Arduino uno wifi esp8266 как подключить
Перейти к содержимому

Arduino uno wifi esp8266 как подключить

  • автор:

Uno + ESP8266 WiFi

Несколько лет назад я купил отдельный модуль ESP8266 WiFi, но так и не воспользовался им. За прошедшее время ситуация изменилась. Появились новые платы с встроенным WiFi и Bluetooth как из семейства Arduino, так и платформе ESP32. Но я решил спустя столько времени всё-таки завести этот модуль и посмотреть, как он работает.

Платы на ESP8266 – это не просто модули для связи по Wi-Fi. Чип является микроконтроллером со своими интерфейсами SPI, UART, а также портами GPIO, а это значит, что модуль можно использовать без Arduino. Существует около 11 официальных модификаций платы. Самая простая плата – ESP01, с которой и будем знакомиться.

Для начала его надо правильно соединить с Uno. Главная особенность — модуль работает на 3.3В, поэтому будьте аккуратны.

Начнём с платы Arduino Uno.

1. Соединяем вывод 3.3V с красной дорожкой на макетной плате (питание). Если вы будете подключать другие датчики, которые потребляют 5 Вольт, то соединяйте их с красной дорожкой питания на другой стороне макетной платы.

2. Соединяем GND с синей дорожкой макетной платы (заземление).

3. Соединяем вывод RESET с синей дорожкой макетной платы. В этом случае Arduino работает последовательно как USB и мы можем общаться с ESP8266.

4. Соединяем вывод RX с аналогичным выводом RX на ESP8266 (жёлтый провод на рисунке).

5. Соединяем вывод TX с аналогичным выводом TX на ESP8266 (зелёный провод на рисунке).

Обычно для общения двух устройств мы должны соединять вывод TX первого устройства с выводом RX второго устройства. Но в нашем случае общается компьютер.

Осталось соединить провода у ESP8266 WiFi.

6. Соединяем вывод GND с синей дорожкой и VCC с красной дорожкой.

7. Соединяем CH_PD с красной дорожкой.

Uno ESP8266

При соединении на ESP8266 загорится светодиод. Скетч загружать не нужно. Достаточно открыть Serial Monitor, выбрать скорость 115200 и выбрать режим Both NL & CR. Далее вводим AT-команду.

Должен появиться ответ OK. При отправке команд загорается маленький синий светодиод. Если всё получилось, то самое сложное позади.

В примере мы использовали вывод CH_PD. Если нам нужно перепрошить ESP8266, то соедините вывод GPIO0 с синей дорожкой (заземление), тем самым мы включим режим FLASH.

Схема модуля ниже.

Uno ESP8266

В текстовом формате.

 Esp8266 | Arduino ----------------- RX | RX TX | TX GND | GND VCC | 5v CH_PD | 5v GPIO 0 | None GPIO 2 | None Reset | None Arduino | Arduino ----------------- Reset | GND 

AT-команды

В интернете можно найти документацию по AT-командам, но в реальности вам понадобится только часть из них. Давайте попробуем некоторые команды.

Uno ESP8266

AT+GMR — версия команд

AT+RST — рестарт модуля

AT+CWJAP=»WiFi»,»pass» — указываем доступ к своей WiFi-точке (укажите свой логин и пароль к точке). В успешном случае появится ответ: WIFI CONNECTED, WIFI GOT IP.

AT+CWLAP — список доступных WiFi-сетей.

AT+CIFSR — получает локальный IP-адрес.

AT+CWMODE=3 — включает режим, когда виден в сети. У меня появился под именем AI-THINKER-XXX, но могут быть и другие варианты.

При настройке параметры запоминаются. Например, не нужно заново вводить свой пароль к WiFi-сети. Естественно, вы можете сбросить свои настройки.

После того, как мне удалось поработать с AT-командами, я даже сумел отправить данные в интернет на сервер ThingSpeak. Вкратце это выглядит следующим образом: бесплатная регистрация, заводим новый канал (channel) с одним полем (field), получаем ключ API, запоминаем адрес Update a Channel Feed, посылаем команду на сервер таким образом.

