Podstawowe operacje na module WiFi ESP8266 firmy Arduino

Podstawowe operacje na module WiFi ESP8266 firmy Arduino

Podstawowe operacje na module WiFi ESP8266 firmy Arduino

Kiedy ekspresyjny wprowadziła na rynek pierwsze moduły wifi z integrą ESP8266 i firmware z którymi można sobie z tym poradzić za pomocą poleceń AT, a tym, co nas interesowało, była integracja z złożeniami mikrokontrolery a problemy sprowadzały się do poznania (wcześniej) ciemności Tabela poleceń ESP8266 AT, potrzeby żywieniowe lub Aktualizacja oprogramowania układowego ESP8266.

Spis treści

    Potem szybko pojawiły się alternatywy, aby zaprogramować ESP8266 i wdrożenia modułów wifi bardzo różnych formatów, co wzbudziło inne obawy: jaki moduł Wi-Fi ESP8266 wybrać w zależności od zasięgu różnych anten (w tym zewnętrznych) lub fizycznej integracji tych nowych modułów w naszych zespołach.

    Z pewnością ze względu na te wszystkie zmiany nie położono nacisku na najbardziej podstawowe aspekty, najbardziej podstawowe zarządzanie Moduł Wi-Fi ESP8266. Chociaż polaryzacja.es Można znaleźć informacje na temat korzystania z ESP8266 istnieją także aplikacje, które mają na celu ogólne wyjaśnienie działania programu Moduł Wi-Fi ESP8266 za pomocą poleceń AT, szczególnie w artykule nt biblioteka do wykonywania zapytań HTTP z Arduino za pomocą modułu Wi-Fi ESP8266, z opinii czytelników wynika, że ​​przydatne byłoby dodanie bardziej podstawowych informacji, aby pomóc użytkownikom ESP8266 do realizacji własnych wdrożeń.

    Omów podstawowe operacje potrzebne do pracy z plikiem ESP8266 a proponowanie rozwiązań ogólnych jest celem składającym się z kilku bardzo różnych części; Poniższy indeks może pomóc w śledzeniu treści artykułu:

    Steruj modułem Wi-Fi ESP8266 z komputera poprzez port szeregowy

    Z talerza Arduino i używanie twojego IDE możliwe jest monitorowanie działania m.in Moduł Wi-Fi ESP8266, wysłać Polecenia ESP8266 AT i zobacz odpowiedź, ale o wiele wygodniej jest to zrobić z komputera z aplikacją typu terminal.

    Użycie CuteCom do przetestowania modułu Wi-Fi ESP8266 przez port szeregowy

    Zależnie od tego, która tablica Arduino używany, dostępny może być tylko jeden sprzętowy port szeregowy, co powoduje niewielką niedogodność w wysyłaniu i odbieraniu. Zmiana szybkości komunikacji jest znacznie wygodniejsza w przypadku aplikacji komunikacji szeregowej z komputera i niektórych płyt głównych. Arduino (i w niektórych okolicznościach) nie obsługują dobrze wyższych prędkości komunikacji szeregowej, zwłaszcza 115200 bodów, co jest domyślną szybkością najnowszych wersji firmware.

    O Jakiego programu użyć do monitorowania ESP8266 za pomocą portu szeregowegojest ich wiele do wyboru, w zależności od potrzeb i preferencji; ostatnio coraz częściej sięgam po klasykę Śliczne Com (ten na zrzucie ekranu powyżej), ponieważ jest mi bardzo wygodnie powtarzać pewne Moduł Wi-Fi ESP8266 przy zamówieniach w testowaniu projektu.

    Podano już tutaj pewne zalecenia dotyczące programów działających jako konsola szeregowa; Na przykład, gdy mówimy o PuTTY do sterowania urządzeniami szeregowymi UART z komputera. PuTTYOprócz tego, że jest doskonałą aplikacją, jest dostępna dla większości systemów operacyjnych dla komputerów stacjonarnych. Ponadto, jako PuTTY może służyć jako konsola zarówno z portem szeregowym, jak i Rodzina protokołów internetowych (TCP/IP), w tym te, na których działają TLS, staje się powszechnym narzędziem, które z nawiązką rekompensuje (niewielki) czas spędzony na jego konfigurowaniu i przyzwyczajaniu się do jego używania.

    Użycie PuTTY do przetestowania modułu Wi-Fi ESP8266 przez port szeregowy

    Oprócz oprogramowania do komunikacji szeregowej, połączyć Moduł Wi-Fi ESP8266 do portu USB Komputer wymaga również konwertera USB do serii TTL. Podobnie jak w przypadku oprogramowania, istnieje kilka wersji, z których służą one jedynie do konwersji portu USB na porcie szeregowym TTL (które można uzyskać za jedno euro) do tych, które mogą emulować różne protokoły (takie jak SPI o I2C).

    Podobnie jak program, który działa jako konsola szeregowa, sprzęt do komunikacji z komputerem USB z obwodem logicznym (nie tylko ESP8266) będzie powszechnym narzędziem w pracy programisty aplikacji mikrosterowanych, warto mieć go jak najszybciej w przyborniku i pracować z nim Moduł Wi-Fi ESP8266 To doskonała okazja, żeby taki zdobyć.

