Архив Галактики

Iskra Neo + ESP8266 = Интернет вещей. Часть 5. Как загрузить скетч в модуль ESP8266

KosachenkoSV's blog / 13.01.2017

Предыдущие посты:
Iskra Neo + ESP8266 = Интернет вещей. Часть 1
Iskra Neo + ESP8266 = Интернет вещей. Часть 2 (Модуль с чипом ESP8266 ESP-01 V090 с поддержкой WiFi)
Iskra Neo + ESP8266 = Интернет вещей. Часть 3. Как проверить модуль ESP8266
Iskra Neo + ESP8266 = Интернет вещей. Часть 4. Настройка Arduino IDE для ESP8266

Как загрузить скетч в модуль ESP8266

Теперь мы можем приступить к загрузке программ в модуль ESP8266. Должен признаться, мне не сразу удалось "прошить" в ESP8266 свою программу. Пришлось "гуглить" несколько различных схем подключения USB-TTL конвертера для программирования ESP8266 и статей, посвященных этой теме, прежде, чем экспериментально подобрал удачную схему и прошивки стали проходить "без сучка, без задоринки".

Чтобы прошить скетч в ESP8266, нужно перевести его в режим программирования, для этого GPIO_0 подсоединим к GND, а к GPIO_2 подключим светодиод через токоограничивающий резистор 220 Ом. Для прошивки скетча из Arduino IDE воспользуемся USB-TTL конвертером на 3,3 Вольт. Существуют модели с возможностью переключения на 5 вольт и 3,3 вольт, например, я использую USB-Serial Light адаптер от DFRobot с таким переключателем, который когда-то приобрел для прошивки LilyPad (см.предыдущий пост).
Обратите внимание, что USB-TTL конвертеры на 5 вольт не подходят, т.к. могут повредить модуль ESP8266!

Подробнее о соединении контактов модуля ESP8266, USB-TTL конвертера и контроллера Iskra Neo указано в таблице "Подключение контактов ESP8266 для режима программирования":

Прежде чем загружать скетч в модуль ESP8266 вам потребуется:
- Плата Iskra Neo
- USB-Serial адаптер (USB-TTL конвертер) 3,3 Вольт на базе FTDI, PL2303 или аналогичном чипе.
- Макетная плата
- Резистор 220 Ом
- Светодиод
- Соединительные провода

Соберите с помощью макетной платы следующую схему:



Питание для ESP8266 будем брать от контакта 3.3V платы Iskra Neo. Несмотря на то, что USB-TTL конвертер также имеет вывод 3,3 Вольта, он не подходит, т.к. максимальный ток нагрузки USB-TTL конвертера ниже, чем требуется для ESP8266.

Когда соберете, проверите схему и подключите питание к Iskra Net, то горящий на макетной плате светодиод будет показывать готовность модуля ESP8266 к прошивке. После окончания прошивки этот светодиод погаснет.

ESP8266 в роли Telnet-сервера для WiFi-сети

Для реализации концепции «Интернета вещей» в качестве точки для обмена информацией часто используется сервер.

Сервер (от англ. server, обслуживающий) — программное обеспечение, принимающее запросы от клиентов.

Мы будем использовать возможности модуля ESP8266 подключаться к имеющейся WiFi сети и создавать telnet-сервер.

TELNET (сокр. от англ. terminal network) — сетевой протокол для реализации текстового интерфейса по сети (при помощи транспорта TCP). Стандарт протокола описан в RFC 854.

С помощью telnet-сервера можно передавать подключившемуся к нему через WiFi telnet-клиенту, данные, полученные через Serial соединение (UART) от платы Iskra Neo.

Используя библиотеку ESP8266 из стандартных примеров, мы запрограммируем передачу данных между Iskra Neo и telnet-клиентом по схеме:


Из данной схемы видно, что модуль ESP8266 выполняет роль информационного шлюза между Iskra Neo и telnet-клиентом. В качестве telnet-клиента можно использовать ноутбук или персональный компьютер, смартфон или планшет, подключенные к WiFi сети, с установленной программой telnet. Пользователь telnet-клиента, сможет получать данные от Iskra Neo и передавать ей свои команды, находясь в любой точке зоны покрытия WiFi сети, а при соответствующей настройке WiFi-роутера (что требует знаний системного администратора) - из любой точки земного шара, где имеется доступ к Интернет.

Для настройки модуля ESP8266 на подключение к нужной сети WiFi необходимо в следующем скетче перед прошивкой заменить значения переменных ssid и password, заменив звездочки правильными значениями.

Загрузите в плату ESP8266 следующий скетч:


Во время прошивки на плате ESP8266 будет мигать синий светодиод.

Данный скетч использует библиотеку для ESP8266:


В начале скетча, что сервер должен работать на 23 TCP-порту, и определяется сколько клиентов он должен обслуживать одновременно:


В процедуре setup() инициализируется интерфейс UART на рабочую скорость 115200 бод, и осуществляется подключение модуля ESP8266 к WiFi сети:


При успешном подключении к WiFi сети производится старт telnet-сервера на 23 порту и через интерфейс UART передается сообщение о том, как можно будет подключиться к серверу, в частности, ip-адрес сервера.


В процедуре loop() проверяются подключения клиентов (споты) и, если произошло подключение нового клиента, то ему передается текстовое приветствие:


Далее проверяется, поступали ли данные по WiFi от telnet-клиентов, и если поступали, то они передаются на интерфейс UART, т.е. на плату Iskra Neo:


В заключение проверяется, поступали ли данные по UART, чтобы передать их по WiFi всем telnet-клиентам:


После успешного окончании прошивки модуля ESP8266, мы можем приступить к сборке схемы «умного датчика температуры».
Продолжение следует...