Рисунок 9. Графік показань датчика температури DS18B20 у сервісі ThingSpeak.

Часті питання FAQ

• Перевірте правильність підключення модуля;
• Перевірте правильність підключення контактів Rx, Tx до перехідника UART-USB;
• Перевірте підключення контакту CH_PD до 3.3;
• Експериментально підберіть швидкість обміну по послідовному порту.

• Перевірте правильність підключення датчика DHT11 до модуля.

• Перевірте підключення модуля до точки доступу WiFi;
• Перевірте підключення точки доступу WiFi до Інтернету;
• Перевірте правильність запиту до ThingSpeak.

У процесі вивчення та проектування все більш складних проектів настає час, коли виникає потреба та бажання навчитися працювати з таким поширеним видом зв'язку як WiFi. Так як саме такий вид зв'язку може дозволити комфортно створити єдину мережу для ваших розумних домашніх пристроїв і керувати ними, наприклад, з мобільного телефону, планшета або комп'ютера, тобто створити справжнісінький розумний будинок, який обійдеться вам в десятки разів дешевше, ніж купувати готові рішення у магазині. Застосування WiFi звичайно не обмежується на цьому і прикладів використання цього виду зв'язку настільки багато, що перераховувати їх немає сенсу, і якщо Ви потрапили на цю сторінку, значить, використання WiFi вам навіщось знадобилося, залишилося тільки розібратися, як правильно з ним працювати .

Розбиратися ми будемо на основі найдешевшого та найпопулярнішого WiFi модуля ESP8266-01. Купити модуль WiFi ESP8266-01 можна у нас на сайті.

Один з головних плюсів такого модуля - це наявність пам'яті і свого мікроконтролера на платі, що дозволяє працювати йому самостійно, завантаживши скетч безпосередньо в сам модуль.

Модифікацій WiFi модуля ESP8266 насправді досить багато і перераховувати їх тут ми не будемо, навчившись працювати з одним, Ви без проблем зможете почати працювати з іншими. Хочеться відразу відзначити, що робота з WiFi може здатися досить не простим заняттям, і якщо у Вашому багажі мало закінчених проектів, краще поки що відмовитися від WiFi зв'язку і використовувати у своїх проектах радіозв'язок, робота з яким набагато простіша для розуміння. По роботі з WiFi модулями створюють цілі спільноти та тематичні форуми, що вкотре доводить наскільки більшості людей важко відразу розібратися з цим видом зв'язку, а перечитуючи всю інформацію, у більшості людей просто опускаються руки. Швидше за все, і мені не вдасться всю важливу інформацію вмістити в рамках лише однієї цієї статті, та й немає в цьому сенсу, інакше вийде чергова плутанина. Я спробую піти шляхом суворої послідовності найважливіших моментів, щоб Ви змогли почати розуміти принцип роботи даного виду зв'язку і далі вже просто розвивати самостійно свої навички в цьому напрямку.

І так, давайте приступимо і для початку розберемо висновки модуля WiFi ESP8266-01.

VCC- живлення модуля від 3V до 3.6V

GND- Земля.

RST- Висновок Reset, що відповідає за перезавантаження модуля.

CH_PD- "chip power-down" при подачі живлення активізується робота модуля.

TX- Передача даних (UART інтерфейс)

RX- прийом даних (UART інтерфейс)

GPIO0

GPIO2- порт введення/виводу загального призначення

Висновки GPIO0 і GPIO2 - це такі самі цифрові висновки, з якими ми працюємо на платах Arduino для взаємозв'язку з різними датчиками, і застосовуються вони у разі реалізації самостійної роботи на внутрішньому мікроконтролері WiFi модуля ESP8266-01.