    Sprzęt do komunikacji szeregowej USB UART do monitorowania modułu Wi-Fi ESP8266

    Konwerter USB a UART TTL Można go również wykorzystać do monitorowania zachowania obwodu korzystającego z ESP8266w tym celu wyjścia, które chcesz monitorować, łączy się szeregowo z wejściem danych (RX) konwertera za pomocą szybkiej diody (tzw. 1N4148na przykład) i rezystor (na przykład 2K2) równolegle do siebie. Taka konfiguracja działa jak sprzętowy sniffer szeregowy.

    Przykład sniffera dla ESP8266 podłączonego do Arduino za pomocą konwertera USB UART TTL

    Chociaż sniffer na powyższym obrazku jest z pewnością prymitywny (między innymi go nie ma bufor) wystarczy do monitorowania działania zespołu za pomocą Arduino i ESP8266.

    Usunięcie sniffera z poprzedniego schematu, schemat pokazujący sposób podłączenia a Moduł Wi-Fi ESP8266 na talerz Arduino. Oprócz zasilania go napięciem 3V3, pin resetowania i pin aktywacji integry muszą być podłączone do wysokiego poziomu (włączone). Oczywiście pin RX jednego musi być połączony z pinem TX drugiego.

    Aby uprościć poprzedni diagram, przedstawiono płytę Arduino zasilany napięciem 3V3 i dla którego zakłada się, że napięcie na porcie szeregowym również wynosi 3V3. Jeśli używasz A mikrokontroler z innym poziomem sygnału na porcie szeregowym (zwykle 5 V), aby nie uszkodzić ESP8266, użyć konwerter poziomów jak na poniższych schematach. Obwód ten często można znaleźć w wielu komercyjnych, gotowych implementacjach modułów.

    Konwerter poziomu sygnału 5V na 3V3 dla modułu WiFi ESP8266 i Arduino

    Zaktualizuj oprogramowanie układowe ESP8266

    Te Polecenia ESP8266 AT, jego zakończenie, domyślna prędkość modułu... zależą od wersji Oprogramowanie układowe ESP8266. Najlepiej zadbać o to, aby we wszystkich modułach mieć tę samą wersję i jeśli to możliwe, aby była to wersja najnowsza.

    Niestety większość Modele modułów Wi-Fi ESP8266 Mają tylko 4Mbit, więc nie da się na nich zainstalować najnowszej wersji. Najnowsza (oficjalna) wersja oprogramowania sprzętowego, na którym można zainstalować Moduły Wi-Fi ESP8266 z 4 Mbit (większość) to 0.9.4, który obejmuje wersję 0.2 Polecenia ESP8266 AT.

    Podsumowując, aby zaktualizować oprogramowanie, potrzebujesz:

    1. Pobierz odpowiednią wersję oprogramowania sprzętowego. najnowsza (oficjalna) wersja modułu z 4Mbit pamięci, znaleziona w folderze Espressif na githubie. W stronie internetowej Espressif Można pobrać najnowszą wersję oprogramowania, jednak bardzo ważne jest sprawdzenie, czy moduł, na którym jest zainstalowany, ma wystarczającą ilość pamięci.

    2. Pobierz najnowszą wersję narzędzia do instalacji oprogramowania sprzętowego. Moim ulubionym jest język w którym jest napisane Python, więc działa na każdej platformie. Oprócz tego, że można go pobrać, można go także zainstalować pip install esptool (o pip2 o python -m pip…). Oczywiście, ekspresyjny Oferuje również własne narzędzie, ale obecnie jest dostępne tylko dla systemu Windows.

    3. Przygotuj pobrane pliki; rozpakuj je w dostępnym folderze i, jeśli to konieczne, uczyń narzędzie wykonywalnym językw moim przypadku od GNU / Linux, Z chmod +x esptool

    4. Podłącz moduł do komputera za pomocą konwertera USB UART TTL który działa przy 3V3 lub użyj konwertera poziomów jeśli działa na 5 V. Oprócz zasilania będziesz musiał podłączyć TX do RX konwertera USB UART TTL, RX do TX, GPIO0 na niskim poziomie (GND) i być może GPIO2 na wysokim poziomie (w moich testach zadziałało zarówno podłączenie go na niskim poziomie, jak i rozłączenie). Jeżeli moduł ma wolne złącze GPIO15 (jak to ma miejsce w ESP-12) należy je podłączyć na poziomie niskim. RESET, który w trakcie pracy normalnie byłby na wysokim poziomie, można pozostawić niepodłączony lub podłączyć na wysoki poziom za pomocą rezystora (np. 10K), ponieważ przed rozpoczęciem nagrywania może zaistnieć konieczność zresetowania urządzenia poprzez jego podłączenie do niskiego poziomu.
      Po włączeniu modułu będzie można go zaktualizować, ale Jeśli wyświetli się błąd połączenia, konieczne będzie jego zresetowanie podłączając na chwilę RESET na niskim poziomie, a następnie pozostawiając go na antenie (bez łączenia) w celu przeprowadzenia procesu aktualizacji.
      Moduł posiada szczytowe zużycie prądu o wartości pół ampera (według niektórych użytkowników do 600 mA), dlatego ważne jest, aby używać zasilacza zdolnego obsłużyć takie zużycie, szczególnie w przypadku aktualizacji oprogramowania sprzętowego.

