- Введение. Подключение к WiFi
- Подключение к роутеру
- Создание точки доступа
- ESP8266 уроки. Подключение к сети Wi-Fi.
- Описание скетча подключение к сети Wi-Fi ESP8266.
- Дружимся с ESP
- Настройка среды программирования Arduino IDE
- Код прошивки
- Модули на базе ESP8266
- 1. ESP-01
- Внешний вид
- Питание
- Подключение периферии
- Распиновка
- Подключение к IoT
- Аппаратная часть
Введение. Подключение к WiFi
ESP8266 – мощный китайский микроконтроллер с WiFi на борту. Это позволяет делать на его основе проекты с доступом в Интернет!
- Если вы уже работали с Arduino и первый раз держите в руках плату на базе esp8266 (в наборе GyverKIT это плата Wemos Mini) – обязательно изучите урок по особенностям данного микроконтроллера и отличиям от обычных плат Arduino.
- Для работы с Wemos нужно установить поддержку данных плат в Arduino IDE: на сайте набора в блоке Начало работы есть отдельная инструкция по настройке.
Работать с платой через WiFi есть два способа:
- Подключить плату к домашнему WiFi роутеру (режим STA) – для работы в локальной сети или через Интернет
- Настроить плату как точку доступа (режим AP) и подключиться к ней со смартфона
Подключение к роутеру
- Подключаем в скетч встроенную библиотеку ESP8266WiFi.h
- Переводим режим работы в STA через WiFi.mode(WIFI_STA) – необязательно, если до этого режим работы не изменялся
- Инициируем подключение к WiFi роутеру:
- Вызываем WiFi.begin(WIFI_SSID) – с указанием названия незащищённой сети (без пароля)
- Вызываем WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASS) – с указанием названия сети и пароля
- Для удобства настройки можно вынести логин и пароль в начало программы через #define
После успешного подключения можно вывести IP адрес платы в локальной сети роутера при помощи WiFi.localIP() .
#include #define WIFI_SSID «Alex» #define WIFI_PASS «pass» void setup() < Serial.begin(115200); WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASS); while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) < delay(500); Serial.print("."); >Serial.println(«Connected»); Serial.println(WiFi.localIP()); > void loop()
Скриншот со страницы конфигурации роутера. Плата есть в списке подключенных устройств:
Создание точки доступа
- Подключаем в скетч встроенную библиотеку ESP8266WiFi.h
- Переводим режим работы в AP через WiFi.mode(WIFI_AP)
- Создаём точку доступа:
- WiFi.softAP(AP_SSID) – сеть без пароля. Указываем только имя
- WiFi.softAP(AP_SSID, AP_PASS) – сеть с паролем
#include #define AP_SSID «ESP» void setup() < Serial.begin(115200); WiFi.mode(WIFI_AP); WiFi.softAP(AP_SSID); >void loop()
Теперь можно подключиться к плате со смартфона как к точке доступа WiFi. Примечание: по умолчанию в своей сети плата имеет IP адрес 192.168.4.1
ESP8266 уроки. Подключение к сети Wi-Fi.
Возможность подключения устройства к сети Wi-Fi — очень мощная функция, которая открывает возможность использования интернет-протоколов для связи с другими устройствами. Например, после подключения к сети можем выполнять HTTP-запросы к серверу, что позволяет нам публиковать измерения датчиков, собранные ESP8266. И многое другое.
Это делает ESP8266 очень хорошим микроконтроллером для реализации Интернета вещей. Другой важный фактор — это относительно дешевая стоимость устройства реализованных на ESP8266.
В предыдущем уроке рассказал, как можно подключиться к сети Wi-Fi с помощью ESP32.
Прежде чем приступить к уроку, нужно настроить Arduino IDE для работы с ESP8266.
Описание скетча подключение к сети Wi-Fi ESP8266.
Прежде всего, подключаем библиотеку ESP8266WiFi.h, которая сделает доступной глобальную переменную с именем WiFi, она является объектом класса ESP8266WiFiClass. В этом классе есть методы, необходимые для подключения к сети Wi-Fi.
Чтобы сделать код более читабельным, создадим две глобальные переменные для хранения учетных данных, необходимых для регистрации в сети. Первый соответствует SSID (Service Set IDentifier), который является именем беспроводной сети, к которой мы хотим подключиться. Естественно, чтобы иметь возможность подключиться, нам также необходимо указать пароль от сети.
const char* ssid = "NetworkName"; const char* password = "NetworkPass";
Внимание , используйте учетные данные вашей сети.