Для надійного живлення модуля ESP8266-01 використовуйте зовнішнє стабілізоване джерело живлення на 3.3V і краще не намагайтеся брати живлення від своєї плати Arduino, тому що модуль споживає струм до 215mA і це може погано закінчиться для вашої налагоджувальної плати. Де взяти стабілізоване джерело живлення на 3.3V сподіваюся для вас не проблема, інакше вам ще рано займатися даним модулем. Мені, наприклад, подобається використовувати для швидкого збору схем на макетних платах такий модуль живлення 3.3V і 5.0V YWRobot, який дозволяє швидко отримати стабілізовану напругу на 3.3V або 5V на відповідних доріжках живлення макетної плати.

Підключаємо плюс (+) від нашого джерела живлення 3.3V VCCмодуля ESP8266-01, а мінус (-) джерела живлення підводимо до висновку GND. У такому стані на модулі увімкнеться червоний світлодіод, що сигналізує нам про правильне підключення живлення. Для того, щоб модуль активізувався, необхідно також з'єднати плюс (+) джерела живлення з виводом CH_PDмодуля ESP8266-01 і бажано це зробити одразу через резистор 10кОм. Тепер, коли ми включимо живлення, на модулі повинен спалахнути червоний світлодіод і кілька разів швидко мигнути синій світлодіод. Якщо у вас так все і відбувається, значить все добре, ви правильно все приєднали і ваш робочий модуль. В іншому випадку ще раз перевірте підключення, або замініть модуль, оскільки він, швидше за все, не робочий.

Йдемо далі. Для роботи з WiFi модулем ESP8266 нам потрібний перехідник USB-UART. Перехідники бувають різні, наприклад: FT232RL, CP2102, PL2303. Але ми припустимо, що у вас немає таких перехідників, і як перехідник USB-UART будемо використовувати плату Arduino. Я використовуватиму для цього плату Arduino NANO, а ви можете використовувати будь-яку іншу наявну у вашому розпорядженні. Підключення на будь-якій платі один в один ідентичний. Здійснюємо підключення згідно з наступною схемою.

Розгляньмо, що ми тут зробили. Відразу зверніть увагу, що ми замкнули перемичкою на платі Arduino висновки RSTі GND. Така маніпуляція відключає мікроконтролер і дозволяє зробити з нашої плати Arduino справжнісінький перехідник USB-UART.

Оскільки WiFi модуль ESP8266-01 ми живимо від окремого зовнішнього джерела живлення, не забуваймо, що ми повинні завжди з'єднувати між собою землю всіх джерел живлення в наших проектах. Тому ми з'єднуємо висновок GNDплати Arduino із землею (-) нашого зовнішнього джерела живлення 3.3V, що призначений для живлення модуля ESP8266-01.

Висновок TXвашої плати Arduino з'єднуємо з виводом TXмодуля ESP8266-01 По цій лінії будуть передаватися дані від модуля WiFi до плати Arduino. Хто знайомий з UART інтерфейсом, може задуматися: "Але як так? Скрізь вчили, що TX повинен з'єднуватися з RX. TX передає інформацію, а RX приймає". І Ви будете праві. Все правильно завжди TX з'єднується з RX, але саме у випадку, коли ми робимо з Arduino перехідник UART, необхідно підключати пристрої безпосередньо. Вважайте це винятком із правил.

Лінію RXвашої плати Arduino підключаємо так само прямо до лінії RXмодуля ESP8266-01 По цій лінії передаватиметься інформація від плати Arduino на плату WiFi модуля. Але робимо це з'єднання через так званий дільник напруги, що складається з двох резисторів номіналами 1кОм та 2кОм. Зменшити напругу на цій лінії за допомогою двох резисторів (дільника напруги) нам необхідно, тому що плата Arduino передає логічний сигнал напругою 5V, а модуль WiFi працює з напругою 3.3V. Для перетворення логічного сигналу ми могли б використовувати спеціальну хустку перетворювача логічних рівнів, що було б звичайно правильніше, але знову ж таки припустимо, що у вас її немає, і нам довелося піти більш простим шляхом і зробити це за допомогою дільника напруги.