      Podłączenie modułu WiFi ESP8266 ESP-01 do konwertera USB UART TTL aktualizacja oprogramowania sprzętowego

    5. Uruchom narzędzie, aby zaktualizować oprogramowanie sprzętowe. W moim przypadku zapisałem dokumenty narzędzia i oprogramowania sprzętowego z kroku 3 w tym samym folderze, więc uruchamiam z konsoli:
      cd ~/Datos/firmwareESP8266 (przejdź do folderu zawierającego narzędzie i oprogramowanie sprzętowe)
      ./esptool.py --baud 115200 --port /dev/ttyUSB0 write_flash \
      0x00000 ./boot_v1.1.bin \
      0x01000 ./user1.bin \
      0x7C000 ./esp_init_data_default.bin \
      0x7E000 ./blank.bin

      --baud ustawia prędkość ESP8266 (w moim przypadku 115200 bodów) i --port port szeregowy, z którym się łączy (w moim przypadku emulowany, pierwszy USB). Różne dokumenty tworzące oprogramowanie sprzętowe pozostają w tyle write_flash poprzedzony adresem, z dokumentem user1.bin zawierającym ładunek aktualizacji.

      Aktualizacja oprogramowania sprzętowego Wi-Fi ESP8266 przechwytywanie konsoli esptool

    Wysyłaj polecenia do modułu Wi-Fi ESP8266

    Aby kontrolować ESP8266 z komputera, od którego będziemy musieli zacząć skonfigurować aplikację dla którego wystarczy ① wybrać port, do którego podłączony jest konwerter USB UART TTL, Coś jak /dev/USB0 w GNU/Linux i podobnym lub podobnym COM6 w systemie Windows, ② wybierz prędkość, z jaką ESP8266, prawdopodobnie 115200 bodów, ③ ustaw 8 bitów danych plus jeden bit stopu, bez parzystości i uzgadniania, oraz ④ ustaw koniec linii, w zależności od firmware, prawie zawsze CR+LF.

    Skonfiguruj CuteCom do monitorowania modułu Wi-Fi ESP8266 za pomocą konwertera USB UART TTL

    Skonfiguruj PuTTY do monitorowania modułu Wi-Fi ESP8266 za pomocą konwertera USB UART TTL

    Po skonfigurowaniu aplikacji (lub, w stosownych przypadkach, zapisaniu i wybraniu) aplikacja jest gotowa otwórz połączenie (odpowiednio „otwarte urządzenie” i „otwarte” na zrzutach ekranu powyższych przykładów za pomocą Śliczne Com y PuTTY) i możesz zacząć wysyłać zamówienia do ESP8266.

    Jak widać w Tabela poleceń ESP8266 AT, format aktywacji, dezaktywacji, ustawienia wartości i odwoływania się do niej jest dość przewidywalny, ale ogólnie nie jest łatwo zapamiętać je wszystkie i prawdopodobnie będziesz musiał mieć go pod ręką, aby się do niego odwołać.

    Sposób wysłać W rozkazach al Moduł Wi-Fi ESP8266 z Arduino jest bardzo proste: ① skonfiguruj komunikację z Serial.begin(115200); (lub Serial1, Serial2… na płytach z kilkoma sprzętowymi portami szeregowymi) i ② wyślij polecenia w formacie Serial.print(orden+"\r\n");

    Powyższy przykład pokazuje, jak wysłać plik Moduł Wi-Fi ESP8266 przy zamówieniach z Arduino. W tym przypadku jest to zilustrowane AT+CWJAP, który służy do łączenia się z punktem dostępu. To polecenie używa jako argumentów identyfikatora punktu dostępu (SSID) i klucz, oba w cudzysłowie, dzięki czemu stają się obiektem Srtring i ujmij je w cudzysłów, używając kodu ucieczki (\"). Aby sfinalizować zamówienie, użyj \r\n co odpowiada CR y LF.

    Należy pamiętać, że port szeregowy nie zawsze jest identyfikowany z Serial (na niektórych talerzach może tak być Serial1, Serial2…) zdefiniowany został używany obiekt portu poprzez przypisanie go do makra PUERTO_SERIE. Wykrycie typu użytej płytki mogłoby dodać trochę inteligencji do wyboru portu szeregowego; Później omówimy, jak sprawdzić typ Arduino. Reszta definicji to zwykłe definicje, które pozwalają „nazwać” wartości stałe, aby uniknąć ich powtarzania (i popełniania błędów) oraz ułatwić ich zmianę.

