Arduino Uno را با ESP8266: 9 مرحله متصل کنید

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

خوش آمدی! شما در حال مطالعه راهنمای گام به گام نحوه اتصال موفقیت آمیز Arduino Uno به اینترنت با ESP8266 (ESP-01) هستید. این همچنین اولین دستورالعمل آموزشی من است ، بنابراین لطفاً با من کنار بیایید!

بگذارید ابتدا بگویم که ESP8266 یک سخت افزار کوچک و ارزان قیمت است که اگر به درستی برنامه ریزی شود می تواند دنیایی عظیم ، به ویژه IOT را باز کند. ناگهان می توانید تمام پروژه های خود را از طریق وب ، از طریق تلفن یا رایانه شخصی خود ، با کلیک یک دکمه فعال کنید. امکانات بی پایان است و به نوعی من را واقعاً هیجان زده می کند. متأسفانه این همیشه یک روند آسان نیست و شما به احتمال زیاد با مشکلاتی روبرو خواهید شد که من نداشته ام. در هر صورت ، من تمام تلاش خود را می کنم تا به س questionsالات پاسخ دهم و به هر مشکلی که برخورد کردم اشاره کنم!

به روز رسانی 2020: اخیراً مجبور شدم ESP8266 جدید را به روز کنم و از این مقاله به عنوان راهنمای شخصی خود در مورد نحوه انجام آن استفاده کردم. من به سرعت متوجه شدم برخی از پیوندهایی که ارائه کرده ام قدیمی هستند/کار نمی کنند ، بنابراین سعی کردم دوباره آنها را جایگزین کنم. با انجام این کار ، متوجه شدم که یک نرم افزار چشمک زن جدید برای ESP8266 ، و همچنین تعدادی سیستم عامل به خوبی مستند و به روز شده وجود دارد. من تمام تلاش خود را کردم تا ESP را به آخرین سیستم عامل ممکن به روز کنم ، اما هیچ موفقیتی نداشت. فلاشر جدید پیچیده تر ، اما در عین حال پیچیده تر است. بارگیری سیستم عامل بسیار بیشتر وجود دارد (که شگفت انگیز است) ، اما در عین حال کاربران نمی دانند کدام را بارگیری کنند. از نظر فنی ، همه اینها واقعا خوب به نظر می رسد و ESP سرانجام دارای پشتیبانی و مستندات "رسمی" است ، اما در عین حال بسیار پیچیده تر شده است. پس از حدود 4 ساعت تحقیق و آزمایش و خطا ، تصمیم گرفتم دست بردارم و به سادگی از همان فلاشر و فایلی که در این مقاله استفاده کردم استفاده کنم. من پیوندها را به روز کرده ام و اکنون آنها را میزبانی می کنم ، بنابراین تا زمانی که خراب نکنم ، آنها برای همیشه آنلاین خواهند بود. اگر می خواهید کمی بیشتر در مورد این افزودنی های جدید از انجمن بخوانید ، به آخرین مرحله از این دستورالعمل بروید که در آن پیوندهای اضافی را ارسال کرده ام.

مرحله 1: سخت افزار

به روز رسانی 2020: من یک ویدیوی YouTube پیدا کردم که در واقع بدون لحیم کاری و بدون هیچ گونه آداپتور به ESP متصل می شود!

بسیار خوب ، بنابراین این قسمت کمی پیچیده است زیرا راه های زیادی برای برقراری ارتباط با ESP6288 وجود دارد. من سعی کردم ساده ترین راه های ممکن را پیدا کنم و متأسفم که به شما می گویم ، اما فکر نمی کنم بتوانید بدون اتصال یک سوئیچ کوچک یا برخی دکمه ها با موفقیت کد را در ESP بارگذاری کنید … در پایان من از سخت افزار زیر استفاده کرد:

1. آردوینو اونو
2. ESP8266 (ESP-01)
3. آداپتور USB ESP8266
4. آداپتور ESP-01
5. آداپتور USB را تغییر دهید
6. 4 سیم جامپر زن و مرد
7. کابل USB برای اتصال آردوینو و کامپیوتر

همانطور که می بینید ، آنها نه چندان گران هستند ، همچنین نیازی به استفاده از تخته نان یا همه مقاومت های عجیب و غریب و مواردی از این قبیل نیست. همه اینها آداپتورهای ساده و سیم کشی است.