Все необхідне для подальшої роботи ми поки що підключили, але у нас залишаються не задіяні ще 3 висновки ( GPIO0, GPIO2і RST) на WiFi модулі ESP8266-01. Для стабільної роботи WiFi модуля нам необхідно ці не задіяні висновки, що залишилися, підтягнути до плюсової (+) лінії живлення модуля через резистори в 10кОм.

Це позбавить нас різних перешкод (наведень) і зробить роботу модуля стабільною. Краще це робити одразу. В іншому випадку не дивуйтеся, що ваш модуль постійно перевантажується, видає не зрозумілу інформацію або взагалі не хоче працювати. Використовувати підтягуючі резистори на незадіяних висновках мікроконтролера має бути, як правило, якщо хочете стабільної роботи у ваших проектах.

І знову перевіряємо працездатність модуля WiFi ESP8266-01. Включаємо живлення і дивимося, щоб запалився червоний світлодіод і кілька разів мигнув синій. Якщо все так відбувається, значить чудово йдемо далі. В іншому випадку перевіряємо правильність з'єднань, а також якість всіх контактів. Може бути просто банальна ситуація, коли десять разів всі перевірили ще раз і переконалися, що все правильно підключили, але включаючи модуль, бачите, що синій світлодіод веде себе не адекватно, постійно горить, постійно блимає або взагалі ні на що не реагує. Це може статися через поганий контакт на якійсь лінії. Наприклад, збираючи схему на макетній платі, якийсь із резисторів нещільно сидить на своєму місці і це викликає перешкоди. Перевірте якість з'єднань. Модуль дуже чутливий. Не нехтуйте цим. Це часто причина не стабільної роботи.

Загалом, із підключенням ми закінчили. Зараз нам необхідно підготувати програму Arduino IDE для роботи з модулем WiFi ESP8266-01. Для цього нам треба завантажити та встановити в Arduino IDE необхідний архів з бібліотеками, прикладами та платами ESP, який згодом дозволить нам заливати скетчі прямо у мікроконтролер модуля ESP8266-01, міняти прошивку тощо. В рамках цієї статті нам, швидше за все, ці налаштування і не знадобляться, але мені здається, що після того, як ми розібралися з підключенням модуля, порядок дій буде правильним, якщо ми відразу скачаємо все необхідне для роботи з Arduino IDE. Тут все, в принципі, просто.

Запускаємо програму Arduino IDEта переходимо в меню "Файл" - "Параметри"

У вікні у верхньому полі пишемо "esp8266". У результаті у вікні у нас залишиться лише необхідна прошивка. При натисканні на прошивку з'явиться кнопка "Встановлення". Натискаємо на кнопку "Встановлення"і чекаємо, поки все встановиться. Архів досить великий, близько 150 мегабайт, тож доведеться почекати.

Після закінчення установки. Перезавантажуємо Arduino IDE та бачимо, як з'явилися нові плати ESP у меню "Інструменти" - "Плати". На цьому все. З налаштуванням Arduino IDE ми закінчили. Поки що нам ці налаштування не потрібні, але в подальшій роботі нам без них не обійтися.

Всі ми підключили та підготувалися, тепер можемо почати розбиратися з керуванням. Насправді, зараз буде продовження перевірки та налаштування модуля за допомогою AT команд і без цього не обійтися. WiFi модулі реалізовані так, що все спілкування з ними відбувається за допомогою так званих команд AT, які зашиті в прошивці модуля. Ми не будемо тут перераховувати всі AT команди, їх досить багато і якщо захочете все ретельно вивчити, можете легко їх знайти в інтернеті. А ми будемо використовувати зараз лише найнеобхідніші для початку роботи.