 AT+CIPMUX=0 AT+CIPSTART="TCP","api.thingspeak.com",80 AT+CIPSEND=47 GET /update?api_key=KL8PZR4EHMQWL5YL&field1=5 

Последняя команда содержит 45 символов, нужно послать на два символа больше, т.е. 47.

Заходим в свой канал и видим на графике, что был получен код со значением 5. Таким образом мы можем посылать значения со своих датчиков на сервер и анализировать их.

Скетчи для связки Uno+ESP8266

До этого мы использовали плату Uno как посредника для передачи данных по последовательному порту между компьютером и ESP8266. Чтобы использовать плату и модуль как одно целое и общаться уже между ними без участия компьютера, нужно изменить соединение. Небольшая сложность заключается в том, что при работе с Arduino IDE мы не можем использовать на плате выводы RX и TX, так как через них загружается скетч. Но мы можем использовать виртуальные выводы через библиотеку SoftwareSerial. Переключаем два провода на плате с RX и TX на выводы 11 и 10. А также убираем провод с вывода RESET.

 Esp8266 | Arduino — — — — — — — — - RX | 11 TX | 10 GND | GND (без изменений) VCC | 5v (без изменений) CH_PD | 5v (без изменений) GPIO 0 | None (без изменений) GPIO 2 | None (без изменений) Arduino | Arduino ----------------- Удалить провод между Reset и GND 

Скетч для загрузки данных на сайт ThingSpeak. Установите свои ключи, пароли.

 #include #define RX 10 #define TX 11 String AP = "WIFI_NAME"; // CHANGE ME String PASS = "WIFI_PASSWORD"; // CHANGE ME String API = "YOUR_API_KEY"; // CHANGE ME String HOST = "api.thingspeak.com"; String PORT = "80"; String field = "field1"; int countTrueCommand; int countTimeCommand; boolean found = false; int valSensor = 1; SoftwareSerial esp8266(RX, TX); void setup() < Serial.begin(9600); esp8266.begin(115200); sendCommand("AT", 5, "OK"); sendCommand("AT+CWMODE=1", 5, "OK"); sendCommand("AT+CWJAP=\"" + AP + "\",\"" + PASS + "\"", 20, "OK"); >void loop() < valSensor = getSensorData(); String getData = "GET /update?api_key=" + API + "&" + field + "=" + String(valSensor); sendCommand("AT+CIPMUX=1", 5, "OK"); sendCommand("AT+CIPSTART=0,\"TCP\",\"" + HOST + "\"," + PORT, 15, "OK"); sendCommand("AT+CIPSEND=0," + String(getData.length() + 4), 4, ">"); sendCommand(getData, 5, "OK"); //esp8266.println(getData); delay(1500); countTrueCommand++; sendCommand("AT+CIPCLOSE=0", 5, "OK"); > int getSensorData() < return random(1000); // Replace with >void sendCommand(String command, int maxTime, char readReplay[]) < Serial.print(countTrueCommand); Serial.print(". at command =>"); Serial.print(command); Serial.print(" "); while (countTimeCommand < (maxTime * 1)) < esp8266.println(command);//at+cipsend if (esp8266.find(readReplay)) //ok < found = true; break; >countTimeCommand++; > if (found == true) < Serial.println("OYI"); countTrueCommand++; countTimeCommand = 0; >if (found == false) < Serial.println("Fail"); countTrueCommand = 0; countTimeCommand = 0; >found = false; > 

Arduino UNO + внешний ESP8266 как WiFi точка доступа

Эта пошаговая инструкция поможет вам запустить графический интерфейс RemoteXY на контроллере Arduino UNO используя модуль ESP8266, подключенный к аппаратному последовательному порту. ESP8266 будет сконфигурирован как точка доступа. Инструкция так же может быть использована для контроллеров Arduino Nano, Arduino Mini и совместимых с подключенным внешним модулем ESP8266.