بدیهی است که شما به Arduino و همچنین ESP8266 احتیاج دارید. اما سپس شما به دو آداپتور برای ESP نیاز دارید:

• یکی بتواند آن را برنامه ریزی کند (شماره 3 در لیست). این همچنین آداپتور است که با استفاده از یک سوئیچ اصلاحات خود را بر روی آن انجام می دهد.
• یک آداپتور دوم به طوری که ESP را با اتصال به آردوینو (شماره 4 لیست) از بین نبرید. از آنجا که ESP 3.3 ولت کار می کند ، 5 ولت آردوینو آن را از بین می برد. و 3.3 ولت آردوینو به اندازه کافی قدرتمند نیست.

در نهایت ، برخی از سیم های بلوز و کابل USB برای اتصال Arduino به رایانه نیز لازم است.

مرحله 2: لحیم کاری سوئیچ به آداپتور USB

متأسفانه ، برای برنامه ریزی ESP ، به راهی برای اتصال GND Pin و GPIO0 Pin نیاز دارید. من موفق شدم یک سوئیچ کوچک را لحیم کنم که اجازه دهید شما انتخاب کنید آیا می خواهید در "حالت برنامه" باشید یا نه. ویدیوی یوتیوب زیر به شما در انجام این کار کمک می کند ، توصیه می کنم آن را تماشا کنید ، زیرا در مورد نرم افزار و دلیل اتصال Ground و GPIO 0 نیز به شما توضیح می دهد.

به طور خلاصه ، این کاری است که من انجام دادم:

• یکی از پایه های بیرونی سوئیچ را برش دهید ، می تواند سمت راست یا چپ باشد
• آداپتور USB را وارونه کرده و دو پایه سوئیچ را به GND Pin و GPIO0 Pin لحیم کنید. مراقب باشید پین های دیگر را به هم وصل نکنید زیرا ممکن است بعداً کار نکند.
• سوئیچ خود را با مولتی متر آزمایش کنید

دوباره ، در صورت شک ، پیوند Youtube بالا را بررسی کنید.

همچنین ، تصویر بالا دارای کلید "حالت برنامه" است. اگر دقیقاً پین های سوئیچ را با من لحیم کرده اید ، اکنون می دانید "حالت برنامه" در کدام سمت است.

و اگر سوئیچ را دوست ندارید ، در اینجا آموزشی با دکمه ها آمده است.

مرحله 3: نرم افزار

برای کسانی که فقط به دنبال پیوند هستند ، اینها اینجا هستند.

ESP8266:

• فلاشر
• سیستم عامل (من مطمئن هستم که این آخرین نسخه خواهد بود ، زیرا از دسامبر 2016 به روز نشده است)

آردوینو اونو:

• آردوینو IDE
• URL مدیر هیئت مدیره (این نیز تغییر نمی کند ، همیشه پیوند یکسانی دارد)

و برای کسانی که نمی دانند معنی این پیوندها چیست ، اجازه دهید شما را راهنمایی کنم!

1. اولین قدم نصب Arduino IDE است. باید بسیار ساده باشد … بعدی را بزنید و دیگر تمام شوید.
2. بعد راه اندازی IDE است تا بتوانید ESP خود را برنامه ریزی کنید. برای انجام این کار ، باید به مسیر File -> Preferences و در پایین قسمت Additional Boards Manager URLs بروید: URL زیر را جایگذاری کنید.
3. سپس به ابزار -> Board -> Boards Manager بروید و تا انتها حرکت کنید تا یکی به نام esp8266 پیدا کنید و install را بزنید. آخرین نسخه لطفا پس از اتمام نصب ، IDE را راه اندازی مجدد کنید.
4. حالا بروید فلاشر و سیستم عامل ESP را بارگیری کنید. پوشه ای روی دسکتاپ خود ایجاد کنید به نام "Flasher" و هر دو فایل بارگیری شده داخل آن را از حالت فشرده خارج کنید. بعداً به آنها نیاز خواهیم داشت

خوب ، در حال حاضر شما باید تمام نرم افزارهای مورد نیاز برای برنامه ریزی ESP را داشته باشید!

مرحله 4: آزمایش ESP

مورد بعدی اولین اتصال شما با ESP است. این قسمت کمی پیچیده است و آنچه برای من کار کرد ممکن است برای شما کار نکند … بیایید به بهترین ها امیدوار باشیم.

بیایید با بارگذاری یک طرح پیش ساخته که یک چراغ آبی در ESP چشمک می زند ، شروع کنیم. برای کارکردن به موارد زیر نیاز دارید:

• یک آداپتور USB اصلاح شده برای ESP ، بنابراین می توانید آن را روی "حالت برنامه" تنظیم کنید. مرحله 2 این دستورالعمل
• بدانید ESP شما به چه پورت USB (درگاه COM) متصل خواهد شد.