Теперь мы укажем функцию настройки, в которой подключимся к сети. Но сначала откроем последовательное соединение, чтобы мы могли вывести результат работы программы.
Затем вызываем метод begin для объекта WiFi, передавая в качестве аргументов SSID (имя сети) и переменную пароля, указанные ранее. Это инициализирует подключение к сети.
После этого выполним цикл while, пока соединение не будет установлено. Для этого можем вызвать метод status для объекта WiFi и дождаться, пока результат не совпадет с перечислением WL_CONNECTED. Между каждой итерацией мы вводим небольшую задержку, чтобы избежать постоянного опроса.
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
После успешного установления соединения можем проверить IP-адрес, назначенный ESP8266, вызвав метод localIP . Это полезно, если мы хотим отправлять данные на ESP8266 из этой сети. Имейте в виду, что это локальный IP-адрес, и поэтому мы не можем связаться с устройством из-за пределов этой сети.
Полная функция настройки setup() показана ниже.
void setup () < Serial.begin(115200); WiFi.begin(ssid, password); while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) < delay(1000); Serial.println("Connecting.."); >Serial.println(WiFi.localIP()); >
Данный скетч не выводит информацию, если ESP8266 не подключилась к сети. Это может произойти, если у нас отключено сетевое оборудование или указаны неверные данные для подключения. Давайте дополним код и ограничим попытки подключения до 10, и вывод сообщения, если подключиться не удалось.
#include const char* ssid = "NetworkName"; const char* password = "NetworkPass"; byte tries = 10; // Попыткок подключения к точке доступа void setup() < Serial.begin(115200); WiFi.begin(ssid, password); while (--tries && WiFi.status() != WL_CONNECTED) < delay(500); Serial.println("."); >if (WiFi.status() != WL_CONNECTED) < Serial.println("Non Connecting to WiFi.."); >else < // Иначе удалось подключиться отправляем сообщение // о подключении и выводим адрес IP Serial.println(""); Serial.println("WiFi connected"); Serial.println("IP address: "); Serial.println(WiFi.localIP()); >> void loop() <>
В мониторе порта должны увидеть следующий результат, если подключиться удалось.
И вот такое уведомление, если ESP8266 не удалось подключиться к Wi-Fi сети.
Этот пример показывает только основы подключения к сети Wi-Fi. В следующем уроке рассмотрим, как выполнять более сложные процедуры, такие как отправка HTTP-запросов.
Понравился ESP8266 уроки. Подключение к сети Wi-Fi ? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.
А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.
Спасибо за внимание!
Технологии начинаются с простого!
Дружимся с ESP
Последние пару лет практически все прототипирование несложных IoT-устройств я делаю на NodeMCU, хотя зачастую она и великовата по размеру, и дороговата, и избыточна по функционалу. А все потому, что имела неудачный опыт с ESP-01, которая совершенно не поддавалась прошивке. Сейчас пришло время преодолеть этот барьер и освоить другие железки, от которых мне нужно следующее — Wi-Fi и пины для подключения периферии.
В этой статье разберем подключение к платформе Интернета вещей наиболее популярных плат с интерфейсом Wi-Fi. Их можно использовать, чтобы управлять своим устройством дистанционно или чтобы снимать показания с сенсоров через интернет.
Несколько представленных в статье модулей (ESP-01, ESP-07, ESP-12E, ESP-12F) и плат (Goouuu Mini-S1, WeMos D1 mini и NodeMCU V2) базируются на контроллере ESP8266, использование которого позволяет простым и дешевым способом добавить в своё устройство беспроводную связь через Wi-Fi.
Так выглядит модельный ряд модулей на базе чипа ESP8266.
Последняя плата из тех, о которых я расскажу (ESP32 WROOM DevKit v1), построена на контроллере семейства ESP32 — более продвинутой по своим возможностям версии ESP8266.
Все представленные модели можно программировать и загружать прошивки через Arduino IDE точно так же, как при работе с Arduino.
Настройка среды программирования Arduino IDE
По умолчанию среда IDE настроена только на AVR-платы. Для платформ, представленных ниже, необходимо добавить в менеджере плат дополнительную поддержку.