Шаг 1. Создайте графический интерфейс

Войдите в редактор RemoteXY. Найдите на левой панели инструментов элемент Кнопка, и переместите его в поле телефона. Выделите кнопку в поле телефона, что бы вокруг нее отобразилась рамка. Когда кнопка выделена, в правой панели свойств разверните вкладку Элемент. В свойстве элемента Привязать к выводу установите значение 13(LED).

Примечание. Редактор позволяет указать вывод контроллера для некоторых элементов, которые могут однозначно определить состояние вывода, например Включен или Отключен. Однако лучшим решением будет написание собственного кода управления выводами контроллера.

Шаг 2. Настройте конфигурацию

Разверните вкладку Конфигурация на правой панели свойств. Кликните в любой элемент списка, откроется окно выбора конфигурации. Настройка конфигурации позволяет указать параметры вашей схемы. Выберите следующие параметры и нажмите кнопку Применить:

  • Соединение: WiFi access point
  • Контроллер: Arduino UNO
  • Модуль: ESP8266 WiFi module
  • Среда: Arduino IDE

Вкладка Конфигурация должна выглядеть как на рисунке:

Разверните вкладку Подключение модуля и установите следующие значения настроек:

  • Интерфейс подключения: Hardware Serial
  • Порт Serial: Serial, pins 0(RX) and 1(TX)
  • Скорость обмена: 115200
  • Имя (SSID): RemoteXY
  • Пароль: 12345678
  • Порт: 6377

Настройки указывают, что ESP8266 подключается к Arduino через аппаратный Serial (контакты 0 и 1) на скорости 115200. В настройках так же указано имя точки доступа SSID и пароль точки доступа которую необходимо создать.

Примечание. Модуль ESP8266 по умолчанию настроен на скорость подключения 115200. Именно по этой причине для связи необходимо использовать аппаратный Serial. Программный Serial не может работать на такой скорости.

Шаг 3. Сформируйте скетч для Arduino

Нажмите кнопку Получить исходный код.

На открывшейся странице кликните ссылку Загрузить код и загрузите архив скетча. Распакуйте архив. В архиве размещен файл project.ino , откройте его в Arduino IDE.

Для компиляции скетча в среду Arduino IDE необходимо добавить библиотеку RemoteXY. Пройдите по ссылке загрузки библиотеки и следуйте инструкциям по ее установке.

В среде разработки выберите плату Arduino UNO и попробуйте скомпилировать скетч. Если вы все сделали правильно, скетч должен компилироваться без ошибок.

Шаг 4. Подключите ESP8266 к Arduino Uno

Подключите ESP8266 к Arduino Uno по схеме приведенной ниже. Обратите внимание, что контакт 0 платы Arduino выбранный как RX соединяется с контактом TX модуля ESP8266 , а контакт 1 платы Arduino выбранный как TX с контактом RX модуля ESP8266 .

Так как уровни сигналов модуля ESP8266 составляют 3.3В а плата Arduino работает на 5В, необходимо использовать резистивный делитель напряжения для преобразования уровня выходного сигнала TX.

Примечание. Некоторые модули ESP8266 толерантны к уровню сигнала TX и вы можете не использовать конвертер напряжения если ваш модуль оказался таким.

Шаг 5. Загрузите скетч в Arduino.

Так как модуль ESP8266 подключен к основному последовательному порту платы Arduino, это будет мешать загрузке скетча. Перед загрузкой скетча необходимо отсоединить ESP8266 от контактов 0 и 1 платы Arduino. После отсоединения ESP8266 загрузите скетч в контроллер обычным способом. Подсоедините контроллер Arduino UNO к компьютеру, выберите COM порт к которому подключилась плата и нажмите кнопку загрузки. После загрузки скетча снова подсоедините контакты ESP8266.

