Savienojiet Arduino Uno ar ESP8266: 9 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Laipni lūdzam! Jūs gatavojaties lasīt detalizētu rokasgrāmatu par to, kā veiksmīgi savienot savu Arduino Uno ar internetu, izmantojot ESP8266 (ESP-01). Tas ir arī mans pirmais Instructable jebkad, tāpēc kails ar mani, lūdzu!

Ļaujiet man sākt, sakot, ka ESP8266 ir niecīga aparatūra par zemām cenām, kas, pareizi ieprogrammējot, var atvērt milzīgu pasauli, it īpaši IOT. Pēkšņi visus jūsu projektus var aktivizēt tīmeklī, vai nu caur tālruni vai datoru, ar vienu klikšķi. Iespējas ir bezgalīgas, un kaut kā tas mani ļoti aizrauj. Diemžēl tas ne vienmēr ir viegls process, un jūs, visticamāk, saskarsities ar problēmām, kuras man nav. Jebkurā gadījumā es centīšos atbildēt uz jautājumiem un minēt visas problēmas, ar kurām saskāros!

2020 atjauninājums: nesen man bija jāatjaunina jauns ESP8266 un izmantoju šo rakstu kā savu personīgo ceļvedi, kā to izdarīt. Es ātri sapratu, ka dažas manis sniegtās saites ir novecojušas/nedarbojas, tāpēc mēģināju tās vēlreiz nomainīt. To darot, es uzzināju, ka ESP8266 ir jauna mirgojoša programmatūra, kā arī daži labi dokumentēti un atjaunināti programmaparatūras līdzekļi. Es centos visu iespējamo, lai atjauninātu ESP uz jaunāko iespējamo programmaparatūru, bet bez panākumiem. Jaunais zibspuldze ir sarežģītāka, bet tajā pašā laikā sarežģītāka. Ir pieejams daudz vairāk programmaparatūras lejupielādes (kas ir pārsteidzoši), bet tajā pašā laikā lietotājiem nav ne jausmas, kuru lejupielādēt. Tehniski tas viss izklausās patiešām labi, un ESP beidzot ir kāds “oficiāls” atbalsts un dokumentācija, bet tajā pašā laikā tas kļuva tik daudz sarežģītāk. Pēc apmēram 4 stundu pētījumiem un dažām izmēģinājumiem un kļūdām esmu nolēmis padoties un vienkārši izmantot to pašu zibspuldzi un failu, ko izmantoju visā šajā rakstā. Es esmu atjauninājis saites un tagad pats tās mitināju, tāpēc, kamēr es neuzskrūvēšu, tās būs tiešsaistē uz visiem laikiem. Ja vēlaties mazliet vairāk izlasīt par šiem jaunajiem kopienas papildinājumiem, pārejiet uz šīs pamācības pēdējo soli, kur esmu ievietojis dažas papildu saites.

1. darbība. Aparatūra

2020. gada atjauninājums: esmu atradis YouTube videoklipu, kas faktiski savienojas ar ESP, neko nelodējot un bez adapteriem!

Labi, tāpēc šī ir nedaudz sarežģīta daļa, jo ir daudz veidu, kā sazināties ar ESP6288. Es mēģināju atrast visvienkāršākos iespējamos veidus, un man žēl jums to pateikt, bet es nedomāju, ka jūs varēsit veiksmīgi augšupielādēt kodu ESP bez lodēšanas ar nelielu slēdzi vai dažām pogām … Beigās es izmantoja šādu aparatūru:

1. Arduino Uno
2. ESP8266 (ESP-01)
3. ESP8266 USB adapteris
4. ESP-01 adapteris
5. USB adaptera slēdzis
6. 4 sieviešu-vīriešu džemperu vadi
7. USB kabelis, lai savienotu Arduino un datoru

Kā redzat, tie nav tik dārgi, turklāt nav nepieciešams izmantot maizes dēli, kā arī visus dīvainos rezistorus un tamlīdzīgas lietas. Tas viss ir vienkārši adapteri un vadi.