1) Открываем среду программирования Arduino IDE.
http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json, https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json
4) В пункте меню Tools (Инструменты) -> Board (Плата) выбираем Boards manager (Менеджер плат).
Находим в списке платформы на ESP8266 и нажимаем на кнопку Install (Установить).
6) Надпись INSTALLED сообщает, что дополнения успешно установлены.
7) Аналогичным образом устанавливаем дополнение для ESP32.
8) Теперь нам доступны к программированию платформы с модулем ESP8266 и ESP32.
9) Для подключения плат к платформе Интернета вещей используем библиотеку EspMQTTClient. Чтобы ее установить, в пункте меню Tools (Инструменты) выбираем Manage Libraries (Управлять библиотеками). Находим и устанавливаем библиотеку EspMQTTClient. Может появиться сообщение об установке дополнительных библиотек. Выбираем “Install all”.
Примечание — Также для работы с платами понадобится установить драйверы CH340 (WeMos и Goouuu) и CP2102 (для остальных). Их отсутствие повлияет на то, найдет ли Arduino IDE COM-порт, к которому подключена плата.
Код прошивки
Для прошивки всех используемых ниже модулей используем один и тот же код.
- Установка Wi-Fi соединения
- Подключение к объекту на платформе Rightech IoT Cloud по протоколу MQTT
- Отправка рандомных значений по температуре («base/state/temperature») и влажности («base/state/humidity») каждые 5 секунд (PUB_DELAY)
- Получение сообщений о переключении света («base/relay/led1»)
#include "Arduino.h" #include "EspMQTTClient.h" /* https://github.com/plapointe6/EspMQTTClient */ /* https://github.com/knolleary/pubsubclient */ #define PUB_DELAY (5 * 1000) /* 5 seconds */ EspMQTTClient client( "", "", "dev.rightech.io", "" ); void setup() < Serial.begin(9600); >void onConnectionEstablished() < client.subscribe("base/relay/led1", [] (const String &payload) < Serial.println(payload); >); > long last = 0; void publishTemperature() < long now = millis(); if (client.isConnected() && (now - last >PUB_DELAY)) < client.publish("base/state/temperature", String(random(20, 30))); client.publish("base/state/humidity", String(random(40, 90))); last = now; >> void loop()
Работоспособность кода будем проверять на платформе Rightech IoT Cloud, именно поэтому в качестве адреса MQTT-брокера указан dev.rightech.io. Идентификаторами клиентов служат идентификаторы объектов, созданных на платформе. Под каждую проверку я завела на платформе отдельный объект, именно поэтому во всех скринах кодов, которые будут далее представлены, отличается только строка .
Прим. — Можно подключаться и к одному и тому же объекту, тогда можно использовать один и тот же код для прошивки всех плат без изменений, однако следите, чтобы в таком случае платы не подключались к одному и тому же объекту одновременно, иначе случится коллизия.
Модули на базе ESP8266
Для работы с модулями на базе ESP8266 есть два варианта:
- Работа с AT командами (в стандартной прошивке Wi-Fi модуль общается с управляющей платой через «AT-команды» по протоколу UART);
- Wi-Fi модуль как самостоятельный контроллер (все представленные модули очень умные: внутри чипа прячется целый микроконтроллер, который можно программировать на языке C++ через Arduino IDE).
В статье будем рассматривать второй вариант — прошивка модулей в виде самостоятельного полноценного устройства. Здесь также есть два варианта прошивки с точки зрения железа:
Рассмотрим второй вариант — использовать адаптер на базе чипа CP2102 (например, такой https://www.chipdip.ru/product/cp2102-usb-uart-board-type-a?frommarket=https%3A%2F%2Fmarket.yandex.ru%2Fsearch%3Frs%3DeJwzSvKS4xKzLI&ymclid=16146772489486451735000001). Обязательно обратите внимание на то, чтобы адаптер позволял выдавать выходное напряжение 3.3 В, не больше!
1. ESP-01
ESP-01 — самый популярный модуль на ESP8266. PCB антенна обеспечивает дальность до 400 м на открытом пространстве.
Внешний вид
Питание
Родное напряжение модуля — 3,3 В. Его пины не толерантны к 5 В. Если вы подадите напряжение выше, чем 3,3 В на пин питания, коммуникации или ввода-вывода, модуль выйдет из строя.
Подключение периферии
2 порта ввода-вывода общего назначения
Распиновка
Подключение к IoT
Аппаратная часть