Внимание. Отключение и подключение ESP8266 производите только при отсутствии питания на контроллере.

Если вы все сделали правильно, вы увидите мерцание голубого светодиода на модуле ESP8266 в течении около половины секунды сразу после старта Arduino . Если это произошло, то скорее всего обмен данными между Arduino и ESP8266 установлен. В течении этого времени RemoteXY производит настройку ESP8266 при помощи AT-команд для работы модуля в качестве точки доступа, и при обмене данными светодиод мерцает.

Шаг 6. Подключитесь с мобильного приложения.

Запустите приложение и нажмите кнопку + (Плюс) на верхней панели справа. В открывшемся окне выберите подключение WiFi Point.

Внимание. В соответствии с приватной политикой безопасности, приложение попросит у вас разрешение на определение местоположения. Для поиска WiFi устройств и подключения к ним приложению требуется разрешение на местоположение.

В приложении для Android

В приложении для Android нажмите кнопку поиска устройств в правом углу панели инструментов. У вас отобразятся все доступные точки WiFi. Найдите точку с именем RemoteXY и выберите ее. В открывшемся окне ввода пароля введите пароль 12345678, который мы указали на шаге 2. Если вы все сделали правильно, то далее должен открыться графический интерфейс.

В приложении для iOS

В приложении для iOS перед подключением необходимо вручную подключить смартфон к точке доступа, используя системные настройки операционной системы. Зайдите в системные настройки и подключитесь к точке доступа RemoteXY с паролем 12345678, который мы указали на шаге 2. Затем вернитесь в приложение RemoteXY, вы должны увидеть имя подключенной точки доступа. Далее нажмите кнопку Connect. Если вы все сделали правильно, то далее должен открыться графический интерфейс.

Если не подключается.

Если подключение не удалось, проверьте себя по списку ниже. Это поможет вам найти ошибку.

Модуль ESP8266 управляется при помощи AT команд, которые посылает ему Arduino под управлением библиотеки RemoteXY. Вы можете увидеть посылаемые команды открыв Serial Monitor в среде разработки Arduino IDE. Это возможно потому, что ESP8266 и Serial Monitor подключены к одному порту. Вы сможете увидеть только отправляемые AT команды, однако ответы от ESP8266 вы не сможете видеть. Но и этого достаточно что бы провести диагностику системы.

Запустите Serial Monitor, установите скорость 115200. Если необходимо нажмите кнопку сброса на контроллере.

Serial Monitor ничего не показывает

Если Serial Monitor не выводит никаких сообщений, это скорее всего означает, что Arduino не выполнят вашу программу или вы не верно настроили способ связи на шаге 2. Даже если у вас не подключен ESP8266, правильно сконфигурированная библиотека RemoteXY все равно отправляет запросы к модулю, пытаясь его обнаружить, и вы бы увидели это в Serial Monitor. Если Serial Monitor не выводит никаких сообщений, то возможны следующие неисправности:

  • Не верно сконфигурирована схема подключения и способ связи на шаге 2.
  • Внесены недопустимые изменения в код, например откорректирована структура RemoteXY или массив RemoteXY_CONF, удалены вызовы функций RemoteXY_Init() или RemoteXY_Handler(). Для проверки используйте только автоматически сформированный код, без каких либо изменений.
  • Serial Monitor не подключился к Arduino. Возможно вы не выбрали скорость 115200 после того как запустили Serial Monitor.
  • Нужный скетч не был загружен в Arduino.
  • Ваша Arduino не включена или неисправна.
Serial Monitor выводит запросы AT команд

Если Serial Monitor выводит некоторые команды, то анализируя эти команды можно проверить следующие ошибки.