І так підключаємо нашу плату Arduino через USB кабель до комп'ютера. А зовнішнє джерело живлення, яке живить WiFi модуль ESP8266-01поки що включати не треба. Запускаємо програму Arduino IDE, вибираємо в меню "Інструменти" нашу плату Arduino, у моєму випадку це Arduino NANO, а ви вибираєте свою. Так само не забуваємо вибрати порт, до якого підключена наша Ардуїнка. Сподіваюся все це ви розумієте та робити вмієте.

Відкриваємо моніторинг порту "Інструменти" - "Монітор порту". Вибираємо швидкість порту 74880 (на такій швидкості відбувається запуск модуля) та ліворуч у списку вибираємо "NL & CR"

Ось тепер підключаємо зовнішнє джерело живлення, яке живить наш WiFi модуль. Після цього ви повинні побачити в моніторі порту приблизно таку інформацію.

Тут ми бачимо деяку інформацію щодо нашого WiFi модуля (швидкість, кількість пам'яті на борту і т.д.). Отримана інформація може відрізнятися залежно від версії прошивки модуля WiFi. Не будемо на цьому звертати увагу. Важливе інше. Внизу ми бачимо набір безглуздих символів, це означає, що швидкість порту (74880 бод), яку ми виставили, підходить тільки для початкового завантаження модуля, щоб побачити цю інформацію, але ця швидкість не підходить для нормального спілкування з WiFi модулем.

Щоб підібрати правильну швидкість порту, просто змінювати швидкість порту і посилати в порт (поле зверху і кнопка відправити) символи ATпоки не отримаємо відповідь ОК. Якщо Ви спробуєте прямо зараз надіслати символи ATв порт на швидкості 74880, то отримуватимете чергові один-два безглузді символи у відповідь.

Спробуйте відразу виставити швидкість 115 200 бод і надіслати команду AT. Найчастіше модулі прошити на цю швидкість.

Ось таку картину ви повинні побачити у моніторі порту. Якщо все одно у відповідь надійшов незрозумілий набір символів, знижуйте швидкість і повторюйте відправку ATкоманди, поки у відповідь не повернеться ОК. Якщо ви перепробували всі швидкості і не домоглися правильної відповіді, то вам не пощастило і модуль прошитий прошивкою з нестандартною швидкістю. Тоді залишається лише перепрошувати модуль нормальною прошивкою, але це тема окремої статті.

Сподіваюся, що все добре і правильну швидкість ви підібрали. До речі, якщо ви спробуєте вимкнути і знову включити WiFi модуль, після того як підібрали правильну швидкість, то вже замість тієї самої первісної інформації, яка коректно відображалася на швидкості 74880 бод, ви навпаки побачите безладний набір символів, але в кінці ви побачите слово "ready" ". Але у нас є можливість переглянути цю первинну інформацію в нормальному вигляді на правильній швидкості, для цього необхідно програмно перезавантажити модуль за допомогою AT-команди AT+RST.

Щоб дізнатися про версію прошивки вашого WiFi модуля ESP8266-01, необхідно в монітор порту відправити команду AT+GMRі у відповідь ви отримаєте приблизно таку інформацію:

WiFi модуль ESP8266-01 може працювати як у режимі точки доступу, так і в режимі клієнта. Щоб дозволити модулю працювати відразу у всіх режимах, надішліть до монітора порту команду AT+CWMODE=3і у відповідь ви повинні отримати ОК.

Команда AT+CWLAPдозволить переглянути всі WiFi точки доступу, які бачить в даний момент ваш модуль. Мій модуль, наприклад, бачить на даний момент у зоні свого покриття лише три WiFi точки доступу. Відповідь має бути приблизно такою:

Наприклад, ми знаємо пароль до третьої точки доступу та щоб підключитися до неї виконуємо команду AT+CWJAP="ім'я","пароль", у моєму випадку ця команда виглядає AT+CWJAP="dsl_unlim_512_home","11111111", на що отримуємо успішну відповідь:

