Дружимся с ESP | OTUS

Курсы

Программирование
Highload Architect Node.js Developer React.js Developer Java Developer. Professional Android Developer. Basic Microservice Architecture Специализация Java-разработчик C++ Developer. Basic Специализация Fullstack developer JavaScript Developer. Professional Unity Game Developer. Basic Framework Laravel Алгоритмы и структуры данных Специализация PHP Developer C# Developer. Professional C# Developer. Basic Буткемп Frontend Developer Golang Developer. Professional iOS Developer. Basic Специализация Python Developer Архитектура и шаблоны проектирования MS SQL Server Developer Software Architect Rust Developer Базы данных Разработчик на Spring Framework Vue.js разработчик Разработчик IoT Подготовка к сертификации Oracle Java Programmer (OCAJP) Unity Game Developer. Professional PostgreSQL Cloud Solutions VR/AR - разработчик
Специализации Курсы в разработке Подготовительные курсы Подписка
+7 499 938-92-02

Дружимся с ESP

Здравствуйте, коллеги и энтузиасты!

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.

42e80a7c18e1cdda13850267370f133c_1-1801-058183.png

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.

7448a229913087af27bb742e976946ef_1-1801-cd5d2f.jpg

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.

  • ESP-01
  • ESP-07
  • ESP-12E
  • ESP-12F
  • Goouuu Mini-S1
  • WeMos D1 mini
  • NodeMCU V2
  • ESP32 WROOM DevKit v1

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.

2) В пункте меню File (Файл) выбираем Preferences (Настройки). В окне Additional Boards Manager URLs вводим через запятую адреса http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json и https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json.

http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json, https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json

9d9bdbde21be1bec1fce21eff2485d49_1-1801-0fd402.png

3) Нажимаем OK.

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).

7b013aa925d9ebb8c4b34319fc469a8c_1-1801-3abc17.png

6) Надпись INSTALLED сообщает, что дополнения успешно установлены.

33833efb934e793cab130421da6e90a2_1-1801-48918a.png

7) Аналогичным образом устанавливаем дополнение для ESP32.

e99eebddd5027dbb28b413a3ad82ae06_1-1801-0c6f90.png

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”.

e1f89473fcb94dee94f330925b54257f_1-1801-ecdb56.png b00f74ca8d6b86befc106f8b903abb66_1-1801-cde12f.png

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.

Основные функции:

  1. Установка Wi-Fi соединения.
  2. Подключение к объекту на платформе Rightech IoT Cloud по протоколу MQTT.
  3. Отправка рандомных значений по температуре ("base/state/temperature") и влажности ("base/state/humidity") каждые 5 секунд (PUB_DELAY).
  4. 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(
  "<wifi-ssid>",
  "<wifi-password>",

  "dev.rightech.io",
  "<ric-mqtt-client-id>"
);

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() {
  client.loop();
  publishTemperature();
}

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 <ric-mqtt-client-id>.

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.

Если данная тема вам заинтересовала, полную версию читайте здесь.

Не пропустите новые полезные статьи!

Спасибо за подписку!

Мы отправили вам письмо для подтверждения вашего email.
С уважением, OTUS!

Автор
0 комментариев
Для комментирования необходимо авторизоваться