ESP8266 не отвечает

Если вы видите только команды AT и больше ничего:

AT AT AT AT

Это означает, что модуль ESP8266 не отвечает на команды. Проблема может быть или в неверном подключении модуля или в нем самом. Возможны следующие причины:

  • Контакты RX и TX подключены не верно, перепутаны контакты, или подключены не к тем контактам, или не подключены совсем. Проверьте по схеме на шаге 4.
  • Скорость передачи данных не совпадает, ESP8266 по умолчанию использует скорость 115200. Возможно ESP8266 был вручную сконфигурирован для работы на другой скорости.
  • Нет питания на ESP8266, при подаче питания на ESP8266 должен светиться красный светодиод.
  • Не хватает мощности источника питания 3.3 В для ESP8266. На разных платах совместимых с Arduino могут быть установлены разные 3.3 В DC-DC преобразователи с разным максимальным выходным током.
  • Модуль ESP8266 имеет прошивку в которой нет поддержки AT команд.
  • Модуль ESP8266 неисправен.
Не все AT команды обрабатываются

Если после команды AT следует последовательность команд, то модуль ESP8266 на связи с Arduino. Ниже приведена правильная последовательность команд.

AT AT+RST ATE0 AT+CWMODE=2 AT+CWDHCP=0,1 AT+CWSAP=»RemoteXY»,»12345678″,10,4 AT+CIPMODE=0 AT+CIPMUX=1 AT+CIPSERVER=1,6377

Но на какой то команде связь может обрываться. Это поможет найти ошибку.

Если нет последней строчки с командой AT+CIPSERVER=1,6377 , это может говорить о том, что модуль ESP8266 имеет устаревшую прошивку.

Если последняя команда которую вы видите есть AT+RST , это означает что модуль ESP8266 не запускается после сброса, после его загрузки нет ответа ready .

Если обрыв происходит на любой другой строчке, скорее всего не хватает мощности источника питания 3.3 В для ESP8266.

Все AT команды обрабатываются но не подключается

Если выводится вся последовательность AT команд из предыдущего пункта, но при подключении приложение выводит ошибку, посмотрите какую именно ошибку показывает приложение и попробуйте ее исправить. Так же возможны следующие варианты.

  • Не хватает мощности источника питания 3.3 В для ESP8266.
  • ESP8266 имеет устаревшую прошивку.
  • Размер памяти ESP8266 составляет 4 Mbit и меньше, и актуальная прошивка не может быть прошита.

Примечание. В приложении Android имеется возможность проанализировать лог подключения, это так же может помочь идентифицировать ошибку.

Arduino Uno WiFi: распиновка, схема подключения и программирование

Arduino Uno WiFi — оригинальная итальянская плата семейства Uno с модулем Wi-Fi.

[NEW] На сегодняшний день на смену ей пришла более новая версия платы: Uno WiFi Rev2 c модулем Wi-Fi и Bluetooth.

На Uno WiFi предусмотрено всё для удобной работы с микроконтроллером: 14 цифровых входов/выходов (6 из них могут использоваться в качестве ШИМ-выходов), 6 аналоговых входов, разъём USB, разъём питания, разъём для внутрисхемного программирования (ICSP) и кнопка сброса микроконтроллера.

Изюминка платы — модуль WiFi ESP8266, который позволяет ей обмениваться информацией с другими модулями по беспроводным сетям стандартов 802.11 b/g/n.

ESP8266 позволяет прошивать плату без использования USB-кабеля в режиме OTA (Firmware Over The Air — «микропрограммы по воздуху»).

Видеообзор платы

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?

Настройка модуля WiFi

Для первичной настройки Arduino с модулем WiFi выполните следующие действия.

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

Подключитесь к найденной сети и зайдите в браузере по адресу:

192.168.240.1

Откроется web-интерфейс настройки платы.

Зайдите в сетевые настройки платы, нажатием на кнопку CHANGE в пункте Network SSID .

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 192.168.43.17 .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 Arduino-Uno-WiFi-xxxxxx на вашу домашнюю беспроводную сеть — Amperka Mobile .

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» AP+STA . Если вы хотите прошить плату по Wi-Fi, необходимо переключить режим работы платы из AP+STA в STA

Зайдите в сетевые настройки платы, нажав на кнопку CHANGE в пункте Network SSID .

