Интерес к интернету вещей растет с каждым днем, свои курсы по технологии IoT запустили и Cisco, и Samsung. Но большинство этих курсов базируются на собственном железе компаний, довольно дорогом, в то время как практически все то же самое можно сделать на гораздо более дешевом железе самостоятельно, получив при этом массу удовольствия и полезных навыков.

Какую плату выбрать?

Когда неофит от IoT полезет в интернет, одним из первых модулей, которые он найдет, будет ESP8266. И действительно, он обладает массой достоинств: дешевый, много различных плат на его основе, позволяющих использовать его как самостоятельное устройство и подключать к сложным Arduino-based проектам. Но ESP8266, выпущенный в 2014 году, довольно быстро перестал удовлетворять запросы пользователей, и в 2015 году компания-разработчик Espressif выпускает новый микроконтроллер — ESP32.

Точно так же, как и в случае с ESP8266, разработчики создали довольно много плат, базирующихся на новом микроконтроллере. В данной статье все примеры тестировались и проверялись на плате MH-ET LIVE ESP32 DevKit. Плата для обзора была любезно предоставлена интернет-магазином Amperkot.

 Загрузка …

Начинаем программирование

Как и у любой платы, основанной на ESP32, у MH-ET LIVE ESP32 DevKit есть достаточно большой набор языков программирования. Во-первых, это Arduino C, во-вторых, Lua, а в-третьих и в-четвертых — MicroPython и Espruino. Про Espruino — сборку JS для программирования микроконтроллеров — уже рассказывалось в ][, но в той статье разбиралась работа только на плате Espruino Pico, заточенной под Espruino.

INFO

К сожалению, портирование Espruino на ESP32 еще не до конца завершено. Часть возможностей, например обновление по воздуху и Bluetooth, недоступна. Но так как Espruino — open source проект, любой может добавить свою функциональность.

Установка

1. Скачиваем на официальном сайте свежую сборку Espruino. А если не доверяешь готовым сборкам, то можно собрать прошивку самостоятельно:

   # Get the Espruino source code git clone https://github.com/espruino/Espruino.git cd Espruino # Download and set up the toolchain ('source' is important here) source scripts/provision.sh ESP32 # Clean and rebuild make clean && BOARD=ESP32 make 

2. Несмотря на то что мы будем программировать на JS, для установки все равно нужен Python, а конкретно esptool.py. Повторяя свою предыдущую статью, скажу, что для его установки, при условии, что Python уже установлен, достаточно набрать в консоли/терминале: pip install esptool.

3. В терминале перейти в папку с прошивкой. Кроме самого файла Espruino, здесь лежат файлы bootloader.bin и partitions_espruino.bin. Это необходимые компоненты, но в некоторых сборках их может не быть, тогда их придется скачать отсюда.

4. Запускаем процесс прошивки, не забыв изменить порт, указанный в данном примере, на свой, а также при необходимости указать другое имя прошивки. Здесь она называется espruino_esp32.bin.

   esptool.py    --chip esp32                        --port /dev/ttyUSB0                 --baud 921600                       --after hard_reset write_flash      -z                                  --flash_mode dio                    --flash_freq 40m                    --flash_size detect                 0x1000 bootloader.bin               0x8000 partitions_espruino.bin      0x10000 espruino_esp32.bin 

IDE

Разработчики Espruino создали свою IDE, Espruino Web IDE. Эта программа распространяется через Chrome Web Store, также существуют нативные приложения для Windows (32 и 64).

Перед первым запуском нужно залезть в настройки, вкладка COMMUNICATIONS, и убедиться, что скорость общения выставлена на 115200, а также изменить поле Save on Send с No на Yes, иначе все программы после перезапуска слетят.

Теперь достаточно запустить IDE, подключиться к плате и набрать в консоли 1+2: если ты получил 3, значит, все настроено правильно и можно начинать полноценную работу.