Acīmredzot jums būs nepieciešams Arduino, kā arī ESP8266. Bet tad jums ir nepieciešami arī divi ESP adapteri:

• Viens, lai varētu to ieprogrammēt (3. numurs sarakstā). Tas ir arī adapteris, kuram būs mūsu pašu modifikācija ar slēdzi.
• Otrs adapteris, lai jūs nenogalinātu ESP, savienojot to ar Arduino (4. numurs sarakstā). Tā kā ESP darbojas 3.3V, 5V no Arduino to nogalinās. Un Arduino 3.3V nav pietiekami jaudīgs.

Visbeidzot, ir nepieciešami arī daži pārejas vadi un USB kabelis, lai savienotu Arduino ar datoru.

2. solis: slēdža lodēšana pie USB adaptera

Diemžēl, lai ieprogrammētu ESP, jums būs nepieciešams veids, kā savienot GND Pin un GPIO0 Pin. Man izdevās pielodēt sīku slēdzi, kuru varēsim izvēlēties, vai vēlaties būt “Programmas režīmā” vai nē. Šis Youtube video palīdzēs jums veikt šo uzdevumu, es ļoti iesaku to noskatīties, jo tas arī nedaudz stāsta par programmatūru un to, kāpēc jums ir jāpievieno Ground un GPIO 0.

Īsāk sakot, es to izdarīju:

• Izgrieziet vienu no slēdža ārējām kājām, tā var būt labā vai kreisā
• Pagrieziet USB adapteri otrādi un pielodējiet abas slēdža kājas uz GND un GPIO0 tapu. Esiet piesardzīgs, lai nepievienotu citas tapas, jo vēlāk tas var nedarboties.
• Pārbaudiet slēdzi ar multimetru

Vēlreiz, ja rodas šaubas, pārbaudiet iepriekš redzamo Youtube saiti.

Arī iepriekš redzamajā attēlā ir slēdzis "Programmas režīms". Ja jūs pielodējāt tieši tādas pašas slēdža tapas kā man, tagad jūs zināt, kura puse ir "Programmas režīms".

Un, ja jums nepatīk izsmalcināti slēdži, šeit ir apmācība ar pogām.

3. darbība: programmatūra

Tiem, kas tikai meklē saites, šeit tie ir.

ESP8266:

• Mirgojošs
• Programmaparatūra (esmu diezgan pārliecināts, ka šī būs jaunākā versija, jo tā nav atjaunināta kopš 2016. gada decembra)

Arduino Uno:

• Arduino IDE
• Valdes pārvaldnieka URL (tas arī nemainīsies, tā vienmēr ir viena un tā pati saite)

Un tiem, kuriem nav ne jausmas, ko šīs saites nozīmē, ļaujiet man jums palīdzēt!

1. Pirmais solis ir instalēt Arduino IDE. Vajadzētu būt diezgan vienkāršam … Noklikšķiniet uz nākamā utt. Un esat pabeidzis.
2. Nākamais ir IDE iestatīšana, lai jūs varētu ieprogrammēt savu ESP. Lai to izdarītu, jums jādodas uz Fails -> Preferences un apakšā sadaļā Papildu dēļu pārvaldnieka vietrāži URL: ielīmējiet šādu URL.
3. Pēc tam dodieties uz rīkiem -> Padome -> Dēļu pārvaldnieks un ritiniet līdz galam, līdz atrodat vienu, ko sauc par esp8266, un nospiediet instalēt. Lūdzu, jaunāko versiju. Kad instalēšana ir pabeigta, restartējiet IDE.
4. Tagad lejupielādējiet ESP zibspuldzi un programmaparatūru. Uz darbvirsmas izveidojiet mapi ar nosaukumu "Flasher" un tajā izvelciet abus lejupielādētos failus. Mums tie būs vajadzīgi vēlāk.

Forši, šobrīd jums vajadzētu būt visai programmatūrai, kas nepieciešama ESP programmēšanai!

4. solis: ESP pārbaude

Nākamais ir jūsu pirmais savienojums ar ESP. Šī daļa ir nedaudz sarežģīta, un tas, kas man noderēja, var nedarboties jums … Cerēsim uz labāko.

Sāksim, augšupielādējot iepriekš sagatavotu skici, kas mirgo zilā gaismas diodē ESP. Lai tas darbotos, jums būs nepieciešams:

• Modificēts USB adapteris ESP, lai jūs varētu to iestatīt uz "Programmas režīmu". Šīs instrukcijas 2. darbība.
• Ziniet, ar kādu USB portu (COM portu) tiks savienots jūsu ESP.