Переключите режим сети из AP+STA в STA кнопкой SWITCH TO STA MODE .

В колонке WiFi Mode отобразится режим STA .

Это значит, вы всё сделали верно, и можно переходить к прошивке платы по Wi-Fi.

Прошивка 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.

Отключите плату от ПК и подключите к другому источнику питания — например, к блоку питания или Power Shield.

Запустите Arduino IDE.

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

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 примерам использования.

Примеры использования

Web-сервер

Поднимем простой web-сервер, который будет отображать страницу с текущими значениями аналоговых входов.

Элементы платы

Микроконтроллер ATmega328P

Сердцем платформы Arduino Uno WiFi является 8-битный микроконтроллер семейства AVR — ATmega328P.

Микроконтроллер ATmega16U2

Микроконтроллер ATmega16U2 обеспечивает связь микроконтроллера ATmega328P с USB-портом компьютера. При подключении к ПК плата 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 5V 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 0 – 13
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 3 , 5 , 6 , 9 , 10 и 11
Позволяют выводить 8-битные аналоговые значения в виде ШИМ-сигнала.

АЦП: пины A0 – A5
6 аналоговых входов, каждый из которых может представить аналоговое напряжение в виде 10-битного числа (1024 значений). Разрядность АЦП — 10 бит.

TWI/I²C: пины SDA и SCL
Для общения с периферией по синхронному протоколу, через 2 провода. Для работы — используйте библиотеку Wire .

SPI: пины 10(SS) , 11(MOSI) , 12(MISO) , 13(SCK) .
Через эти пины осуществляется связь по интерфейсу SPI. Для работы — используйте библиотеку SPI .

UART: пины 0(RX) и 1(TX)
Эти выводы соединены с соответствующими выводами микроконтроллера ATmega16U2, выполняющей роль преобразователя USB-UART. Используется для коммуникации контроллера с компьютером или другими устройствами через класс Serial .

Светодиодная индикация

Имя светодиода Назначение
ON Индикатор питания на плате.
L Светодиод вывода 13 . 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 контроллером и ПК.

Разъём USB Type-B

Разъём USB Type-B предназначен для прошивки платформы Uno WiFi с помощью компьютера.

Разъём для внешнего питания

Разъём для подключения внешнего питания от 7 В до 12 В.

Регулятор напряжения 5 В

Когда плата подключена к внешнему источнику питания, напряжение проходит через стабилизатор MPM3610 . Выход стабилизатора соединён с пином 5V . Максимальный выходной ток составляет 1 А.

Регулятор напряжения 3,3 В

Стабилизатор MPM3810GQB-33 с выходом 3,3 вольта. Обеспечивает питание модуля WiFi ESP8266 и выведен на пин 3,3V . Максимальный выходной ток составляет 1 А.

ICSP-разъём для ATmega328P

ICSP-разъём предназначен для внутрисхемного программирования микроконтроллера ATmega328P. С использованием библиотеки SPI данные выводы могут осуществлять связь с платами расширения по интерфейсу SPI. Линии SPI выведены на 6-контактный разъём, а также продублированы на цифровых пинах 10(SS) , 11(MOSI) , 12(MISO) и 13(SCK) .

ICSP-разъём для ATmega16U2

ICSP-разъём предназначен для внутрисхемного программирования микроконтроллера ATmega16U2.

ESP8266 и Arduino, подключение, распиновка

Привет Хабр. Тема ESP8266, как и IoT(интернет вещей), всё больше набирает популярности, и уже Arduino подхватывает инициативу — добавляя эти Wi-Fi модули в список поддерживаемых плат.
Но как же его подключить к ардуино? И возможно как-то обойтись вообще без ардуино? Сегодня именно об этом и пойдёт речь в этой статье.

Забегая наперёд, скажу, что будет вторая статья, уже более практическая, по теме прошивки и программирования модуля ESP8266 в среде разработки Arduino IDE. Но, обо всём по порядку.

image

Этот видеоролик, полностью дублирует материал, представленный в статье.