Параметри команди записуються на флеш пам'ять WiFi модуля ESP8266-01, і якщо ми вимкнемо модуль і знову увімкнемо, він автоматично підключиться до цієї точки доступу. Дивіться випадково у команді не допустіть пробіл, інакше отримайте у відповідь ERROR. Необхідно звернути увагу на те, що в останніх версіях прошивки рекомендують використовувати команду AT+CWJAP_CUR, тобто команда виглядатиме AT+CWJAP_CUR="ім'я", "пароль".Якщо раптом ми забули, до якої точки доступу підключено наш модуль, необхідно надіслати команду AT+CWJAP?або AT+CWJAP_CUR?і у відповідь отримаємо ту точку доступу, до якої підключений модуль WiFi на даний момент.

З підключенням та початковим налаштуванням WiFi модуля ESP8266-01ми розібралися. Модуль працює та готовий для реалізації ваших подальших проектів. Розібрати всі можливі приклади роботи з даним модулем у рамках однієї статті просто неможливо і ми цим займемося в наступних статтях. А для тих, хто не дуже товаришує з програмуванням, але дуже хоче швидше почати керувати своїми проектами за допомогою WiFi, рекомендую познайомити з конструктором WiFi проектів RemoteXY. Цей сайт допоможе вам без особливих труднощів створити інтерфейс управління для вашого мобільного телефону або планшета і за допомогою нього керувати своїм пристроєм, до якого ви підключите WiFi модуль.

Після появи плати на базі Wifi чіпа ESP8266, стали по-справжньому народними. Величезні можливості та мінімальна ціна, яка навіть на старті продажів і в роздріб не перевищувала 5$, зробили свою справу. Навколо чіпа організувалися спільноти, в яких люди діляться інформацією та створюють програмне забезпечення.

У чому причина такої популярності, крім низької ціни?

Справа в тому, що плати на ESP8266 це не просто модулі для зв'язку по WiFi. Чіп по суті є мікроконтролером зі своїми інтерфейсами SPI, UART, а також портами GPIO, а це означає, що модуль можна використовувати автономно без Arduino та інших плат з мікроконтролерами.

Інформація

У даному огляді я буду використовувати одну з найперших плат ESP-01. Також для повноцінної роботи з чіпом буде потрібно конвертер USB/UART, рекомендую, огляд якого вже був на mysku.

Підключення

Якщо у своїх проектах вам не вистачить двох виведених GPIO, а займатися «брудними хаками» немає бажання, то я рекомендую відразу купувати нові плати, наприклад ESP-07або ESP-12. Тільки майте на увазі, що ці плати вимагають самостійного розведення і у продажу для цього є спеціальні мінінабори.

Фотографії даних плат

ESP-01 hacked by Dave Allan, як приклад. Додатково ви отримуєте 4 GPIO: GPIO14, GPIO12, GPIO13 та GPIO15

Схема підключення:
- ESP-01 VCC до USB/UART VCC (+3.3В);
- ESP-01 GND до USB/UART GND;
- ESP-01 URXD до USB/UART TXD;
- ESP-01 UTXD до USB/UART RXD;
- ESP-01 CH_PD до USB/UART VCC (+3.3В);
- ESP-01 GPIO0 до USB/UART GND - тільки під час прошивки!

Прошивка

В даному огляді використовуватиметься не оригінальна прошивка NodeMCU. Список команд та приклади можна подивитися на .

