سریال بی سیم (UART) برای Arduino/STM32/etc: 3 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

امیدوارم همه با من موافق باشند که سریال Arduino یک ابزار عالی برای اشکال زدایی پروژه های شما است. خوب ، این اساساً تنها گزینه برای اشکال زدایی Arduino است. اما گاهی اوقات ، اجرای کابل USB از آردوینو یا هر میکروکنترلر دیگر به رایانه شما ممکن یا عملی نیست.

بنابراین من این برد UART-WiFi را بر اساس ESP8266-01 ساخته ام که این روزها ارزان قیمت است. تخته ها کوچک هستند ، می توانید آن را به یک نان برد متصل کنید ، برق ، RX ، TX و زمین را وصل کنید و همه چیز را که از UART دریافت می کند از طریق WiFi به شما منتقل می کند و بالعکس.

امکانات:

• باودرات تا 115200 (از لحاظ تئوری حتی تا 921600 ، اما این مورد آزمایش نشده است)
• دریافت/ارسال داده از UART و ارسال/دریافت داده از طریق WiFi مستقیماً به رایانه شما با استفاده از پورت 23 (Telnet)
• 18 قطعه ، هزینه قطعات حدود 3.50 دلار آمریکا است
• PCB دو طرفه 20 45 45 میلی متر ، سازگار با ورق نان
• پین RX تحمل 5 ولت
• ورودی ولتاژ از 12 ولت تا 3.3 ولت ، جریان به طور متوسط حدود 80 میلی آمپر می کشد

من حدود نیم سال است که از این تابلوها استفاده می کنم و به نظرم آنها بسیار مفید هستند. من حتی آنها را به پل های USB-UART ترجیح می دهم ، زیرا با برد من ، فقط یکی از آنها را به یک تخته نان وصل می کنم و نیازی نیست نگران کابل های روی میز کارم باشم. همچنین هیچ سخت افزار دیگری ندارید ، هیچ پورت USB رایگان ندارید و این بردها عایق کامل گالوانیکی را از رایانه شما فراهم می کنند ، که یک احتیاط ایمنی خوب است و نیازی نیست نگران پتانسیل های مختلف زمین باشید.

مرحله 1: چگونه کار می کند

هنگامی که قدرت به ماژول اعمال می شود ، شروع به تلاش برای اتصال به WiFi از پیش تعیین شده می کند. در آن مرحله ، LED زرد چشمک می زند. پس از اتصال ، LED زرد روشن می ماند. پس از آن ، ماژول منتظر اتصال یک سرویس گیرنده Telnet است (مرحله بعدی را ببینید) و LED سبز چشمک می زند. پس از برقراری موفقیت آمیز اتصال ، پایانه Telnet یک پیام سریع به شما نشان می دهد که در مورد سرعت مورد نظر سوال می کند. باودرات را وارد ترمینال می کنید و کار تمام می شود! اکنون هر چیزی که در ترمینال تایپ می کنید از طریق WiFi ارسال می شود و سپس از پین TX ESP8266 خروجی می گیرد. به طور مشابه ، هر چیزی که روی پین RX ظاهر می شود به ترمینال ارسال می شود. اساساً نمی توانید تفاوت بین کنسول سریال و Telnet را تشخیص دهید.

LED ها:

• زرد (سمت چپ) - وضعیت Wifi ، چشمک زدن - تلاش برای اتصال ، روشن - متصل
• سبز (دوم از چپ) - وضعیت Telnet. چشمک می زند - در انتظار اتصال ، سبز - متصل است
• آبی (دو راست) - RX و TX

مرحله 2: نحوه تنظیم آن

ارتباط

تنها عارضه جزئی این است که شما به نوعی شناسه برای هر دستگاه Telnet نیاز دارید (مشابه هر پورت سریال دارای شماره). در پروژه خود از IP Static استفاده کردم. به طور معمول ، هنگامی که یک دستگاه به WiFi متصل می شود ، به طور خودکار یک آدرس IP از سرور DHCP دریافت می کند. به این آدرس IP پویا می گویند ، اما مشکل اینجاست که ممکن است آدرس IP تغییر کند. بنابراین من بورد را طوری برنامه ریزی کردم که همیشه یک آدرس IP از پیش تعیین شده دریافت می کرد ، در مورد من 192.168.2.20x ، جایی که x شماره برد است. به این آدرس IP Static می گویند. سپس فقط یک کنسول Telnet را به 192.168.2.20x: 23 متصل کرده و آماده رفتن هستید.

به عنوان یک کنسول می توانید از برنامه های مختلفی استفاده کنید ، دو مورد از آنها احتمالاً PuTTY یا YAT (ترمینال دیگری) هستند. من از دومی استفاده می کنم و در قسمت تصویر نحوه تنظیم آن را مشاهده می کنید - فقط باید آدرس IP Static را که قبلاً ذکر شد بدانید.

سیستم عامل

سیستم عامل با Arduino IDE نوشته شده است و می توانید آن را در GitHub من پیدا کنید. اگر می خواهید ESP8266 خود را برنامه ریزی کنید ، باید سرصفحه را جستجو کرده و برخی از متغیرها را تغییر دهید ، یعنی:

• ssid - نام وای فای مورد نظر شما برای اتصال برد
• رمز عبور برای آن WiFi
• ip - IP ایستایی که می خواهید هیئت مدیره داشته باشد ؛ چیزی را خارج از استخر DHCP انتخاب کنید (یا فقط چیزی بین 200 - 250 را انتخاب کنید ، که معمولاً رایگان است)
• gateway - IP روتر شما
• زیر شبکه

با فشردن Win + R ، تایپ "cmd" و سپس تایپ کردن "ipconfig" می توانید دو اطلاعات آخر را از خط فرمان دریافت کنید. تصاویر را مشاهده کنید.

البته شما به Arduino IDE ، esp8266 toolchain و غیره احتیاج دارید ، اما آموزش های زیادی در این مورد وجود دارد.

تخته

شما همچنین باید PCB را تولید کنید. در حالی که این موضوع پیچیده نیست و از لحاظ نظری می توانید آن را در خانه تهیه کنید ، توصیه می کنم از تولید کننده PCB چینی استفاده کنید. ارزان است و خوب کار می کند. من از ALLPCB استفاده کردم و راضی بودم.

قدرت

شما باید قدرت را به هیئت مدیره ارائه دهید. شما می توانید آن را مستقیماً با 3.3 ولت (جهنده JP1 در موقعیت 3.3 ولت) تغذیه کنید یا ولتاژ را از طریق تنظیم کننده 3.3 ولت تغذیه کنید (جهنده در موقعیت دیگر). رگولاتور می تواند ولتاژهای تا 12 ولت را بپذیرد. همه خازن ها قبلاً در کشتی یکپارچه شده اند.

مرحله 3: نتیجه گیری

همانطور که قبلاً گفتم ، من این تابلوها را برای نمونه سازی بسیار مفید می دانم ، نه تنها با آردوینو ، بلکه به طور کلی با هر MCU. و من حدود نیم سال است که از آنها استفاده می کنم و مشکلی با آنها نداشتم.

کد منبع ، فایل های Eagle و برخی تصاویر را می توانید در GitHub من یا در فایل زیپ زیر پیدا کنید. اما من GitHub را توصیه می کنم ، زیرا ممکن است نسخه جدیدتری وجود داشته باشد.

اگر س questionsال ، نظر یا پیشنهادی دارید ، لطفاً آنها را در زیر بگذارید.