 Загрузка …

Hello world

Во всех языках программирования, предназначенных или модифицированных для программирования микроконтроллеров, самая простая программа — так называемый Blink, мигание встроенным светодиодом. Но это как-то скучно. Поэтому нашей первой программой станет программа для управления светодиодом с помощью веб-страницы. И действительно, JS — это же язык веба.

var wifi = require("Wifi");  wifi.startAP('EspruinoAP', { password: '0123456789', authMode: 'wpa2' },function() {   console.log(`AP started`); });  function onPageRequest(req, res) {   var a = url.parse(req.url, true);   if (a.pathname=="/") {     res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/html'});     res.end("

Hello, ][aker!</h1>»); } else if (a.pathname==»/on») { res.writeHead(200, {‘Content-Type’: ‘text/plain’}); res.end(«Enable»); digitalWrite(D2, false); } else if (a.pathname==»/off») { res.writeHead(200, {‘Content-Type’: ‘text/plain’}); res.end(«Disable»); D2.write(true); } else { res.writeHead(404, {‘Content-Type’: ‘text/plain’}); res.end(«404: Page «+a.pathname+» not found»); } } require(«http»).createServer(onPageRequest).listen(80); </code></pre>

Можно заметить, что синтаксис практически ничем не отличается от обычного JS. Давай разбираться, что же происходит в этой программе.

• var wifi = require("Wifi") — для начала мы подгрузили необходимый нам модуль для работы с Wi-Fi. Логично будет задаться вопросом: а откуда мы его взяли? Допустим, есть встроенные в прошивку модули. А если нам нужно загрузить с какого-нибудь внешнего сайта? Функция require поддерживает синтаксис вида require("https://github.com/espruino/EspruinoDocs/blob/master/devices/PCD8544.js");, а WebIDE для поиска модулей онлайн, по умолчанию используется https://www.espruino.com/modules.
• Следующий блок кода отвечает за поднятие точки доступа с именем EspruinoAP и паролем 0123456789. В случае успешного запуска в консоль выводится соответствующее сообщение.
• Функция onPageRequest — собственно сам веб-сервер. В этой функции разбирается адрес и проверяется, что нужно сделать, в зависимости от запроса:
  • если загружается первая страница — /, то вернуть 200-й заголовок и сообщение типа text/html «Hello, ][aker!», в обрамлении HTML-тегов;
  • если загружается страница включения — /on, то вернуть 200-й заголовок и сообщение Enable, а также включить светодиод. Заметим, что используется привычная Arduin’щикам функция digitalWrite(pin, value);
  • небольшое отличие в случае страницы выключения — /off, для выключения светодиода используется не функция digitalWrite(pin, value), а метод write(value);
  • во всех остальных случаях возвращаем ошибку «404 — Page Not Found».
• А последняя строка собственно поднимает сервер, с внутренней функцией onPageRequest, на 80-м порте.

Важно заметить, что мы можем возвращать различный контент: обычный текст, HTML, XML и так далее.

Продолжение доступно только участникам

Вариант 1. Присоединись к сообществу «Xakep.ru», чтобы читать все материалы на сайте

Членство в сообществе в течение указанного срока откроет тебе доступ ко ВСЕМ материалам «Хакера», позволит скачивать выпуски в PDF, отключит рекламу на сайте и увеличит личную накопительную скидку! Подробнее

Вариант 2. Открой один материал

Заинтересовала статья, но нет возможности стать членом клуба «Xakep.ru»? Тогда этот вариант для тебя! Обрати внимание: этот способ подходит только для статей, опубликованных более двух месяцев назад.

Я уже участник «Xakep.ru»← Ранее Конкурс по конкурентной разведке перед PHDays 2018 стартует сегодняДалее → Команда упасть. Эксплуатируем критическую уязвимость в почтовике Exim 4

Здравствуйте! Сегодня я хотел-бы рассказать про Wi-Fi модуль ESP8266.

При первом моем знакомстве с этим модулем, сразу, все пошло не так гладко, как того хотелось бы. И поэтому для других начинающих радиолюбителей – программистов, я решил написать маленькое эссе, дабы они не наступали на те же грабли что и я.

Вид различных модулей семейства ESP 8266

И первое, о чем я бы хотел рассказать, это как правильно подключить ESP8266 модуль.

ВНИМАНИЕ! Не подключайте модуль к 5V! Это скорее всего приведет к его повреждению. Он работает от 3,3V! Это напряжение желательно получить от не зависимого источника питания.

Модуль дополнительного питания 5V и 3,3V. Схема преобразователя на LM1117-3.3V

Если вы решили подсоединить его к порту питания 3.3V Arduino, то запитайте Arduino от дополнительного блока питания мощностью не менее 2A.

Проверка

Для работы модуля нужно подключить ножки GPIO15 и GND к земле, а CH_PC(CH_PD) и VCC к +3.3V, это позволит вам проверить работу модуля. Светодиоды на модуле должны засветиться.