Ja jūs nezināt COM portu, neuztraucieties. To ir viegli noskaidrot. Atveriet savu IDE un noklikšķiniet uz rīkiem -> Port un ņemiet vērā uzskaitīto portu (-us). Pēc tam ievietojiet USB adapteri un vēlreiz pārbaudiet uzskaitītos portus. Jaunais ir COM ports, kuru meklējat!

PS: Esmu Windows lietotājs. Ja pareizi atceros, Mac tos nesauc par COM portiem. Jebkurā gadījumā tam joprojām vajadzētu strādāt!

Tagad, kad jūs zināt savu portu, nekautrējieties pievienot USB adapteri! Tam vajadzētu būt ieslēgtam "programmas režīmā", citiem vārdiem sakot, jābūt savienotiem ar GND un GPIO0. Atveriet IDE un dodieties uz Tools -> Board un izvēlieties Generic ESP8266 moduli. Pēc tam sadaļā Rīki pārliecinieties, vai jums ir šādi iestatījumi:

• Padome: "Vispārējais ESP8266 modulis"
• Ports: jūsu COM ports

Visbeidzot, dodieties uz Fails -> Piemēri -> ESP8266 -> Mirgo un noklikšķiniet uz mazās atzīmes IDE augšējā kreisajā stūrī. Tas pārbaudīs jūsu kodu un paziņos, vai ar to kaut kas nav kārtībā. Es ļoti iesaku to darīt katru reizi pirms skices augšupielādes ESP vai Arduino! Ja tas izdosies, tiks parādīts paziņojums “Gatavs apkopojums”. teksts. Atliek tikai noklikšķināt uz ikonas "labā bultiņa" IDE augšējā kreisajā stūrī, lai augšupielādētu kodu. Ja viss ir pareizi iestatīts, jums vajadzētu redzēt, kā tas tiek augšupielādēts un galu galā pabeigts. Paskatieties uz savu ESP, tam vajadzētu mirgot gaismas diodei! Apsveicam, jūs tikko augšupielādējāt savu pirmo programmu savā ESP!

Ja tomēr rodas kļūda, neuztraucieties. Iespējams, slēdzis nebija labajā pusē. Atvienojiet USB adapteri un "pārslēdziet slēdzi", pievienojiet to atpakaļ un atkārtojiet procesu. Ja tas darbojas, jūs zināt, ka tā ir "Programmas režīma" puse! Ja tas joprojām nedarbojas, tad veiksmi. Tas ir tas, ko es domāju ar "tas, kas man noderēja, iespējams, nedarbosies jums" … Komentāros ievietojiet jautājumus/problēmas, un es centīšos palīdzēt!

PS: Jūtieties brīvi izmēģināt citus piemērus! Varbūt Fails -> Piemēri -> ESP8266Wifi -> WifiScan. Pēc augšupielādes atveriet Tools -> Serial Monitor un pagaidiet dažas sekundes. Ja nekas neparādās, iestatiet Baud likmi uz 9600 vai 115200. Un izmantojiet "Gan NL & CR". Vairāk par to vēlāk šajā rakstā, tāpēc neuztraucieties, ja nesaņēmāt nekādu atbildi!

5. darbība: pārbaudiet komandas

Es šo darbību saucu par neobligātu, jo sākumā neviena no AT komandām man nedarbojās. Lai gan es biju pārliecināts, ka ESP darbojas labi, jo tas mirgo ar iepriekšējo skici, un man arī izdevās skenēt Wifi. Bet katru reizi, kad mēģināju ar to runāt, izmantojot AT komandas, es nekad nesaņemšu atbildi. Jebkurā gadījumā es jums parādīšu soļus, ko esmu veicis, lai varētu ar to sarunāties. Ja tas nedarbojas, pārejiet pie nākamās darbības.

