Sèrie sense fils (UART) per Arduino / STM32 / etc .: 3 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Tant de bo tothom estarà d’acord amb mi que l’Arduino Serial és una gran eina per depurar els vostres projectes. Bé, bàsicament és l'única opció per depurar un Arduino. Però, de vegades, no és possible ni pràctic executar un cable USB des de l’Arduino o qualsevol altre microcontrolador a l’ordinador.

Així doncs, he creat aquesta placa UART-WiFi, basada en l’ESP8266-01, que és barata en aquests dies. Les plaques són petites, podeu connectar-les a una placa de connexió, connectar alimentació, RX, TX i terra i us transmetrà tot el que rebi de l’UART a l’ordinador mitjançant WiFi i viceversa.

Característiques:

• baudrates fins a 115200 (teòricament fins a 921600, però no està provat)
• rep / envia dades d’UART i envia / rep dades per WiFi directament al vostre ordinador mitjançant el port 23 (Telnet)
• 18 components, les peces costen aproximadament 3,50 USD
• PCB de doble cara de 20 x 45 mm, compatible amb taulers de pa
• Pin RX tolerant de 5 V.
• entrada de tensió de 12 V a 3,3 V, corrent de consum aproximadament 80 mA de mitjana

Fa més de mig any que faig servir aquestes taules i les he trobat molt útils. Fins i tot els prefereixo als ponts USB-UART, perquè amb la meva placa només en connecto un a una placa de configuració i no em necessito preocupar-me de fer passar cables a tot el meu escriptori. Tampoc no teniu cap altre maquinari, no hi ha ports USB gratuïts i aquestes plaques proporcionen un aïllament galvànic complet de l’ordinador, cosa que és una bona precaució de seguretat i no us heu de preocupar pels diferents potencials de terra.

Pas 1: Com funciona

Un cop s’aplica l’energia al mòdul, comença a intentar connectar-se al WiFi predefinit. Durant aquesta fase, el LED groc parpelleja. Un cop es connecta, el LED groc es manté encès. Després, el mòdul espera una connexió d'un client Telnet (vegeu el pas següent) i el LED verd parpelleja. Un cop establerta la connexió, el terminal Telnet us mostrarà una sol·licitud que us demanarà la velocitat de transmissió desitjada. Introduïu la velocitat de transmissió al terminal i heu acabat. Ara tot el que escriviu al terminal s’envia per WiFi i després s’envia des del pin TX de l’ESP8266. De la mateixa manera, tot el que aparegui al pin RX s’envia al terminal. Bàsicament, no es pot diferenciar entre una consola sèrie i telnet.

LED:

• groc (a l’esquerra): estat de Wifi, parpellejant: s’intenta connectar, il·luminat, connectat
• verd (segon des de l'esquerra): estat de Telnet. parpellejant - esperant connexió, verd - connectat
• blau (dos més a la dreta): RX i TX

Pas 2: Com configurar-lo

Connexió

L'única complicació lleu és que necessiteu algun tipus d'identificador per a cada dispositiu Telnet (similar a cada port sèrie que tingui un número). Al meu projecte vaig utilitzar Static IP. Normalment, un cop un dispositiu es connecta a WiFi, rep automàticament una adreça IP del servidor DHCP. Això s’anomena adreça IP dinàmica, però el problema aquí és que l’adreça IP pot canviar. Per tant, he programat la placa de manera que sempre rep una adreça IP predefinida, en el meu cas 192.168.2.20x, on x és el número de la placa. Això s’anomena adreça IP estàtica. A continuació, només heu de connectar una consola Telnet a 192.168.2.20x: 23 i ja esteu a punt.

Com a consola, podeu utilitzar una gran varietat d’aplicacions, probablement les dues més conegudes són PuTTY o YAT (yet another terminal). Jo faig servir aquest últim i a la secció d’imatges es pot veure com configurar-lo; només cal conèixer l’adreça IP estàtica esmentada anteriorment.

Firmware

El firmware està escrit en Arduino IDE i el podeu trobar al meu GitHub. Si voleu programar el vostre ESP8266, heu de mirar a la capçalera i modificar-hi algunes variables, a saber:

• ssid: el nom del WiFi al qual voleu que es connecti la placa
• contrasenya de pas per a aquest WiFi
• ip: la IP estàtica que desitgeu que tingui el tauler; trieu alguna cosa fora del grup DHCP (o simplement trieu entre 200 i 250, que normalment és gratuït)
• passarel·la: la IP del vostre encaminador
• subxarxa

Podeu obtenir les dues últimes informacions des de la línia d’ordres prement Win + R, escrivint "cmd" i després escrivint "ipconfig". Veure imatges.

Per descomptat, necessiteu l'IDE Arduino, la cadena d'eines esp8266, etc., però hi ha molts altres tutorials sobre això.

Pissarra

També cal fabricar el PCB. Tot i que no és complicat i que teòricament el podríeu fer a casa, us recomano que utilitzeu algun fabricant xinès de PCB. És barat i funciona molt bé. Vaig utilitzar ALLPCB i vaig quedar satisfet.

Potència

Cal subministrar energia al tauler. Podeu alimentar-lo directament amb 3,3 V (pont JP1 a la posició 3,3 V) o alimentar el voltatge mitjançant un regulador de 3,3 V (pont a l’altra posició). El regulador pot acceptar tensions de fins a 12 V. Tots els condensadors ja estan integrats a bord.

Pas 3: Conclusió

Com he dit abans, he trobat aquestes plaques molt útils per prototipar, no només amb un Arduino, sinó amb qualsevol MCU en general. I els faig servir durant aproximadament mig any i no vaig tenir cap problema amb ells.

El codi font, els fitxers Eagle i algunes imatges es poden trobar al meu GitHub o al fitxer zip següent. Però recomano GitHub, ja que pot ser que hi hagi una versió més recent.

Si teniu cap pregunta, comentari o suggeriment, no dubteu a deixar-los a continuació.