На данный момент, существует много разновидностей этого модуля, вот некоторые из них:

image

А вот распиновка ESP01, ESP03, ESP12:

image

* Данную картинку можно посмотреть в хорошем качестве на офф. сайте pighixxx.com.

Лично мне, больше всего нравится версия ESP07. Как минимум за то, что тут есть металлический экран (он защищает микросхемы от внешних наводок, тем самым обеспечивает более стабильную работу), своя керамическая антенна, разъём для внешней антенны. Получается, подключив к нему внешнюю антенну, например типа биквадрат, то можно добиться неплохой дальности. К тому же, тут есть немало портов ввода вывода, так называемых GPIO(General Purpose Input Output — порты ввода-вывода общего назначения), по аналогии с ардуино — пинов.

Давайте вернёмся к нашим баранам Wi-Fi модулям и Arduino. В этой статье, я буду рассматривать подключение ESP8266(модели ESP01) к Arduino Nano V3.

Но, данная информация будет актуальна для большинства модулей ESP8266 и так же разных Arduino плат, например самой популярной Arduino UNO.

image

Пару слов по ножкам ESP01:

Vcc и GND(на картинке выше это 8 и 1) — питание, на ножку Vcc можно подавать, судя по документации, от 3 до 3.6 В, а GND — земля (минус питания). Я видел, как один человек подключал этот модуль к двум AA аккумуляторам (напряжение питания в этом случае было примерно 2.7 В) и модуль был работоспособным. Но всё же разработчики указали диапазон напряжений, в котором модуль должен гарантированно работать, если вы используете другой — ваши проблемы.

Внимание! Этот модуль основан на 3.3 В логике, а Arduino в основном — 5 В логика. 5 В запросто могут вывести из строя ESP8266, потому на него нужно отдельно от ардуино подавать питание.

— На моей ардуинке есть ножка, где написано 3.3 В, почему бы не использовать её?

Наверное подумаете вы. Дело в том, что ESP8266 довольно таки прожорливый модуль, и в пиках может потреблять токи до 200 мА, и почти никакая ардуинка по умолчанию не способна выдать такой ток, разве что исключением является Arduino Due, у которой ток по линии 3.3 В может достигать 800 мА, чего с запасом хватит, в других же случаях советую использовать дополнительный стабилизатор на 3.3 В, например AMS1117 3.3 В. Таких валом как в Китае, так и у нас.

image

Ножка RST 6 — предназначена «железной» для перезагрузки модуля, кратковременно подав на неё низкий логический уровень, модуль перезагрузиться. Хоть и на видео я этим пренебрёг, но всё же вам советую «прижимать» данную ногу резистором на 10 кОм к плюсу питания, дабы добиться лучшей стабильности в работе модуля, а то у меня перезагружался от малейших наводок.

Ножка CP_PD 4(или по-другому EN) — служит, опять же, для «железного» перевода модуля в энергосберегающий режим, в котором он потребляет очень маленький ток. Ну и снова — не будет лишним «прижать» эту ногу резистором на 10 кОм к плюсу питалова. На видео я тупо закоротил эту ногу на Vcc, потому как под рукой не оказалось такого резистора.

Ноги RXD0 7 TXD0 2 — аппаратный UART, который используется для перепрошивки, но ведь никто не запрещает использовать эти порты как GPIO(GPIO3 и GPIO1 соотвественно). GPIO3 на картинке почему-то не размечен, но в даташите он есть:

image

К стати, к ножке TXD0 2 подключен светодиод «Connect», и горит он при низком логическом уровне на GPIO1, ну или когда модуль отправляет что-то по UART.