    Powyższy przykład ma na celu połączenie Moduł Wi-Fi ESP8266 do wskazanego punktu dostępowego, ale czy był on już wcześniej podłączony? Czy połączenie zadziałało? Aby to wiedzieć, musimy „posłuchać” tego, co ESP8266

    Odbierz dane z modułu Wi-Fi ESP8266

    Podłączając opisany powyżej sniffer danych do komputera, możesz zobaczyć, co Arduino wysłał do ESP8266 i jego odpowiedź. Do przeczytania Arduino i przetwarzać zawarte w nim informacje, za pomocą których będą konieczne do wykrycia Serial.available() czy dotarły jakieś dane i jeśli tak, załaduj je Serial.read(). Poniższy przykład pokazuje, jak odczytać odpowiedź z AT+CWJAP?, który będzie raportował, czy istnieje połączenie z dowolnym punktem dostępu.

    Jak na talerzu Arduino Uno (i w innych) otwarcie monitora szeregowego resetuje program, można go użyć do przeglądania konsoli szeregowej Arduino informacje, które wysyłasz ESP8266 jak pokazuje zrzut ekranu poniższego obrazu.

    Odbierz dane z modułu Wi-Fi ESP8266 z Arduino. Podstawowy przykład

    Przeanalizuj odpowiedź wysłaną przez moduł Wi-Fi ESP8266

    Widzieliśmy już, jak czytać docierające informacje Arduino z ESP8266. Problem, z którym musisz się uporać, polega na tym, że nie wiesz, kiedy przesyłka zacznie docierać, ile czasu zajmie jej dotarcie, jaka będzie długość... Poza tym czekanie na odpowiedź ze strony klienta nie jest zbyt efektywne. ESP8266 jest odbierany bez pozwolenia mikrokontroler w międzyczasie wykonywać inne zadania.

    Prostym sposobem poradzenia sobie z tą sytuacją jest iteruj na podstawie otrzymanych danych, szukając konkretnych odpowiedzi za pomocą którego można np. aktywować wskaźniki (flagi lub zmienne logiczne), które określą, czy kontynuować wyszukiwanie w otrzymanym tekście i jakie działania należy wykonać na podstawie informacji, które napływają z ESP8266. Gdy nadejdzie odpowiedź mikrokontroler może poświęcić się innym zadaniomna przykład odbieranie danych z czujników i ich przetwarzanie.

    Wyszukaj tekst w informacji otrzymanej z ESP8266

    Aby przeszukać tekst pochodzący z ESP8266 możesz porównaj każdy otrzymany list z tym, który odpowiada wiadomości, której szukasz. Konieczne będzie użycie licznika (lub wskaźnika) wskazującego literę do porównania; Jeśli znak pochodzący z ESP8266 jest taki sam jak ten sprawdzany w wiadomości, licznik przesuwa się, jeśli jest inny, zostaje zainicjowany.

    Aby wiedzieć, że osiągnięto koniec, sprawdzany jest następny znak szukanej wiadomości, który będzie wynosił zero (\0) lub zapamiętywana jest długość wiadomości, aby porównując ją z licznikiem dowiedzieć się, czy porównanie zostało zakończone i dlatego Moduł Wi-Fi ESP8266 wysłał żądaną wiadomość.

    W poniższym przykładzie zastosowano polecenie AT+CWLAP co zwróci listę punktów dostępowych, a w ich obrębie przeszukiwany będzie jeden o nazwie „wifi polaridad.es”. Chociaż zdecydowaliśmy się sprawdzić, czy ostatni znak ma wartość zero, ponieważ bufor Zapamiętuje jedynie szukany tekst i znana jest jego długość, można też sprawdzić, czy otrzymano taką liczbę poprawnych liter. Z DOPROWADZIŁO podłączony do pinu 2, pojawia się raport, że odnaleziono oczekiwany tekst.

    W kodzie z poprzedniego przykładu widać także sposób wybierz port szeregowy w zależności od typu płytki Arduino używany. W tym przykładzie założono, że w projekcie masz trzy typy desek: jedną Arduino Uno, Arduino Mega2560 i a Arduino Leonardo. Jeśli pracujesz z Arduino Uno będzie używany Serial i inaczej Serial1.

    Jeśli pracujesz z talerzem Arduino Leonardo Możesz użyć tej samej metody, aby zatrzymać program i poczekać, aż konsola (port szeregowy powiązany z Serial) jest dostępny.

    Wyszukaj różne teksty w odpowiedzi ESP8266

    Kod z poprzedniego przykładu służy do wyszukiwania tekstu w informacjach przesyłanych przez ESP8266 ale odpowiedź może zawierać różne informacje w zależności od operacji. Załóżmy, zaczynając od prostego przypadku w następnym przykładzie, że tekst wysłany przez MCU ESP8266 es OK kiedy operacja zostanie wykonana prawidłowo i ERROR W przeciwnym razie zgodnie z zamówieniem AT+CWJAP?, który służy do sprawdzenia, czy Moduł Wi-Fi ESP8266 jest już podłączony do punktu dostępowego.

    Ta nowa implementacja tej samej metody, która wyszukuje dopasowania z kilkoma możliwymi wiadomościami, pozwala wybierać pomiędzy różnymi działaniami w zależności od odpowiedzi otrzymanej od ESP8266, po prostu włącz DOPROWADZIŁO odpowiedni.

    Ogranicz czas potrzebny na otrzymanie odpowiedzi

    Jak dotąd nie wspomniano o istotnej kwestii: maksymalny czas oczekiwania (limit czasu) przed uznaniem operacji za nieudaną. Jeśli z jakiegoś powodu połączenie z Moduł Wi-Fi ESP8266, moduł z punktem dostępowym, punkt dostępowy z Internetem lub np. hipotetyczny serwer nie jest dostępny, program może zostać w pewnym momencie zablokowany i czekać w nieskończoność, więc trzeba będzie odpowiednio zareagować na takie okoliczności. Maksymalny czas oczekiwania można skonfigurować dla całej aplikacji, zazwyczaj będzie on wtedy bardziej „hojny” lub można zaprogramować indywidualne czasy oczekiwania dla każdej operacji.

    Aby sprawdzić, czy (przynajmniej) upłynął określony przedział czasu „Czas” momentu uruchomienia konta jest zwykle odejmowany od aktualnego „czasu” i sprawdza się, czy różnica jest większa niż pożądany limit. Ten „czas” nie musi być czasem rzeczywistym, zwykle odpowiada odstępowi, jaki upłynął od momentu MCU zacznij odliczać czas; Nie ma to wpływu na program, ponieważ interesujący jest czas, który upłynął, a nie czas bezwzględny.

    Zwykle, aby sprawdzić, czy upłynął określony przedział czasu, stosuje się wyrażenie typu:

    Niech zmienna milisegundos_al_empezar zawiera wartość millis() od określonego momentu wykonania, od którego jest liczony, dlatego nie jest niczym niezwykłym, że jego nazwa nawiązuje do słowa „chronometr”. Zmienna intervalo_de_tiempo zawiera maksymalną liczbę milisekund, przez którą poprzednie wyrażenie jest prawdziwe, czyli reprezentuje limit czasu; Zwykle jest to stała (lub makro) i tak jak w poprzednim przypadku często w jej nazwie pojawia się słowo „TIMEOUT”. Jeśli pracujesz z bardzo krótkimi przerwami, możesz użyć micros() zamiast millis() (mikrosekundy zamiast milisekund), chociaż jest to znacznie mniej powszechne i znacznie mniej precyzyjne.

    Długa liczba całkowita Arduino (unsigned long) zajmuje 4 bajty (32 bity), więc największa wartość, jaką może reprezentować, to 4294967295 (2 do potęgi 32 minus jeden, ponieważ zaczyna się od zera). na talerzu Arduino Podczas ciągłej pracy licznik milisekund będzie resetowany (powraca do zera) mniej więcej co 50 dni. Podczas odejmowania typów danych bez znaku odtwarzane jest to samo zachowanie (odwracanie licznika), dzięki czemu możliwe jest kontrolowanie limitu czasu w nieskończoność.

    Powyższy kod pokazuje a bardzo podstawowa implementacja ograniczenia limitu czasu włączając linie zaznaczone w odniesieniu do poprzedzającego przykładu. Ponieważ weryfikacja limitu czasu odbywa się po przetworzeniu danych przychodzących z Moduł Wi-Fi ESP8266, operację można uznać za udaną nawet jeśli odbiór trwa dłużej niż narzucony czas oczekiwania.

    Wykonaj złożoną operację zdefiniowaną przez wiele poleceń AT

    Aby mieć przykładowe odniesienie do celu aplikacji wykorzystującej Moduł Wi-Fi ESP8266, załóżmy, że tak przechowuje informacje w bazie danych dostępnej za pośrednictwem usługi internetowej aby śledzić temperaturę. Poniższy kod co określony czas odczytuje czujnik podłączony do wejścia analogowego, oblicza średnią wartość i po dłuższym czasie wysyła ją na serwer WWW (w stylu Internet przedmiotów) przez A prośba HTTP (POST, POBIERZ…).

    W tym przykładzie rejestracji temperatury dostęp do serwera internetowego jest uzyskiwany co pięć minut. Chociaż dostępność nie jest szczególnie wysoka, można oczekiwać, że propozycja zadziała, jednak gdyby konieczna była większa częstotliwość rejestracji, konieczne byłoby wdrożenie innych zasobów, na przykład bufor danych czeka na wysłanie, aby wysłać kilka, gdy serwer będzie mógł obsłużyć, i przechowywać je na wypadek, gdy nie będzie dostępny. Jeżeli częstotliwość, z jaką dane muszą być rejestrowane, byłaby jeszcze większa, należałoby zaproponować inne typy protokołów jako alternatywę dla HTTP lub nawet wymienić TCP przez UDP aby móc wysłać większość danych z wymaganą szybkością, nawet za cenę ich utraty.

    Operacje składające się na zadanie, które należy wykonać w celu przesłania temperatury, to:

    • Zresetuj moduł Wi-Fi
    • Rozłącz się z bieżącym punktem dostępu (jeśli istnieje połączenie domyślne)
    • Skonfiguruj ustawienia. Dla przykładu zakłada się, że należy skonfigurować tryb połączenia (prosty) i rolę w komunikacji Wi-Fi (stacja).
    • Połącz się z punktem dostępowym
    • Sprawdź, czy połączenie jest prawidłowe (właściwie jest to punkt wejścia) Jeśli nie ma połączenia, rozpocznij proces od początku
    • Połączyć się z serwerem
    • Wyślij prośbę HTTP z danymi, które mają być przechowywane

    Kolejność operacji nie musi być dokładnie taka (chociaż operacja jest), a każdy krok może wymagać kilku Polecenia ESP8266 ATNa przykład konfiguracja wymieniona powyżej wymagałaby dwóch: AT+CIPMUX=0 y AT+CWMODE=1.

    Struktura danych reprezentująca operacje na ESP8266

    W poprzednich przykładach, choć w bardzo prosty sposób, zasugerowano już ogólne rozwiązanie problemu: użyj struktury danych, która przechowuje możliwe odpowiedzi i działania, które należy podjąć w każdym przypadku; wyślij akcję, poczekaj na odpowiedź i postępuj zgodnie z jej znaczeniem. Ponieważ każda złożona operacja będzie wymagała kilku Polecenia ESP8266 AT, struktura danych musi łączyć operację z innymi, późniejszymi lub wcześniejszymi, które należy wykonać w każdym przypadku w zależności od odpowiedzi ESP8266.

    W poprzednich przykładach wyszukiwana była wiadomość w odpowiedzi typu ESP8266 i interpretowano to jako sukces lub błąd. Oprócz odbioru (i analizy) całego otrzymanego tekstu, Aby uzyskać ogólne minimum, zaleca się również zadbanie o uzupełnienie wiadomości lub innymi słowy, od dostępności Moduł Wi-Fi ESP8266 otrzymać nowe zamówienia. W ten sposób zmiana stanu, który moglibyśmy nazwać np. „wifi dostępne”, mogłaby polegać na otrzymaniu nazwy punktu dostępowego i otrzymaniu SMS-a ERROR lub tekst OK oznaczałoby, że ESP8266 skończyłeś odpowiadać i możesz teraz wysłać następną Polecenie AT do ESP8266.

    Powyższy kod wykorzystuje wektor (operacion) do przechowywania tekstu kolejnych operacji tworzących kompletne zadanie. Używana jest tablica dwuwymiarowa (mensaje) z trzema analizowanymi odpowiedziami. Jak wyjaśniono powyżej, oprócz komunikatu reprezentującego poprawną lub niepoprawną odpowiedź należy szukać komunikatów reprezentujących koniec odpowiedzi. Nie wszystkie operacje będą miały tę samą liczbę możliwych odpowiedzi; W przypadku mniejszej liczby odpowiedzi można zastosować pusty komunikat, który zajmie w swojej analizie możliwie najmniejszą liczbę cykli (mimo to nie jest to najbardziej optymalny sposób). Logicznie rzecz biorąc, konieczne będzie, aby minimalna liczba poszukiwanych odpowiedzi (w przykładzie trzy) obejmowała wszystkie możliwości operacyjne, nawet jeśli nie wszystkie są możliwe.

    Mówiąc o możliwych odpowiedziach, można już zauważyć, że ten przykład nie jest zbyt przydatny do otrzymywania danych o dowolnym formacie z Moduł Wi-Fi ESP8266, ale chodzi o to, że w kontekście użycia with mikrokontrolery to nie jest normalne; Najczęściej jest to przesyłanie danych zebranych przez podłączone do nich czujniki i/lub otrzymywanie informacji o tym, co zrobić ze sterowanymi przez nie elementami wykonawczymi. Bardzo cenne informacje, które można bardzo dobrze przewidzieć.

    W poprzedniej strukturze danych, tak jak robi się to w celu wyrażenia możliwych odpowiedzi, które są analizowane, tak i dwuwymiarowa macierz służy do określenia operacji, którą należy wykonać w każdym przypadku (siguiente_operacion). W szczególności zdecydowaliśmy się odpowiedzieć na trzy typy wiadomości: ① dowolny tekst (LITERAL) w celu sprawdzenia, czy istnieje połączenie z punktem dostępowym Wi-Fi i serwerem, ② tekst wykrywający błędy w procesie (FALLO) oraz ③ tekst wskazujący, że operacja została pomyślnie zakończona (ACIERTO).

    Na koniec istnieją jeszcze dwa wektory określające maksymalny czas oczekiwania przed poddaniem się (timeout) i określ (configuracion), jeśli operacja zakończy się bez oczekiwania na odpowiedź (ESPERAR_RESPUESTA) oraz komunikaty informujące o zakończeniu komunikacji. Ten ostatni wektor, aby zilustrować przykład oszczędzania pamięci, współpracuje z bitami bajtu konfiguracyjnego, aby wskazać różne stany.

    Pierwszy Polecenia ESP8266 AT struktury danych zawsze oczekuj odpowiedzi, która może być komunikatem o powodzeniu lub błędzie. W przypadku wystąpienia błędu moduł zostaje zrestartowany i uruchamia się od nowa i jeżeli pojawi się komunikat wskazujący, że operacja została wykonana poprawnie, przechodzi do kolejnej.

    Po połączeniu się z serwerem wzór się zmienia. W takim przypadku konieczne jest ① przesłanie długości pakietu danych do przesłania i ② zredagowanie żądania HTTP ze stałym tekstem plus wartość (temperatury), która jest wysyłana do przechowywania na serwerze. Przygotowanie tych danych odbywa się w każdej przesyłce i konieczne jest podzielenie ich na dwie (podaj długość) lub trzy (wyślij zapytanie HTTP) Aby ESP8266 na zamówienie. Na odpowiedź będzie czekać tylko ostatnia z części, na które podzielona jest operacja.

    W tym przypadku zadziała to bez problemów (być może ostrzeże, że moduł jest zajęty), jednak przy większej długości danych konieczne będzie podzielenie bloków danych na mniejsze części, a nawet może zaistnieć konieczność zastosowania oczekiwania, gdyż odbywa się na podstawie odczytu temperatury, aby dać modułowi czas na przesłanie danych bez ich uzupełniania bufor.

    Wraz z innymi makrami, które zostały już wcześniej wyjaśnione, powyższy przykładowy kod pokazuje, w jaki sposób zdefiniowane są różne stany, za pomocą których można określić, czy czekać na odpowiedź i, jeśli ma to zastosowanie, jaki komunikat wskazuje, że została ona zakończona.

    Podobnie jak w różnych punktach kodu, operacja zostanie wysłana (kiedy nadejdzie czas wysłania średniej temperatury, jeśli przekroczony zostanie czas oczekiwania operacji, kiedy bieżąca operacja zostanie pomyślnie zakończona...), ale jak to zrobić ustalony globalnie, został zdefiniowany jako makro ENVIAR_OPERACION który grupuje etapy związane z wysyłką.

    Poniżej znajduje się kod głównego programu przykładu. Najbardziej zewnętrznym zadaniem jest pobieranie próbek temperatury w celu obliczenia średniej i co pewien okres czasu jest ona wysyłana do serwera za pomocą metody Moduł Wi-Fi ESP8266. Po wysłaniu każdej operacji odpowiedź jest analizowana w celu ustalenia, która jest następna lub czy zadanie wysłania informacji zostało zakończone.

    Logicznie rzecz biorąc, na poprzednim kodzie można przeprowadzić kilka działań optymalizacyjnych, ale ponieważ jest to przykład pozwalający zrozumieć, w jaki sposób ESP8266 Ogólnie rzecz biorąc, warto skupić się tylko na niektórych aspektach, z których pierwszym jest struktura danych. Wydaje się, że jest to logiczne użyj struktury danych języka programowania (struct) do reprezentowania przetwarzanych informacji: the Polecenia ESP8266 AT i wiadomości, które są analizowane.

    Użyj struktury (struct) przechowywanie danych zamiast przykładowych tablic (w oparciu o nie) jest banalne i choć może skutkować bardziej eleganckim kodem, nie oznacza to żadnej poprawy wyniku. Prawdziwa alternatywa wynikająca z użycia struct ma na celu wdrożenie, jak wyjaśniono poniżej, zmienne długości w strukturach zawierających dane „wewnętrzne”. o których mowa. W ten sposób na przykład nie byłoby konieczne, aby operacja miała stałą liczbę analizowanych odpowiedzi.

    Podejście to sugeruje, że jest to najlepszy sposób wdrożenia rozwiązania, ale wadą jest to, że byłoby konieczne użyj dynamicznej alokacji pamięci, co jest ryzykowną praktyką w pracy z plikami a mikrokontroler co wymaga dokładnego pomiaru ilości pamięci używanej w czasie wykonywania, ponieważ kompilator prawie nie będzie w stanie nas o tym ostrzec i istnieje pewna możliwość wyczerpania pamięci (lub stosu) z fatalnymi konsekwencjami dla wykonania programu.

    W kwestii optymalizacji kodu warto pamiętać, że w programie tego typu, który wykorzystuje dużą ilość tekstu, może zaoszczędzić miejsce w pamięci SRAM przechowywanie ciągów tekstowych w pamięci programu (lampa błyskowa) z makro F(). Na poniższych zrzutach ekranu możesz zobaczyć inny program i dynamiczną dystrybucję pamięci przy normalnym użyciu tekstu i użyciu makra F().

    Przykład kodu Arduino wykorzystującego tekst zapisany w pamięci programu (flash)
    Przykładowy kod Arduino wykorzystujący tekst w pamięci SRAM

    W odniesieniu do działań, które są wykonywane zgodnie z informacjami otrzymanymi z Moduł Wi-Fi ESP8266, jako alternatywę do sprawdzania komunikatu z kodu i wykonywania jednego lub drugiego w zależności od tego, co zostało odebrane, może być przechowywane w tej strukturze danych wskaźniki do funkcji wykonujących każde zadanie zamiast wskaźników stanu (flagi) ostrzegające o pewnym stanie, za zarządzanie którym odpowiada aplikacja, np. w obrębie pętli głównej.

    Poniżej znajduje się przykład struktur do przechowywania danych żądań do ESP8266 (typ danych operacion_esp8266) i ich odpowiedzi (typ danych respuesta_esp8266).

    Ponieważ struktura reprezentująca operację (dane wysyłane do Moduł Wi-Fi ESP8266) odnosi się do struktury, za pomocą której definiowane są odpowiedzi, a struktura odpowiedzi do struktury operacji, należy najpierw zadeklarować oba, definiując nowy typ danych, a następnie definiując jego zawartość.

    W poprzednim przykładzie uwzględniono, że program, który go zawiera, zdecydował się użyć a wskaźnik stanu, który musi odpowiadać zmiennej dostępnej z kodu odpowiedzialnej za wykonanie jednej lub innych operacji wskazanych przez wspomnianą wartość. Jeżeli w odpowiedzi ESP8266 Kiedy analizowany jest określony tekst, stan przyjmuje wartość wskazującą strukturę odpowiedniej odpowiedzi.

    Jak powiedziano wcześniej, inną alternatywą byłoby zastąpienie lub uzupełnienie wskaźnika stanu przechowuj funkcję w strukturze referencyjnej (wskaźnik), który zostanie wywołany po napotkaniu określonego tekstu w odpowiedzi z Moduł Wi-Fi ESP8266.

    W poprzednim przykładzie został on dodany do struktury danych, która służy do przetwarzania odpowiedzi z pliku Moduł Wi-Fi ESP8266 wskaźnik do (rzekomej) funkcji zwracającej dane typu float (może to być wartość ważona odczytu analogowego) i do którego dostarczane są dwa bajty jako argumenty (dwa unsigned char który mógłby być pinem, z którego odczytywane jest wejście analogowe i tym, który aktywuje ENABLE hipotetycznej integry).

    W opracowaniu dla MCU, w przeciwieństwie do tego, co ma miejsce w stylu programowania dla większych systemów, nierzadko używa się zmiennych globalnych przy definiowaniu (globalnego) zachowania aplikacji sterującej zespołem, więc nie będzie szczególnie rzadko spotykane definicje tego typu jako funkcje bez parametrów i które nie zwracają wartości, coś w tym stylu void (*accion)();

    Jeśli pracujesz z tym sposobem reprezentowania danych, użyj struct danych o zmiennej długości, konieczne będzie dynamiczne przydzielanie pamięci malloc() (o new(), jeśli używane są obiekty), który użyje ilości przydzielonej pamięci jako parametru i zwróci wskaźnik do początku zarezerwowanego obszaru pamięci. Z sizeof() Na podstawie rodzaju przechowywanych danych, pomnożonego przez liczbę użytych elementów, można uzyskać ilość potrzebnej pamięci. Przykład z jego użyciem i bez niego można zobaczyć na zrzutach ekranu poniżej. malloc(); Uważaj na pamięć używaną przez program, w pierwszym przypadku musisz załadować bibliotekę zawierającą tę funkcję.

    Przykład alokacji pamięci za pomocą malloc na Arduino

    Przykład przypisania tekstu bez malloc w Arduino

    Jeśli operacje na Moduł Wi-Fi ESP8266 będzie się zmieniać w trakcie wykonywania programu, konieczne będzie zwolnienie nieużywanej pamięci free() (o delete()w przypadku obiektów). Chociaż rozsądne jest oczekiwanie, że kompilator (GCC) zoptymalizuje program, aby uniknąć partycjonowania pamięci, z pewnością wydajność nie będzie tak optymalna, jak w przypadku pracy z pamięcią alokowaną statycznie.

    Choć w tym przykładzie (w obu realizacjach) nie ma to większego sensu, to aby uogólnić operację, aby móc zastosować ją w innych przypadkach, należy zauważyć, że wysyłanie danych zawsze powtarza ten sam protokół: powiadom liczbę bajtów, które zostaną wysłane, poczekaj na wskaźnik (>) i wyślij dane.

    Ponieważ w tym przykładzie jest on używany tylko jednorazowo (całe żądanie jest składane w jednym pakiecie), nie wydaje się to zbyt przydatne, ale ogólnie może być konieczne wykonanie kilku wysyłek w tej samej operacji, także w przypadkach, w których muszą być przesyłane znaczne ilości danych, które muszą zostać pofragmentowane, aby uniknąć przepełnienia pamięci ESP8266.

    Aby zaimplementować to zachowanie, można wykorzystać dwa ostatnie elementy połączenia, dzięki czemu za każdym razem, gdy dane zostaną wysłane, dane zostaną wypełnione odpowiednimi wartościami: w pierwszym przypadku liczbą wysłanych bajtów, a w drugim ( część) żądania.

    Aby powtórzyć przypisanie i wysłanie różnych elementów, które muszą zostać przesłane, można je zapisać w wektorze. Ten nowy wektor będzie tym, który określi koniec złożonej operacji, a nie ostatnią operacją, jak dotychczas.

    1 komentarz

    użytkownik komentarzy
    ดูบอลสด

    Na pewno jest dużo do odkrycia w tym temacie. Podobają mi się wszystkie punkty, które wymieniłeś

    Zamieść komentarz

    Być może przegapiłeś