ESP 8288 на макетной плате в работе

После чего появится Wi-Fi точка доступа, доступ к которой будет без пароля, если не появилась, то проверьте правильность подключения, если все правильно, замерьте напряжение на GND и VCC – оно должно быть не менее 3 -3.3V, если меньше, нужен блок помощнее. Если напряжение в норме, а светодиоды не светятся, и точка доступа Wi-Fi не появилась, значит все плохо, и нужен другой модуль.

Прошивка.

Чтобы прошить esp8266 (загрузить определенную программу в запоминающее устройство модуля) — самое простое, это использовать модуль TTL-USB – это адаптер конвертер USB/UART, который эмулирует работу COM порта через порт USB.

Для правильной работы TTL-USB, нужны драйвера под вашу операционную систему, их необходимо найти и установить. Для разных модулей они отличаются. Их можно отыскать в интернет по названию микросхемы на Вашем модуле. Это отдельная тема для обсуждения, и если вы только начинающий пользователь ПК, то попросите кого ни будь Вам помочь с их установкой, т.к. от правильной работы этого модуля зависит успех дальнейшего проекта. (В конце статьи я дам ссылку на драйвера для конкретно моего блока и магазин где купить TTL-USB, именно такой как у меня.

ВНИМАНИЕ! Так как модуль ESP8266 работает исключительно от 3,3 вольт, то ваш модуль TTL-USB, по-хорошему, тоже должен иметь питание 3,3V или двойное 3,3V или 5V, которое может задаваться перемычкой на плате. Ели у Вас он работает от 5V, то вам необходимо согласовывать сигналы чтения – записи RX-ТХ, TTL-USB с модулем ESP8266, т.е. снизить их до 3,3V, в противном случае модуль ESP8266 может выйти из строя.

Если не указано иное, то при согласовании уровней предполагается, что 5В и 3.3В устройства имеют общую «землю».

Схема собрана в программе Fritzing

Далее для прошивки через TTL-USB нужно подключить TX (модуль ESP8266) к RX (TTL-USB), RX (модуль ESP8266) к TX (TTL-USB), не забудьте про то, что это должно быть 3,3V!

ESP8266-12E описание расположения выводов

Далее на всю конструкцию подаем питание. Заходим в среду программирования Arduino IDE и нажимаем «Файл – Настройки. Ищем «Дополнительные ссылки для менеджера плат» добавляем ссылку http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json нажимаем и ставим галочку выше «Показать подробный вывод: Компиляция». Жмём ОК.

Находим «ИНСТРУМЕНТЫ – Плата – Менеджер плат…». Выбираем тип: «Все», и в поиске пишем esp8266. Устанавливаем версию 2.4.1. Дальше скачиваем этот файл ( https://yadi.sk/d/-KYk_oLX3VmckD — это ESP8266 Sketch Data Upload ). Разархивируем его и папку ESP8266FS копируем в C:Program Files (x86)Arduinotools . Если у вас нету Program Files(x86), то зайдите в Program Files. Перезапускаем Arduino IDE. Теперь у нас во вкладке «Инструменты» должна появиться функция ESP8266 Sketch Data Upload, нужная для того чтобы загрузить данные в модуль.

Проверка на «отзывчивость».

Проверять мы будем через AT команды. Во вкладке «Инструменты – Плата» есть плата Generic ESP8266 Module, выбираем её. Выбираем порт к которому подключен TTL-USB (смотрим в Управление компьютером – Диспетчер устройств – Порты COM и LPT – находим свое устройство и порт). Дальше заходим в монитор порта в Arduino. Выбираем скорость 115200 бод и NL & CR. Далее вводим самую простейшую команду в сроке для ввода команд:

AT

В ответ вы должны увидеть:

OK

Если ответ получен, и вы получили OK, то все отлично, и теперь вы можете работать с модулем по полной, а если нет…, то проверяйте подключение модуля и исправность TTL-USB.

Прошивка.

Прошивать можно через разные программы. Например файл .bin можно через  XTCOM UTIL(http://esp8266.ru/download/esp8266-utils/XTCOM_UTIL.zip). А есть прошивки через Arduino IDE, там все просто: вставляете код прошивки, если есть в папке скетча папка data, то сначала нажимаете ESP8266 Sketch Data Upload, ждете. А потом загружаете сам скетч (предварительно перезагрузив модуль).

Если вам что-то не понятно, обратитесь к справочной информации через поисковые системы, или к знающим людям.

Спасибо всем за просмотр данной записи. Удачи!

Рассматриваем плату NodeMCU, знакомимся с ее характеристиками и способом подключения.

Плата NodeMCU

Для чего нужна NodeMCU?