GPIO0 5 — может быть не только портом ввода/вывода, но и переводить модуль в режим программирования. Делается это подключив этот порт к низкому логическому уровню(«прижав» к GND) и подав питание на модуль. На видео я делаю это обычной кнопкой. После перепрошивки — не забудьте вытащить перемычку/отжать кнопку(кнопку во время перепрошивки держать не обязательно, модуль при включении переходит в режим программирования, и остаётся в нём до перезагрузки).

GPIO2 3 — порт ввода/вывода.

И ещё один немаловажный момент, каждый GPIO Wi-Fi модуля может безопасно выдавать ток до 6 мА, чтобы его не спалить, обязательно ставьте резисторы последовательно портам ввода/вывода на… Вспоминаем закон Ома R = U/I = 3.3В / 0.006 А = 550 Ом, то есть, на 560 Ом. Или же пренебрегайте этим, и потом удивляйтесь почему оно не работает.

В ESP01 все GPIO поддерживают ШИМ, так что к нашим четырём GPIO, то есть GPIO0-3 можно подключить драйвер двигателя, аля L293 / L298 и рулить двумя двигателями, например катера, или же сделать RGB Wi-Fi приблуду. Да, да, данный модуль имеет на борту много чего, и для простеньких проектов скрипач Arduino не нужен, только для перепрошивки. А если использовать ESP07 то там вообще портов почти как у Uno, что даёт возможность уже уверенно обходиться без ардуино. Правда есть один неприятный момент, аналоговых портов у ESP01 вообще нет, а у ESP07 только один, ADC зовётся. Это конечно усугубляет работу с аналоговыми датчиками. В таком случае ардуино аналоговый мультиплексор в помощь.

image

Всё вроде как по распиновке пояснил, и вот схема подключения ESP8266 к Arduino Nano:

Видите на Arduino Nano перемычка на ножках RST и GND? Это нужно для того, чтобы ардуинка не мешала прошивке модуля, в случае подключения ESP8266 при помощи Arduino — обязательное условие.

Так же если подключаете к Arduino — RX модуля должен идти к RX ардуинки, TX — TX. Это потому, что микросхема преобразователь уже подключена к ножкам ардуино в перекрестном порядке.

Так же немаловажен резистивный делитель, состоящий из резисторов на 1 кОм и 2 кОм (можно сделать из двух резисторов на 1 кОм последовательно соединив их) по линии RX модуля. Потому как ардуино это 5 В логика а модуль 3.3. Получается примитивный преобразователь уровней. Он обязательно должен быть, потому что ноги RXD TXD модуля не толерантные к 5 В.

image

Ну и можно вообще обойтись без ардуино, подключив ESP8266 через обычный USB-UART преобразователь. В случае подключения к ардуино, мы, по сути, используем штатный конвертер интерфейсов usb и uart, минуя мозги. Так зачем тратиться лишний раз, если можно обойтись и без ардуино вообще? Только в этом случае, мы подключаем RXD модуля к TXD конвертора, TXD — RXD.

Если вам лениво заморачиваться с подключением, возится с резисторами и стабилизаторами — есть готовые решения NodeMcu:

image

Тут всё значительно проще, воткнул кабель в компьютер, установил драйвера и программируй, только не забывай задействовать перемычку/кнопку на GPIO0 для перевода модуля в режим прошивки.

Ну вот, с теорией наверное всё, статья получилась пожалуй довольно таки большая, и практическую часть, аля прошивка и программирование модуля, я опубликую немного позже.

Я, у себя на ютуб канале, открыл целый плейлист посвящённый моим видео по теме этого Wi-Fi модуля. В планах построили машинку, или лодку, на Wi-Fi управлении, где вместо пульта ДУ будет обычный смарт. Но пока что я к этому ещё не пришёл, так что это всего лишь планы на будущее.

By Сергей ПоделкинЦ ака MrПоделкинЦ.

Уже на подходе плата на базе esp32:

image

http://www.pighixxx.com/test/2015/12/esp32-pinout/

Которая значительно круче чем esp8266, так что нас скоро ждёт бум, как мне кажется, темы IoT(интернет вещей).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *