Modulo ESP8266 ESP-01

Ultimo aggiornamento 21 maggio 2017


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Indice

Descrizione del modulo ESP8266

Il Modulo Seriale Wi-Fi ESP8266 si basa sul chip ESP8266 prodotto dalla Espressif, si tratta di un SoC (system-on-a-chip) Wi-Fi integrato con un MCU a 32bit LX106, è un sistema adatto a fornire connettività Wi-Fi a schede come Arduino e simili ma e' possibile utilizzarlo direttamente per creare progetti IoT (Internet of Things) connessi alla rete. Come semplice modulo Wi-Fi è possibile gestirlo tramite comandi AT, in modo autonomo è programmabile con l'IDE Arduino in modo simile ad Arduino, in LUA, in Python e in C/C++.


Datasheet del Chip

Descrizione del sistema

Set istruzioni


Schema a blocchi dell'integrato ESP8266

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Piedinatura dell'integrato ESP8266

 

Modulo ESP-01

Il chip ESP8266 è disponibile su varie schede denominate con la sigla da ESP-01 a ESP-13. In questa pagina è mostrato il più semplice lo ESP-01 con 8 pin, e che dispone di sole due porte di I/O, essendo abilitate a I2C possono essere comunque utilizzate con un port Expander come il MCP23017 .

Specifiche:

Versione modulo ESP-01 con differente capacità di memoria

Piedinatura del modulo

Per l'acquisto  presso Homotix: Scheda ESP-01, Adattatore

Adattatore breadboard per ESP-01

Il modulo ESP-01 fornisce l'accesso ai pin dell'ESP8266 attraverso un connettore maschio 2×4 con un passo di 0.1 ", la loro disposizione non è però adatta all'utilizzo con una Breadboard, i pin non sono poi etichettati sul PCB, per cui è scomodo il suo utilizzo. Per questo motivo è più comodo l'utilizzo di un adattatore (vedi sotto) con le etichette chiare stampati a lato dei pin.

 

Programmazione del modulo con l'IDE di Arduino

Il modulo ESP-01 (Figura 1) è in grado di connettersi a Internet e di comunicare con altri dispositivi sulla rete. Non è richiesto alcun IP o altre impostazioni. Questo dispositivo può funzionare da solo, dopo aver caricato il codice o collegato alla scheda Arduino.
In questo progetto useremo la prima caratteristica, la gestione senza Arduino. Per la sua programmazione utilizzeremo direttamente il computer, utilizzando solamente sono un adattatore USB/TTL (Figura 2)

Modulo ESP-01 (Figura 1) Adattatore USB-TTL (Figura 2)

L'adattatore è necessario per assicurare la connessione USB al computer e convertire i segnali di livello TTL forniti dal PC a 3,3 volt, poiché ESP8266 supporta l'alimentazione e i segnali con un'ampiezza massima di 3,3 V. Il pinot del modulo e la connessione all'adattatore USB alla TTL-UART sono mostrati nella figura 3.

Schema per la programmazione - Figura 3

Questa configurazione sarà utilizzata solo per la programmazione dell'ESP 8266. Il pin GPIO deve essere collegato a GND.

Impostazione dell'IDE di Arduino

Per programmare il modulo utilizzeremo l'IDE di Arduino, per cui se non già installato occorrerà scaricare e installare l'ultima versione dal sito ufficiale (https://www.arduino.cc/en/main/software ).

A questo punto dovremmo aggiungere le informazioni per le schede ESP8266 all'Arduino.  Per cui aperto l'IDE di Arduino, andare al menu File -> Impostazioni -> URL aggiuntive per il Gestore schede, l'indirizzo da inserire è

http://arduino.esp8266.com/versions/2.3.0/package_esp8266com_index.json (Figura 4).

Inserimento URL aggiuntiva per gestione modulo - Figura 4

Occorre ora inserire la libreria ESP.  Andare al menu Sketch -> #Include Libreria -> Gestione libreria  e aggiungere la libreria di ESP8266 nell'IDE di Arduino (Figura 5).

Gestione libreria - Figura 5

Nel tipo pop-up di tipo ESP8266 e premere installare. La finestra sarà simile alla Figura 6.

Installazione delle librerie per ESP8266 - Figura 6

Per impostare la scheda ESP8266, andare al menu Strumenti -> Scheda -> Gestione schede (Figura 7)

Gestione schede - Figura 7

Quando apparirà la scheda Gestore schede digitare ESP8266 e installare i driver (figura 8)

Installazione driver schede - Figura 8

A questo punto tornare al menù Strumenti -Gestore schede ... quindi scegliere Generic ESP8266 Module, (Figura 9).

Selezione scheda ESP generica - Figura 9

Nota: in caso di errore vedere questo post https://forum.arduino.cc/index.php?topic=461880.0

Installazione APP Blynk

Per il test del modulo ESP-01 utilizzeremo Blynk (Figura 10) che è un’applicazione o meglio un freamework che consente mediante dispositivi mobili (Android o iOS utilizzando un sistema completamente grafico la realizzazione dei propri widget permettendo ad esempio l’azionamento via Wi-Fi di dispositivi di dispositivi di domotica o di automazione industriale, è possibile anche rilevare grandezze fisiche esterne (temperatura, umidità, luminosità, ect) e visualizzarle direttamente sul vostro dispositivo mobile.
Blynk può interagire con molte piattaforme Arduino o Raspberry Pi se connessi ad una Wi-Fi o a moltissimi dispositivi basati su ESP8266, modulo Wi-Fi dotato di Input/Output General Purpose e processore ARM. Attualmente sono disponibili una grande quantità di board basate su ESP identificate tutti da un ID da ESP-01 a ESP-13, la differenza tra una scheda sono date dalla quantità di memoria disponibile, il numero di GPIO e il tipo di antenna WiFi.

L'uso dell'applicazione prevede due parti:

 

App Blynk - Figura 10

Installazione dell'APP nel proprio smartphone

Scaricare e installare l'applicazione per il proprio modello di smartphone (Android o IPhone) dal link: http://www.blynk.cc/getting-started/
Aprire l'applicazione, creare il proprio account, inserendo la propria e-mail e password, registrarsi ed accedere.
A questo punto si potrà ricevere un Auth Token che è un codice di autenticazione, necessario per connettere la app Blynk App al proprio hardware.
Per fare questo si dovrà creare un nuovo progetto. Quindi si sceglierà la scheda e la connessione che si utilizzerà, nel nostro caso ESP8266, dopo che il progetto sarà creato, il programma invierà il Token di autenticazione per posta elettronica, successivamente completeremo il programma.

Scaricamento e installazione libreria Blynk

Scaricare e installare la libreria Blynk si accederà al link https://github.com/blynkkk/blynk-library/releases/tag/v0.4.7
Una volta scaricata la libreria in formato zip si dovrà andare al menu Sketch -> #Include Libreria -> Aggiungi libreria da file .ZIP e aggiungere la libreria appena scaricata (Figura 11).

Installazione libreria Blynk - Figura 11

Se tutto è andata a buon fine si potrà trovare la nuova libreria sotto File -> Esempi -> Blink (Figura 12)

Localizzazione Libreria Blynk - Figura 12

Programmazione del modulo ESP-01

Colleghiamo la scheda ESP8266 al computer come mostrato in figura 13

Schema collegamento - Figura 13

Caricare il codice, utilizzando quello che si trova sotto File> Esempi> Blynk> Boards_WiFi> ESP8266_Standalone, (Figura 14).

Programma di test - Figura 14

All'interno del programma occorrerà:

Inserisci il proprio codice char auth [] = "YourAuthToken" ricevuto via e-mail;
Immettere il nome char ssid[] = "YourNetworkName" e la password  char pass[] = "YourPassword" del proprio router Wi-Fi.

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <BlynkSimpleEsp8266.h>

// You should get Auth Token in the Blynk App.
// Go to the Project Settings (nut icon).
char auth[] = "YourAuthToken";

// Your WiFi credentials.
// Set password to "" for open networks.
char ssid[] = "YourNetworkName";
char pass[] = "YourPassword";

void setup()
{
  // Debug console
  Serial.begin(9600);
  Blynk.begin(auth, ssid, pass);
}

void loop()
{
  Blynk.run();
}

Dopo aver caricato il codice, si potrà modificare lo schema dei collegamenti come riportato nella figura 15. Ora siamo pronti a ricevere comandi dallo smartphone.

Modulo ESP-01 Adattatore per modulo ESP-01
Modulo KY-016 Breadboard
Convertitore DC-DC uscita 3,3V Cavetti per Breadboard di vari colori

Schema di collegamento per il test - Figura 15

Impostazione dell'applicazione Blynk

Si aprirà il programma creato e si andrà nella Widget Box, si selezioneranno due pulsanti e si trascinano nel proprio sketch di lavoro.
Si collegano i pulsanti a GP0 e GP2, quindi si avvierà l'applicazione cliccando sul triangolo in alto a destra.
Se l'ESP-01 è in rete, ogni volta che spingiamo o scorriamo il widget del pulsante sullo smartphone, accenderemo i led corrispondenti sulla scheda ESP.

 

Elenco revisioni

21/05/2017

Emissione preliminare