اگر پورت COM را نمی شناسید ، نگران نباشید. پیدا کردن آن آسان است. IDE خود را باز کرده و بر روی tools -> Port کلیک کرده و به بندرهای ذکر شده توجه داشته باشید. پس از آن ، آداپتور USB خود را وارد کرده و دوباره پورت های ذکر شده را بررسی کنید. مورد جدید پورت COM است که به دنبال آن هستید!

PS: من یک کاربر ویندوز هستم. اگر درست به خاطر بیاورم ، مک ها آنها را پورت COM نمی نامند. در هر صورت ، هنوز باید کار کند!

بنابراین اکنون که Port خود را می شناسید ، با خیال راحت آداپتور USB خود را وصل کنید! باید روی "حالت برنامه" باشد ، به عبارت دیگر ، GND و GPIO0 باید متصل شوند. IDE را باز کرده و به Tools -> Board بروید و ماژول Generic ESP8266 را انتخاب کنید. سپس ، در قسمت Tools مطمئن شوید که تنظیمات زیر را دارید:

• صفحه: "ماژول عمومی ESP8266"
• پورت: پورت COM شما

در نهایت ، به File -> Examples -> ESP8266 -> Blink بروید و روی علامت کوچک چک در گوشه سمت چپ بالای IDE کلیک کنید. این کد شما را تأیید می کند و به شما می گوید که مشکلی در آن وجود دارد. من اکیداً توصیه می کنم این کار را هر بار قبل از بارگذاری طرح در ESP یا Arduino انجام دهید! در صورت موفقیت ، "کامپایل کاملاً انجام شده" را مشاهده خواهید کرد. متن تنها چیزی که در حال حاضر باقی مانده این است که روی نماد "پیکان راست" در سمت چپ بالای IDE کلیک کنید تا کد بارگذاری شود. اگر همه چیز به درستی تنظیم شده است ، باید بارگذاری شده و در نهایت به پایان برسد. به ESP خود نگاهی بیندازید ، باید دارای یک چراغ چشمک زن باشد! تبریک می گوییم ، شما فقط اولین برنامه خود را در ESP خود بارگذاری کرده اید!

در صورت بروز خطا ، نگران نباشید. احتمالاً سوئیچ در سمت راست نبود. آداپتور USB خود را از برق بکشید و "سوئیچ را عوض کنید" ، دوباره آن را وصل کرده و این کار را تکرار کنید. اگر کار می کند ، می دانید که آن طرف "حالت برنامه" است! اگر باز هم کار نکرد ، موفق باشید. منظور من این بود که "آنچه برای من کار کرد ممکن است برای شما کار نکند" … سوالات/مشکلات را در نظرات بنویسید و من تمام تلاش خود را برای کمک به کار خواهم کرد!

PS: با خیال راحت نمونه های دیگر را امتحان کنید! شاید فایل -> مثالها -> ESP8266Wifi -> WifiScan. پس از بارگذاری ، Tools -> Serial Monitor را باز کنید و چند ثانیه صبر کنید. اگر چیزی نشان داده نشد ، نرخ Baud را روی 9600 یا 115200 تنظیم کنید. و از "هر دو NL & CR" استفاده کنید. در مورد این موضوع بعداً در این مقاله توضیح دهید ، بنابراین اگر پاسخی دریافت نکردید نگران نباشید!

مرحله 5: دستورات AT را آزمایش کنید

من این مرحله را اختیاری می نامم زیرا هیچ یک از دستورات AT در ابتدا برای من کار نمی کرد. اگرچه مطمئن بودم ESP خوب کار می کند زیرا با طرح قبلی چشمک می زند و من همچنین موفق شدم Wifi را اسکن کنم. اما هر بار که سعی کردم با دستورات AT صحبت کنم ، هرگز پاسخی دریافت نکردم. در هر صورت ، مراحلی را که برای صحبت کردن با آن انجام داده ام به شما نشان می دهم. اگر کار نکرد ، به مرحله بعدی بروید.

ESP خود را به آداپتور USB وصل کرده و آن را به رایانه خود وصل کنید. مطمئن شوید که در "حالت برنامه" نیست! به Tools رفته و برد را به Generic ESP8266 Module تغییر دهید. مطمئن شوید که پورت صحیح انتخاب شده است و سپس Serial Monitor (Ctrl + Shift + M) را باز کرده و تنظیمات زیر را انجام دهید:

• هر دو NL و CR
• 115200 باود

اگر همه چیز درست است ، سعی کنید "AT" را در نوار بالا تایپ کنید و Enter را بزنید. باید "OK" را پس بگیرید. اگر "OK" دریافت کردید ، دودهای مقدسی که به تازگی موفق شده اید با ESP خود ارتباط برقرار کنید ، می توانید هم افتخار کنید و هم خوشحال باشید! برای دریافت اطلاعات بیشتر در مورد ESP خود "AT+GMR" را تایپ کنید. در صورتی که نسخه SDK 1.54 باشد ، می توانید از آنجا که قبلاً آن را دارید ، مرحله "Flashing the latest Firmware" را پرش کنید.

در صورتی که پاسخی دریافت نکردید ، با خیال راحت آن را دوباره امتحان کنید و/یا نرخ Baud را تغییر دهید. توصیه می کنم زمان زیادی را با این کار "هدر ندهید" ، زیرا می دانید که ESP شما به دلیل مرحله 4 کار می کند.

PS: اگر IDE می خواهد شما قبل از تأیید/بارگذاری طرح را ذخیره کنید ، آن را ذخیره نکنید. من با ذخیره فایل ها و کار نکردن مانیتور سریال مشکلاتی داشتم. هنوز مطمئن نیستم که چرا ، باید آزمایش بیشتری انجام دهم ، اما توصیه می کنم طرح های خود را ذخیره نکنید.

مرحله 6: فلش کردن آخرین نرم افزار

حتی اگر مرحله قبلی برای شما کار نکرد ، سعی کنید سیستم عامل را با این مرحله به روز کنید ، شاید آن را برطرف کند!

اکنون که می دانید چگونه ESP خود را برنامه ریزی کنید ، وقت آن است که سیستم عامل آن را به روز کنید! ابتدا ESP خود را به آداپتور USB وصل کنید و سپس Board و Port مناسب را برای آن انتخاب کنید. فراموش نکنید که آن را در "حالت برنامه" قرار دهید ، در غیر این صورت چشمک زدن کار نمی کند!

در مرحله بعد ، باید پوشه ای را که در "مرحله 2: نرم افزار" ایجاد کرده اید باز کنید؟ با فلاشر و فایل.bin. آن را باز کرده و esp8266_flasher.exe را اجرا کنید. در صورت درخواست حقوق مدیر ، بله را بگویید. در حال حاضر زمان مناسبی برای بستن IDE است ، فقط برای اینکه مطمئن شوید هیچ چیز مزاحمتی ندارد. روی دکمه Bin کلیک کنید و فایلی با نام "AiThinker_ESP8266_DIO_8M_8M_20160615_V1.5.4.bin" را انتخاب کنید. مطمئن شوید که پورت شما مناسب است ، پنجره بعدی روی 0x00000 تنظیم شده است و ESP شما در "حالت برنامه" است و روی بارگیری کلیک کنید. باید سیستم عامل را روی ESP شما بارگذاری کند و LED آبی باید چشمک بزند. کمی صبر کنید تا کار تمام شود.

پس از اتمام کار ، با خطای "شکست در خروج از حالت فلش ناموفق بود" پاداش خواهید گرفت ، که خوب است. آن را نادیده بگیرید و فلاشر را ببندید. شما به تازگی سیستم عامل ESP خود را به روز کرده اید! خوب.

در صورت بروز خطا ، دوباره: مطمئن شوید که پورت شما مناسب است ، پنجره بعدی روی 0x00000 تنظیم شده است و ESP شما در "حالت برنامه" است! اگر هنوز کار نمی کند ، می گویم سوئیچ شما به درستی کار نمی کند.

در نهایت ، ممکن است بخواهید با ESP خود از طریق AT صحبت کنید ، به مرحله "Test AT Commands" نگاهی بیندازید. اگر باز هم کار نکرد نگران نباشید. پیش بروید و دوباره مثال Blink را بارگذاری کنید تا مطمئن شوید ESP خود را خراب نکرده اید. اگر کار کرد ، باز هم خوب هستید!

مرحله 7: اتصال Arduino و ESP

این یک مرحله ساده است که نحوه اتصال ESP به Arduino Uno را به شما نشان می دهد! همانطور که در مرحله "سخت افزار" ذکر شد ، من از آداپتور ESP-01 استفاده کردم.

ابتدا ، ESP خود را به ESP-01 Adpater وصل کنید و مطمئن شوید که با راه درست روبرو است! در مرحله بعد ، 4 سیم جامپر خود را بگیرید و آنها را به این شکل وصل کنید:

• پین 3 را روی آردوینو به RX روی آداپتور وصل کنید
• پین 2 را در آردوینو به پین TX در آداپتور متصل کنید
• 5.5V را روی آردوینو وصل کنید تا VCC را روی آداپتور سنجاق کنید
• GND را روی آردوینو به GND روی آداپتور سنجاق کنید

سیم کشی انجام شد آسان pzy درست است؟

PS: توصیه می کنم از سیم قرمز برای اتصال 5V و سیم مشکی برای اتصال GND استفاده کنید. این فقط یک استاندارد الکترونیکی است.

مرحله 8: پایان + مواردی که باید در نظر داشته باشید

بسیار خوب ، اگر از راهنمای من پیروی کرده اید و من چیزی را به هم نریخته ام ، اکنون باید حداقل بتوانید یک ESP کارکرده با سیستم عامل به روز شده داشته باشید. شاید حتی با شما و شما با آن صحبت کند ، این عالی خواهد بود! پیش بروید و این دنیای شگفت انگیز IOT و موارد دیگر را کشف کنید. شاید شما بخواهید با کلیک یک دکمه در تلفن خود چراغی را روشن کنید یا شاید سیستم آبیاری باغ خود را روشن کنید (مانند من سعی می کنم). نمی دانم ، اجازه می دهم شما انتخاب کنید. در صورت تمایل می توانید نظرات/سوالات خود را در مورد این دستورالعمل زیر بنویسید!

فقط چند نکته اضافی را باید در نظر داشته باشید:

• هنگام بارگذاری کد در Arduino خود ، Pin 0 (RX) باید رایگان باشد!
• اگر ESP خود را از طریق 3.3V در آردوینو اجرا می کنید ، مراقب باشید ممکن است به اندازه کافی قدرتمند نباشد و ممکن است به دلیل آن دچار خطا شوید! من به شدت ESP-01 Adapater را توصیه می کنم.

• در صورت تمایل به برقراری ارتباط با ESP از طریق آردوینو و نه آداپتور USB ، باید موارد زیر را انجام دهید:

  1. لازم است: باید بتوانید با دستورات AT با ESP خود از طریق آداپتور USB صحبت کنید تا بتوانید سوئیچ کنید!
  2. پیش بروید و آداپتور USB خود را با ESP وصل کنید. مطمئن شوید که روی "حالت برنامه" نیست!
  3. برد ESP8266 را انتخاب کرده و پورت را درست کرده و Serial Monitor (115200 Baud) را باز کنید.
  4. "AT" را تایپ کرده و "OK" را دریافت کنید.
  5. ما باید نرخ Baud پیش فرض ESP را با دستور زیر تغییر دهیم: "AT+UART_DEF = 9600 ، 8 ، 1 ، 0 ، 0" (یا برای برخی از نسخه ها "AT+CIOBAUD = 9600").
  6. شما باید یک "OK" یا یک نوع تأیید دریافت کنید.
  7. بستن سریال مانیتور
  8. آداپتور USB را جدا کرده و ESP خود را به آداپتور آردوینو وصل کنید. همانطور که در مرحله "اتصال Arduino و ESP" نشان داده شده است ، آداپتور را به Arduino وصل کنید.
  9. Arduino را با رایانه خود وصل کنید.
  10. برد را به آردوینو تغییر دهید و پورت صحیح را انتخاب کنید.
  11. این کد را در آردوینو بارگذاری کنید.
  12. یکبار دیگر Serial Monitor را باز کنید ، اما این بار در 9600 Baud.
  13. اکنون باید بتوانید "AT" را تایپ کرده و "OK" را پس بگیرید.

مرحله 9: پیوندها

در اینجا لیستی از پیوندهایی وجود دارد که در وب پیدا کردم و به من کمک کرد ، و آنها نیز ممکن است به شما کمک کنند!

• به منظور مکالمه با ESP برای Arduino Uno طراحی کنید
• با یک کلید یا دکمه ESP خود را در "حالت برنامه" قرار دهید

به روز رسانی 2020:

• راهنمای نحوه فلش با نرم افزار فلاشر جدید
• شروع به کار با Espressif
• بارگیری Flasher و SDK/AT توسط Espressif
• اطلاعات کلی در مورد بسیاری از مواردی که در این مقاله در اینجا آمده است (از جمله اطلاعات مربوط به نحوه فلش کردن ESP بدون هیچ گونه آداپتور)