Bezdrôtový sériový (UART) pre Arduino/STM32/atď .: 3 kroky (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Dúfam, že so mnou bude každý súhlasiť, že Arduino Serial je skvelý nástroj na ladenie vašich projektov. Je to v podstate jediná možnosť ladenia Arduina. Niekedy však nie je možné alebo praktické spustiť kábel USB z Arduina alebo iného mikrokontroléra do počítača.

Preto som vyrobil túto dosku UART-WiFi na základe ESP8266-01, ktorá je v dnešnej dobe veľmi lacná. Dosky sú malé, môžete ich zapojiť do breadboardu, pripojiť napájanie, RX, TX a uzemnenie a všetko, čo prijme z UART, vám prenesie do počítača prostredníctvom WiFi a naopak.

Vlastnosti:

• prenosová rýchlosť až 115200 (teoreticky dokonca až 921600, ale toto nie je testované)
• prijíma/odosiela údaje z UART a odosiela/prijíma údaje prostredníctvom WiFi priamo do vášho počítača pomocou portu 23 (Telnet)
• 18 komponentov, diely stoja približne 3,50 USD
• Obojstranná doska plošných spojov 20 x 45 mm, kompatibilná s doskou
• Kolík RX odolný voči 5 V
• napäťový vstup od 12 V do 3,3 V, odber v priemere asi 80 mA

Tieto dosky používam už asi pol roka a považujem ich za mimoriadne užitočné. Dokonca ich uprednostňujem pred mostmi USB-UART, pretože so svojou doskou jeden z nich jednoducho zapojím do dosky a už sa nemusím starať o vedenie káblov po celom stole. Nemáte ani žiadny iný hardvér, žiadne voľné porty USB a tieto dosky poskytujú úplnú galvanickú izoláciu od počítača, čo je dobré bezpečnostné opatrenie a nemusíte sa obávať rôznych potenciálov zeme.

Krok 1: Ako to funguje

Akonáhle je modul napájaný, začne sa pokúšať pripojiť k preddefinovanému WiFi. Počas tejto fázy žltá dióda LED bliká. Hneď ako sa pripojí, žltá dióda LED zostane rozsvietená. Potom modul čaká na pripojenie z klienta Telnet (pozri nasledujúci krok) a zelená LED dióda bliká. Po úspešnom nadviazaní spojenia vám terminál Telnet zobrazí výzvu s otázkou na požadovanú prenosovú rýchlosť. Vložte prenosovú rýchlosť do terminálu a ste hotoví! Teraz čokoľvek, čo zadáte do terminálu, bude odoslané cez WiFi a potom bude odoslané z kolíka TX na ESP8266. Podobne čokoľvek, čo sa objaví na pine RX, je odoslané na terminál. V zásade nemôžete rozpoznať rozdiel medzi sériovou a telnetovou konzolou.

LED diódy:

• žltá (úplne vľavo) - stav Wi -Fi, bliká - pokúša sa pripojiť, svieti - pripojené
• zelená (druhá zľava) - stav Telnetu. bliká - čaká na pripojenie, zelená - je pripojená
• modrá (dve úplne vpravo) - RX a TX

Krok 2: Ako to nastaviť

Pripojenie

Jedinou miernou komplikáciou je, že potrebujete nejaký identifikátor pre každé zariadenie Telnet (podobné každému sériovému portu s číslom). V mojom projekte som použil Static IP. Za normálnych okolností, keď sa zariadenie pripojí k WiFi, automaticky dostane IP adresu zo servera DHCP. Hovorí sa tomu dynamické adresovanie IP, ale problémom je, že sa adresa IP môže zmeniť. Dosku som teda naprogramoval tak, že vždy dostane preddefinovanú IP adresu, v mojom prípade 192.168.2.20x, kde x je číslo dosky. Hovorí sa tomu statická adresa IP. Potom stačí pripojiť konzolu Telnet k 192.168.2.20x: 23 a ste pripravení ísť.

Ako konzolu môžete používať rôzne aplikácie, dve najznámejšie sú pravdepodobne PuTTY alebo YAT (Yet Another Terminal). Ja používam to druhé a v sekcii obrázkov vidíte, ako to nastaviť - stačí poznať predtým uvedenú statickú IP adresu.

Firmvér

Firmvér je napísaný v Arduino IDE a nájdete ho na mojom GitHub. Ak chcete naprogramovať svoj ESP8266, musíte sa pozrieť do hlavičky a upraviť tam niektoré premenné, konkrétne:

• ssid - názov WiFi, ktorú chcete doske pripojiť
• pass - heslo k tej WiFi
• ip - statická IP, ktorú chcete, aby mala doska; vyberte niečo mimo oblasti DHCP (alebo si vyberte niečo medzi 200 - 250, čo je zvyčajne zadarmo)
• brána - IP vášho smerovača
• podsieť

Posledné dve informácie môžete získať z príkazového riadka stlačením klávesov Win + R, zadaním „cmd“a následným zadaním „ipconfig“. Viď obrázky.

Samozrejme potrebujete Arduino IDE, nástrojový reťazec esp8266 atď., Ale o tom existuje mnoho ďalších návodov.

Doska

Musíte tiež vyrobiť DPS. Aj keď to nie je nič zložité a teoreticky by ste si to mohli vyrobiť aj doma, odporúčam vám obrátiť sa na čínskeho výrobcu PCB. Je to lacné a funguje to dobre. Použil som ALLPCB a bol som spokojný.

Moc

Doske musíte dodať energiu. Buď ho môžete napájať priamo 3,3 V (prepojka JP1 v polohe 3,3 V) alebo napájať napätie pomocou 3,3 V regulátora (prepojka v druhej polohe). Regulátor môže akceptovať napätie až 12 V. Všetky kondenzátory sú už integrované na palube.

Krok 3: Záver

Ako som už povedal, tieto dosky som považoval za veľmi užitočné pre prototypovanie, nielen s Arduinom, ale s akýmkoľvek MCU vo všeobecnosti. A používam ich už asi pol roka a nemal som s nimi problém.

Zdrojový kód, súbory Eagle a niektoré obrázky nájdete buď na mojom GitHube, alebo v nižšie uvedenom súbore zip. Odporúčam však GitHub, pretože môže existovať aj novšia verzia.

Ak máte akékoľvek otázky, pripomienky alebo návrhy, pokojne ich nechajte nižšie.