Pievienojiet savu ESP USB adapterim un pievienojiet to datoram. Pārliecinieties, vai tas nav "Programmas režīmā"! Dodieties uz Rīki un nomainiet paneli uz vispārējo ESP8266 moduli. Pārliecinieties, vai ir atlasīts pareizais ports, un pēc tam atveriet sērijas monitoru (Ctrl + Shift + M) un iestatiet šādus iestatījumus:

• Gan NL, gan CR
• 115200 Būds

Ja viss ir pareizi, augšējā joslā ierakstiet “AT” un nospiediet taustiņu Enter. Jums vajadzētu saņemt "OK" atpakaļ. Ja jūs saņemat "OK", tad svētie dūmi jums tikko izdevās izveidot savienojumu ar savu ESP, un jūs varat būt gan lepni, gan laimīgi! Tālāk ierakstiet “AT+GMR”, lai iegūtu vairāk informācijas par savu ESP. Ja SDK versija ir 1.54, varat arī pāriet uz darbību "Jaunākās programmaparatūras mirgošana", jo jums tā jau ir.

Ja nesaņēmāt atbildi, varat to izmēģināt vēlreiz un/vai mainīt Boda likmi. Tomēr es iesaku ar to "netērēt" pārāk daudz laika, jo jūs zināt, ka jūsu ESP darbojas 4. soļa dēļ.

PS: Ja IDE vēlas, lai jūs saglabātu skici pirms tās verificēšanas/augšupielādes, nesaglabājiet to. Man ir radušās dažas problēmas ar failu saglabāšanu un seriālā monitora nedarbošanos. Es vēl neesmu pārliecināts, kāpēc, man ir jāveic vēl daži testi, bet iesaku nesaglabāt savas skices.

6. darbība. Jaunākās programmaparatūras mirgošana

Pat ja iepriekšējais solis jums nedarbojās, mēģiniet atjaunināt tā programmaparatūru, veicot šo darbību, iespējams, tas to novērsīs!

Tagad, kad jūs zināt, kā programmēt savu ESP, ir pienācis laiks atjaunināt tā programmaparatūru! Sāciet, pievienojot ESP USB adapterim un pēc tam atlasot tam pareizo dēli un portu. Neaizmirstiet to ievietot "Programmas režīmā", pretējā gadījumā mirgošana nedarbosies!

Tālāk jums būs jāatver mape, kuru izveidojāt sadaļā "2. darbība: programmatūra"? Ar zibspuldzi un.bin failu. Atveriet to un palaidiet esp8266_flasher.exe. Ja jums tiek prasītas administratora tiesības, sakiet jā. Tagad ir arī labs laiks IDE slēgšanai, lai pārliecinātos, ka nekas netraucē. Noklikšķiniet uz pogas Atkritne un atlasiet failu ar nosaukumu "AiThinker_ESP8266_DIO_8M_8M_20160615_V1.5.4.bin". Pārliecinieties, vai jūsu ports ir pareizs, vai nākamais logs ir iestatīts uz 0x00000 un vai jūsu ESP ir "Programmas režīmā", un noklikšķiniet uz Lejupielādēt. Tam vajadzētu sākt augšupielādēt programmaparatūru jūsu ESP, un zilajai gaismas diodei vajadzētu mirgot. Pagaidiet nedaudz, līdz tas ir pabeigts.

Kad tas būs izdarīts, jūs saņemsiet atlīdzību ar kļūdu “Neizdevās pamest zibspuldzes režīmu”, kas ir labi. Ignorējiet to un aizveriet zibspuldzi. Jūs tikko atjauninājāt ESP programmaparatūru! Jauki.

Ja rodas kļūdas, vēlreiz: pārliecinieties, vai jūsu ports ir pareizs, vai nākamais logs ir iestatīts uz 0x00000 un vai jūsu ESP ir "programmas režīmā"! Ja tas joprojām nedarbojas, es teiktu, ka jūsu slēdzis nedarbojas pareizi.

Visbeidzot, iespējams, vēlēsities tagad sarunāties ar savu ESP, izmantojot AT, apskatiet soli "Pārbaudīt AT komandas". Ja tas joprojām nedarbojas, neuztraucieties. Turpiniet augšupielādēt Blink piemēru, lai pārliecinātos, ka neesat salauzis savu ESP. Ja tas darbojas, jums joprojām ir labi iet!

7. darbība: savienojiet Arduino un ESP

Šis ir vienkāršs solis, kas parāda, kā savienot ESP ar Arduino Uno! Kā minēts solī "Aparatūra", es izmantoju adapteri ESP-01.

Vispirms pievienojiet savu ESP pie ESP-01 Adpater un pārliecinieties, vai tas ir vērsts pareizajā virzienā! Pēc tam satveriet 4 džemperu vadus un pievienojiet tos šādi:

• Piespraudiet 3 uz Arduino, lai piespraustu adapteri RX
• Piespraudiet 2 uz Arduino, lai piespraustu TX uz adaptera
• Piespraudiet 5.5V uz Arduino, lai piespraustu adaptera VCC
• Piespraudiet GND uz Arduino, lai piespraustu GND uz adaptera

Elektroinstalācija pabeigta. Viegli pzy, vai ne?

PS: Es iesaku izmantot sarkanu vadu 5V savienojumam un melnu vadu GND savienojumam. Tas ir tikai elektronikas standarts.

8. darbība: beigas + lietas, kas jāpatur prātā

Labi, ja jūs esat sekojis manam ceļvedim un es neesmu neko sajaucis, tagad jums vismaz vajadzētu būt iespējai strādāt ar ESP ar atjauninātu programmaparatūru. Varbūt tas pat runā ar jums un jūs ar to, tas būtu ideāli! Iet uz priekšu un izpētiet šo brīnišķīgo IOT pasauli un tamlīdzīgu. Varbūt jūs vēlaties ieslēgt gaismu, noklikšķinot uz tālruņa pogas, vai varbūt ieslēgt laistīšanas sistēmu savā dārzā (kā es cenšos). Es nezinu, es ļaušu jums izvēlēties. Jūtieties brīvi rakstīt dažas atsauksmes/jautājumus par šo pamācību zemāk!

Tikai dažas papildu lietas, kas jāpatur prātā:

• Augšupielādējot kodu savā Arduino, Pin 0 (RX) ir jābūt bez maksas!
• Ja jūs izmantojat savu ESP caur 3.3 V no Arduino, piesargieties, ka tas, iespējams, nav pietiekami spēcīgs un, iespējams, saņemat kļūdas! Es ļoti iesaku ESP-01 adapteri.

• Ja vēlaties sazināties ar savu ESP, izmantojot Arduino, nevis USB adapteri, jums jāveic šādas darbības:

  1. Nepieciešams: lai varētu pārslēgties, jums būs jāspēj runāt ar AT komandām ar savu ESP, izmantojot USB adapteri!
  2. Iet uz priekšu un pievienojiet USB adapteri ar ESP. Pārliecinieties, vai tas nav ieslēgts "Programmas režīmā"!
  3. Izvēlieties ESP8266 plati un izlabojiet portu un atveriet seriālo monitoru (115200 baudu).
  4. Ierakstiet "AT" un saņemiet "OK" atpakaļ.
  5. Mums būs jāmaina ESP noklusējuma Baud likme ar šādu komandu: "AT+UART_DEF = 9600, 8, 1, 0, 0" (vai dažām versijām "AT+CIOBAUD = 9600").
  6. Jums vajadzētu saņemt "OK" atpakaļ vai kāda veida apstiprinājumu.
  7. Aizveriet sērijas monitoru.
  8. Atvienojiet USB adapteri un pievienojiet savu ESP Arduino adapterim. Pievienojiet adapteri Arduino, kā parādīts solī "Arduino un ESP savienošana".
  9. Savienojiet Arduino ar datoru.
  10. Mainiet dēli uz Arduino un izvēlieties pareizo portu.
  11. Augšupielādējiet šo kodu Arduino.
  12. Atveriet seriālo monitoru vēlreiz, bet šoreiz pie 9600 Baud.
  13. Tagad jums vajadzētu būt iespējai ierakstīt “AT” un atgriezt “OK”.

9. solis: saites

Šeit ir saraksts ar dažām tīmeklī atrastajām saitēm, kas man palīdzēja, un tās varētu arī jums palīdzēt!

• Skicējiet Arduino Uno, lai sarunātos ar ESP
• Iestatiet ESP "programmas režīmā" ar slēdzi vai pogām

2020. gada atjauninājums:

• Rokasgrāmata par zibspuldzi, izmantojot jauno zibspuldzes programmatūru
• Darba sākšana ar Espressif
• Flasher un SDK/AT lejupielādes no Espressif
• Vispārīga informācija par lielāko daļu šajā rakstā aplūkoto lietu (ieskaitot informāciju par to, kā mirgot ESP bez adapteriem)