Brezžični serijski (UART) za Arduino/STM32/itd .: 3 koraki (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Upam, da se bodo vsi strinjali z mano, da je Arduino Serial odlično orodje za odpravljanje napak v vaših projektih. No, to je v bistvu edina možnost za odpravljanje napak v Arduinu. Včasih pa v računalnik ni mogoče ali praktično vstaviti kabla USB iz Arduina ali katerega koli drugega mikrokrmilnika.

Zato sem naredil to ploščo UART-WiFi, ki temelji na ESP8266-01, ki je v teh dneh umazano poceni. Plošče so majhne, lahko jih priključite na mizo, priključite napajanje, RX, TX in ozemljitev in vse, kar prejme od UART, bo prek WiFi -ja prenašal na vas in obratno.

Lastnosti:

• baudrate do 115200 (teoretično celo do 921600, vendar to ni preizkušeno)
• sprejema/pošilja podatke iz UART in pošilja/sprejema podatke prek WiFi neposredno v vaš računalnik prek vrat 23 (Telnet)
• 18 komponent, deli stanejo približno 3,50 USD
• 20 x 45 mm dvostransko tiskano vezje, združljivo s ploščo
• 5 V tolerantni pin RX
• vhodna napetost od 12 V do 3,3 V, tok v povprečju približno 80 mA

Te plošče uporabljam že približno pol leta in se mi je zdel zelo uporaben. Še raje jih imam od USB-UART mostov, saj enega s svojimi ploščami preprosto priključim na ploščo in mi ni treba skrbeti, da bom po svoji mizi napeljal kable. Prav tako ne uporabljate nobene druge strojne opreme, prostih vrat USB in te plošče zagotavljajo popolno galvansko izolacijo od računalnika, kar je dober varnostni ukrep in vam ni treba skrbeti za različne potenciale tal.

1. korak: Kako deluje

Ko se modul napaja, se poskuša povezati z vnaprej določeno WiFi. V tej fazi rumena LED utripa. Ko se poveže, sveti rumena LED. Po tem modul čaka na povezavo odjemalca Telnet (glejte naslednji korak) in zelena LED utripa. Ko je povezava uspešno vzpostavljena, vam terminal Telnet prikaže poziv z vprašanjem o želeni hitrosti prenosa. V terminal vnesete hitrost prenosa in končali ste! Zdaj se vse, kar vnesete v terminal, pošlje prek WiFi -ja, nato pa se odda iz pin -ja TX ESP8266. Podobno se vse, kar se prikaže na zatiču RX, pošlje na terminal. V bistvu ne morete razlikovati med serijsko in telnet konzolo.

LED:

• rumena (skrajno levo) - stanje Wifi, utripa - poskuša vzpostaviti povezavo, sveti - povezana
• zelena (druga od leve) - stanje Telneta. utripa - čaka na povezavo, zeleno - povezano
• modra (dve skrajni desni) - RX in TX

2. korak: Kako ga nastaviti

Povezava

Edini majhen zaplet je, da potrebujete nekakšen identifikator za vsako napravo Telnet (podobno kot vsa serijska vrata s številko). V svojem projektu sem uporabljal statični IP. Običajno, ko se naprava poveže z WiFi, samodejno prejme naslov IP od strežnika DHCP. To se imenuje dinamično naslavljanje IP, vendar je težava v tem, da se lahko naslov IP spremeni. Zato sem ploščo programiral tako, da vedno prejme vnaprej določen naslov IP, v mojem primeru 192.168.2.20x, kjer je x številka plošče. To se imenuje statično naslavljanje IP. Nato samo povežete konzolo Telnet na 192.168.2.20x: 23 in pripravljeni ste.

Kot konzolo lahko uporabljate različne aplikacije, dve najbolj znani sta verjetno PuTTY ali YAT (še en terminal). Uporabljam slednjega in v razdelku s sliko lahko vidite, kako ga nastaviti - le vedeti morate prej omenjeni statični naslov IP.

Vdelana programska oprema

Vdelana programska oprema je napisana v Arduino IDE in jo najdete na mojem GitHubu. Če želite programirati svoj ESP8266, morate pogledati v glavo in tam spremeniti nekatere spremenljivke, in sicer:

• ssid - ime WiFi, ki ga želite povezati s ploščo
• pass - geslo za to WiFi
• ip - statični IP, ki ga želite imeti na plošči; izberite nekaj zunaj baze DHCP (ali pa samo nekaj med 200 - 250, to je običajno brezplačno)
• gateway - IP vašega usmerjevalnika
• podomrežje

Zadnja dva podatka lahko dobite iz ukazne vrstice, tako da pritisnete Win + R, vnesete "cmd" in nato vnesete "ipconfig". Oglejte si slike.

Seveda potrebujete Arduino IDE, esp8266 toolchain itd., Vendar obstaja veliko drugih vaj o tem.

Odbor

Prav tako morate izdelati tiskano vezje. Čeprav ni zapleteno in bi ga teoretično lahko naredili doma, priporočam, da uporabite kakšnega kitajskega proizvajalca tiskanih vezij. Je poceni in lepo deluje. Uporabil sem ALLPCB in bil zadovoljen.

Moč

Plošči morate zagotoviti napajanje. Lahko ga napajate neposredno s 3,3 V (mostiček JP1 v položaju 3,3 V) ali napajate napetost prek regulatorja 3,3 V (mostiček v drugem položaju). Regulator lahko sprejme napetosti do 12 V. Vsi kondenzatorji so že vgrajeni.

3. korak: Zaključek

Kot sem že rekel, se mi je zdelo, da so te plošče zelo uporabne za izdelavo prototipov, ne samo z Arduinom, ampak tudi s katerim koli MCU na splošno. In uporabljam jih že približno pol leta in z njimi nisem imel težav.

Izvorno kodo, datoteke Eagle in nekaj slik najdete na mojem GitHubu ali v spodnji datoteki zip. Vendar priporočam GitHub, saj morda obstaja novejša različica.

Če imate kakršna koli vprašanja, pripombe ali predloge, jih pustite spodaj.