Оновлюємо оригінальну «заводську» прошивку на NodeMCU:
- Завантажуємо утиліту для прошивання -;
- завантажуємо прошивку -;
- Підключаємо по ESP-01 до USB/UART за схемою, що представлена ​​вище. Не забуваймо підключити GPIO0 до GND. Вставляємо USB/UART у USB порт комп'ютера;
- Запускаємо XTCOM_UTIL.exe, переходимо в Tools -> Config Device, вибираємо COM-порт до якого підключена плата, ставимо швидкість порту 57600, тиснемо Open, потім Connect, програма повинна сказати "Connect with target OK!", закриваємо вікно налаштувань. Переходимо в меню API TEST, вибираємо (4) Flash Image Download, вказуємо шлях до файлу "nodemcu_512k_latest.bin", адресу залишаємо 0x00000, тиснемо DownLoad. Повинне розпочатися завантаження прошивки, після закінчення буде видано повідомлення;
- Відключаємо живлення плати, виведення GPIO0 від'єднуємо від загального дроту, вмикаємо живлення. Запускаємо термінал Putty, CoolTerm або ін. (УВАГА! Змінюємо швидкість порту на 9600), перевіряємо готовність плати командою
> print(node.chipid())
10013490

Перший скрипт

Для написання та завантаження скриптів в ESP8266, буде використовуватися невелика та зручна IDE - :

Наш перший скрипт, вимикатиме і включатиме світлодіод з періодичністю в 2 секунди:
- Відключаємо живлення, до GPIO2 підключаємо резистор та світлодіод. Включаємо живлення;
- Запускаємо ESPlorer, вибираємо потрібний COM та швидкість порту 9600, натискаємо Open;
- Вставляємо код та натискаємо Save To ESP;

Pin = 4 --GPIO2 gpio.mode(pin, gpio.OUTPUT) for i=1, 10, 1 do gpio.write(pin, gpio.LOW) tmr.delay(2000000) gpio.write(pin, gpio.HIGH ) tmr.delay(2000000) end
- Для повторного запуску натискаємо DoFile.

Підключаємо датчик DHT11

Код користувача Pigs Fly з форуму ESP8266.com

Works for DHT11 on ESP-07 (version w/16pins) and ESP-01 --Тільки 20141219 firmware tested. --Data stream acquisition timing is critical. There's --barely enough speed to work with to make this happen. --Pre-allocate vars used in loop. = 4; gpio.mode(pin, gpio.OUTPUT) tmr.delay(20000) gpio.write gpio.mode(pin, gpio.INPUT) --bus will always let up eventually, don"t bother with timeout while (gpio_read(pin)==0) do end c=0 while (gpio_read(pin)= =1 and c<100) do c=c+1 end --bus will always let up eventually, don"t bother with timeout while (gpio_read(pin)==0) do end c=0 while (gpio_read(pin)==1 and c<100) do c=c+1 end --acquisition loop for j = 1, 40, 1 do while (gpio_read(pin)==1 and bitlength<10) do bitlength=bitlength+1 end bitStream[j]=bitlength bitlength=0 --bus will always let up eventually, don"t bother with timeout while (gpio_read(pin)==0) do end end --DHT data acquired, process. Humidity = 0 HumidityDec=0 Temperature = 0 TemperatureDec=0 Checksum = 0 ChecksumTest=0 for i = 1, 8, 1 do if (bitStream >2) then Humidity = Humidity+2^(8-i) end end for i = 1, 8, 1 do if (bitStream > 2) then HumidityDec = HumidityDec+2^(8-i) end end for i = 1, 8, 1 do if (bitStream > 2) then Temperature = Temperature+2^(8-i) end end for i = 1, 8, 1 do if (bitStream > 2) then TemperatureDec = TemperatureDec+2^(8-i ) end end for i = 1, 8, 1 do if (bitStream > 2) then Checksum = Checksum+2^(8-i) end end ChecksumTest=(Humidity+HumidityDec+Temperature+TemperatureDec) % 0xFF print ("Temperature: "..Temperature.."."..TemperatureDec) print ("Humidity: "..Humidity.."."..HumidityDec) print ("ChecksumReceived: "..Checksum) print ("ChecksumTest: "..ChecksumTest )

HTTP сервер

Wifi.setmode(wifi.STATION) wifi.sta.config("SSID","password") print(wifi.sta.getip()) srv:listen(80,function(conn) conn:on("receive", function(conn,payload) print(payload) conn:send("

Hello, User.

Епілог