рисунок 1):

• VCC — +3.3 В
• GND — земля
• RX, TX — выводы UART
• ВыводCH_PD  — Chip enable
• GPIO0, GPIO2 — цифровые контакты

Модулю требуется внешнее питание   3.3 В.

Рисунок 1. Назначение контактов модуля ESP-01

Схема подключения для общения с модулем в режиме AT-команд (рисунок 2):

Рисунок 2. Схема подключения модуля ESP-01 к компьютеру по последовательному порту

Рисунок 3. Схема в сборе

Для отправки команд AT-команд в ОС Mac OS X можно использовать программу CoolTerm, в операционной системе Windows программу Termite. Узнать скорость COM-порта для соединения с модулем можно только экспериментально, для разных прошивок она может быть разной. Для моего модуля скорость оказалась равной 9600 бод. Кроме того установить обмен удалось только после отключения и повторного подключения к питанию вывода  CH_PD. После подключения набираем в терминале  AT и должны получить в ответ от модуля OK. Команда AT+GMR выдает номер версии прошивки модуля, команда AT+RST — перезагружает модуль (см. рис. 4). Список основных AT-команд можно посмотреть в этом документе (ESP8266ATCommandsSet.pdf).

Рисунок 4. Отправка AT-команд в модуль из программы Termite

Если режим AT команд для вас не удобен, плату можно настроить с помощью программы AppStack  ESP8266 Config, скачать которую  можно по ссылке http://esp8266.ru/download/esp8266-utils/ESP8266_Config.zip. Внешний вид программы представлен на рисунке 5. Настройка модуля осуществляется с помощью графического интерфейса, при этом выполнение команд можно видеть в мониторе программы (см. рис. 6). В мониторе также можно послать AT-команды из командной строки.

Рисунок 5. Программа AppStack ESP8266 Config

Рисунок 6. Serial monitor программы AppStack ESP8266 Config

Есть два варианта использования данного модуля:

• в связке с микроконтроллером (например Arduino), который будет управлять модулем по UART;
• написание собственной прошивки для использования ESP8266 в качестве самостоятельного устройства.

Пример использования

Рассмотрим пример подключения к модулю ESP-01 датчика влажности и температуры DHT11 и отправки данных в облачный сервис ThingSpeak (https://thingspeak.com/). Нам понадобятся следующие детали:

• модуль ESP-01
• макетная плата
• датчик влажности и температуры DHT11
• резистор 10 кОм
• соединительные провода
• блок питания 3 — 3.6В

Сначала подключим датчик DS18B20 к модулю ESP-01. DS18B20 – цифровой датчик температуры, работающий по однопроводному интерфейсу 1-Wire. Схема подключения датчика DS18B20 к модулю показана на рис. 7.

Рисунок 7. Схема подключения датчика DHT11 к модулю ESP-01.

Затем необходимо завести профиль в сервисе ThingSpeak. В сервисе есть инструкции для отправки данных в сервис и получения данных из сервиса.

Рисунок 8. Схема в сборе.

Программу будем писать в среде Arduino IDE для ESP8266. Будем использовать библиотеки ESP8266WiFi.h (встроенную) и OneWire.h. Загрузим на плату Arduino скетч из листинга 1 – получение данных с датчика температуры и отправка данных в сервис ThingSpeak. Необходимо внести свои данные для WiFi точки доступа для модуля ESP-01:

• const char *ssid;
• const char *password;

а также параметр privateKey для вашего приложения в сервисе ThingSpeak. Листинг 1

// 3d-diy.ru  // Подключаем библиотеку для работы с esp8266  #include    // Подключаем библиотеку DHT для работы с DHT11   #include    // пподключения контакта DATA  #define DHTPIN 4  // датчик DHT11  #define DHTTYPE DHT11    // создание экземпляра объекта DHT  DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);    // ssid WiFi сети подключения  const char ssid = "********";   // Пароль  WiFi сети подключения   const char password = "******";   // Сервер ThingSpeak  const char* host = "184.106.153.149";   // API KEY вашего приложения ThingSpeak  const char* privateKey = "****************";   // переменные для хранения температуры и влажности  float temp;   float humidity;   // переменная для интервала измерений  unsigned long millis_int1=0;    void setup() {    // запуск последовательного порта     Serial.begin(115200);     delay(10);    Serial.print("Connect to WiFi");     Serial.println(ssid);    // Соединяемся по WiFi    WiFi.begin(ssid, password);        while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {      delay(500);    }    Serial.println("WiFi connected");     // запуск dht    dht.begin();   }      void loop() {  // ждем интервал 10 минут  if(milis()-millis_int1>=10*60000) {    Serial.print("connect to ThingSpeak");    Serial.println(host);        // Используем WiFi клиент     WiFiClient client;  if (!client.connect(host, 80)) {      Serial.println("connection failed");          return;    }    // получить данные температуры    temp = get_data_temperature();    humidity = get_data_humidity();         // Создаем URL с запросом для сервера    String url = "/update?key=";    url += privateKey;    url += "&temp=";     url += temp;    url += "&humidity=";     url += humidity;      // Отправляем запрос на сервер    client.print(String("GET ") + url + " HTTP/1.1rn" + "Host: " + host + "rn" + "Connection: closernrn");    delay(10);        // ответ сервера ThingSpeak    while(client.available()){      String req = client.readStringUntil('r');      Serial.print(req);    }   }  }

Теперь в сервисе ThingSpeak мы можем смотреть график показаний нашего датчика температуры DHT11 (рисунок 9).

Рисунок 9. График показаний датчика температуры DS18B20 в сервисе ThingSpeak.

Часто задаваемые вопросы FAQ

     1.  Модуль не отвечает на
AT-команды

• Проверьте правильность подключения модуля;
• Проверьте правильность подключения контактов Rx,Tx к переходнику UART-USB ;
• Проверьте подключение контакта CH_PD к 3.3 В;
• Подберите экспериментально скорость обмена по последовательному порту.

     2. Модуль ESP-01 не получает данные температуры от датчика
DHT11

• Проверьте правильность подключения датчика DHT11 к модулю.

     3. Не передаются данные в сервис ThingSpeak

• Проверьте подключение модуля к точке доступа WiFi;
• Проверьте подключение точки доступа WiFi к сети интернет;
• Проверьте правильность запроса к сервису ThingSpeak.

Телевизор с вай фай: как это работает и нужен ли

Что такое Смарт ТВ и Вай Фай в телевизоре