NodeMCU — это платформа на основе модуля ESP8266. Плата предназначена для удобного управления различными схемами на расстоянии посредством передачи сигнала в локальную сеть или интернет через Wi-Fi. Возможности применения этой платы ограничивается лишь вашей фантазией. К примеру, на базе Node MCU можно создать «умный дом», настроив управление светом или вентиляцией через телефон, регистрацию показаний датчиков и многое другое.

Характеристики NodeMCU

Размер платы NodeMCU — 6 * 3 см. Плата довольно компактная, это позволяет использовать ее в большем количестве проектов. «Ноги» NodeMCU расположены так, что ее без проблем можно установить в макетную плату (breadboard).

На лицевой части платы разъем Micro USB, с помощью которого в контроллер заливают скетчи или подают питание от powerbank-а или компьютера.

Рядом с разъемом располагаются две кнопки: «Flash» и «Reset». Кнопка «Flash» используется для отладки, а кнопка «Reset» для перезагрузки платы.

Больше всего места на плате занимает чип ESP8266,на котором уставлен микропроцессор с тактовой частотой 80 МГц (можно разогнать до 160 МГц). Плата имеет 4 мегабайта Flash-памяти.

Для питания на плату можно подавать напряжение от 5 до 12 В, но рекомендуется от 10 В. Можно питать как от Micro USB, так и от контакта Vin (от 5В.). Также существуют дополнительные платы расширения для удобного питания модулей.

Плата для питания NodeMCU

Плата потребляет небольшое количество энергии. Это позволяет использовать ее с автономным питанием.

NodeMCU имеет 11 портов ввода-вывода общего назначения.

Некоторые из портов имеют дополнительные функции:

• D9, D10 — UART
• D1, D2 — I²C/TWI
• D5–D8 — SPI
• D1–D10 — выходы с ШИМ (PWM)
• A0 — аналоговый вход с АЦП.

Подключение NodeMCU

Подключаем плату NodeMCU к компьютеру с помощью USB кабеля:

• cначала необходимо установить драйвер CP2102, затем открываем Arduino IDE,
• заходим в раздел «Файл» -> «Настройки» и найдем строчку «дополнительные ссылки для менеджера плат» и вставляем туда следующую ссылку http://arduino.esp8266.com/versions/2.3.0/package_esp8266com_index.json,

• заходим в раздел «инструменты» -> «плата» -> «менеджер плат», где выбираем «esp8266» и скачиваем последнюю версию,

• заходим в раздел «инструменты» -> «плата» и находим Node MCU,

• необходимо в том же разделе зайти в раздел «порт» и выбрать тот, в который подключена плата,

• установить в разделе инструменты: Upload speed (115200 bouad).

NodeMCU: мигающий светодиод

Рассмотрим простейшую схему — мигание светодиодом. В скетче можно задать частоту мигания светодиода. #define ledpin 1 // GPIO1/TXD01 void setup() { pinMode(ledpin, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(ledpin, HIGH); delay(1000); digitalWrite(ledpin, LOW); delay(1000); }

Видео NodeMCU: введение в интернет вещей:

Пины NodeMCU располагаются так:

Смотрите также:

Учебный курс «Arduino для начинающих»: главная страница.

Посты по урокам:

1. Первый урок: Светодиод.
2. Второй урок: Кнопка.
3. Третий урок: Потенциометр.
4. Четвертый урок: Сервопривод.
5. Пятый урок: Трехцветный светодиод.
6. Шестой урок: Пьезоэлемент.
7. Седьмой урок: Фоторезистор.
8. Восьмой урок: Датчик движения (PIR) на Arduino. Автоматическая отправка E-mail.
9. Девятый урок: Подключение датчика температуры и влажности DHT.
10. Десятый урок: Подключение матричной клавиатуры.

Все посты сайта «Занимательная робототехника» по тегу Arduino.

YouTube канал Занимательной робототехники и YouTube канал ArturosTV, где публикуются видео-уроки.

Не знаете, где купить Arduino и NodeMCU? Низкие цены, спецпредложения и бесплатная доставка на сайтах AliExpress и DealExtreme. Если нет времени ждать посылку из Китая — рекомендуем интернет-магазин Амперка. Низкие цены и быструю доставку предлагает интернет-магазин ROBstore. Смотри также список магазинов.

Используемые источники:

• https://xakep.ru/2018/05/04/esp32/
• http://arduinokit.ru/arduino/esp-8266.html
• http://edurobots.ru/2017/04/nodemcu-esp8266/