Sehr Billig / Einfache WiFi-Schild für Arduino und Mikroprozessoren
6 Schritt:Schritt 1: Teileliste Schritt 2: Construction Schritt 3: Programmieren der WiFi-Schild Schritt 4: Konfiguration des WLAN-Schild Schritt 5: Mit dem WiFi-Schild Schritt 6: Erweiterungen für die WiFi-Schild und Schlussfolgerungen
Einführung
Das WiFi-Schild macht DIY Hausautomation viel erschwinglicher. Nichts anderes auf dem Markt ist das billig und diese einfach zu bedienen und zu konfigurieren.
Die WiFi-Schild hier beschriebenen sehr billig (<12 €) und sehr einfach zu bauen, nur 2 Teilen und 4 Adern, und sehr einfach zu konfigurieren, sicher, über Taster Web-Seite, und sehr einfach zu, keine Bibliotheken, die verwendet werden.
Dieses Schild ist für die Verwendung mit einem beliebigen 5V oder 3,3V Micro, die eine serielle Verbindung hat. Wie hier aufgebaut ist Stecker mit den Standard-Arduino-Boards kompatibel. Diese Anweisungen sind auch verfügbar über www.pfod.com.au
Dieses Projekt verwendet Adafruit die HUZZAH ESP8266 Modul, aber es Sie bereits ein ESP8266 Modul dann die instructable ESP8266 WiFi-Schild für Arduino und anderen micros bietet die gleiche Funktionalität und Einfachheit in der Anwendung wie diese, verwendet aber eine nackte ESP8266 Modul und weitere Komponenten. Sie können auch ESP8266 Mit GPIO0 / GPIO2 / GPIO15 Stifte
Eigenschaften
Günstige: - Weniger als US 12 € in parts per Schild, zzgl. Versand Ein USB-Seriell-Kabel (<US € 10) für die Programmierung benötigt Einfach zu bauen: -.. Nur zwei Teile und 4 Leitungen benötigt Einfach zu verwenden: - Die 5 V und 3,3 V kompatibel Schild wirkt wie UART, um WiFi Brücke. Es richtet ein Server im IP und Port-Konfiguration und einmal angeschlossen gerade passiert Daten zu und von der seriellen Verbindung. Keine Bibliotheken in den Verbindungsmikro benötigen, ein Serial (UART) Verbindung, also kann es für jede Mikro-Prozessor, der eine serielle Schnittstelle verfügt verwendet werden. Es kann auch so modifiziert werden, so konfiguriert werden, um eine Client-Verbindung (optional mit login) an einen entfernten Server zu machen Einfach zu konfigurieren: -. Kurzschließen eines Link und Einschalten der Schild, legt es in den Konfigurationsmodus. In diesem Modus wird eine sichere Access Point, die Sie über Ihr Handy oder Computer zu verbinden. Dann öffnen http://10.1.1.1 stellt eine Web-Seite, wo Sie den Namen Ihres Netzwerks und das Kennwort und die IP und die Portnummer der Schirm hört auf für Verbindungen konfigurieren. Die Konfiguration Web-Seite verwendet HTML5 Validierung, um die Einstellungen des Benutzers zu überprüfen.Schritt 1: Teileliste
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Die WiFi-Schild muss nur zwei Teilen, 4 Bits aus Draht und etwas Lötanlagen. Stückliste: -
Adafruit HUZZAH ESP8266 Breakout US 9,95 € + Versandkosten
Uno Protoshield US 1,88 € + Versandkosten
Insgesamt US 11,83 € (Stand: Juni 2015)
Um das Schild mit dem Push Button Configuration und UART auf WiFi Brücke Programm programmieren, müssen Sie auch einen USB-Seriell-Kabel. Hier eine SparkFun die USB to Serial Cable TTL (US 9,95 €) wird verwendet, weil es schön beschriftet Enden und verfügt über Treiber-Support für eine Vielzahl von Betriebssystemen, aber Sie können auch Adafruit verwenden USB to Serial Cable TTL - Debug / Console-Kabel für Raspberry Pi Das ist der gleiche Preis und könnten Sie zusätzliche Versandkosten zu sparen.
Einschließlich des Programmierkabel ist US die Kosten für nur einen WiFi-Schild 21,78 €. Eine schnelle Suche findet Arduino Shields WiFi kostet ein Minimum von US 30 € bis über US € 70. Also auch einschließlich des einmalig Kosten für das Programmierkabel Dieses Schild ist deutlich billiger als die anderen verfügbaren Schutzschilde, sowie als viel einfacher, Konfiguration und Verwendung.
Schritt 2: Construction
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Die Adafruit HUZZAH ESP8266 Board kommt zwei Längen des Header-Pins, 19 Pins und 17 lang. Zum Glück sind sie nicht in das ESP8266 Platine gelötet und für die Uno Protoshield, die nicht mit Stiften kommen nicht so nutzen können.
Vom 19-polig Länge, brechen zwei Lose von 8 Pins verlassen 3pins. Von der 17 Stiftlänge, brechen zwei Lose von 6 Pins verlassen 5 Pins. Löten Sie die beiden Sätze von 8 Pins und die beiden Lose 6 Stifte in die Protoshield, wie in der Abbildung dargestellt. Für die ESP8266 Bord mit der linken als 3 Stiftlänge für den TX, RX und V + Anschluss und brechen einen Stift aus den verbleibenden 5 Pins für den GND-Anschluss. Die restlichen 4 Pins zu brechen in der Mitte und mit zwei für den Link Konfiguration, in Standorten # 4 und # 5 auf der ESP8266 Bord. Hinweis auf dem Foto die beiden Konfigurationskettenbolzen nach oben, während die anderen ESP8266 Stifte nach unten gehen.
Löten Sie nun die ESP8266 Platte an der Protoshield wie dargestellt und fügen Sie die 5V, GND und RX, TX Verdrahtung, um den Bau zu vollenden.
Die ESP8266 mit V + und GND gehen, um die Protoshield ist 5V und GND-Busse mit kurzen Drähten. Die ESP2866 TX ist mit D0 (orange Kabel) Proto. Die ESP8266 RX ist mit dem Protoshield D1 (weißes Kabel) angeschlossen.
Das ist alles dort ist es, den Aufbau !!
Schritt 3: Programmieren der WiFi-Schild
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Die WiFi-Schild muss einmal, nur, und nie wieder programmiert werden, mit der Web-Seite-Konfiguration und der Serial to WiFi Brücke Code.
Um die Abschirmung zu programmieren, gehen Sie auf gegebenen https://github.com/esp8266/arduino unter Installation mit Boards Manager. Beim Öffnen des Boards Manager aus dem Extras → Vorstand Menü und wählen Sie Typ-Beitrag und installieren Sie das esp8266 Plattform. Dieses Projekt wurde mit der ESP8266 Version 1.6.4-673-g8cd3697 zusammengestellt. Spätere Versionen auch besser sein, aber können ihre eigenen Fehler haben als die Plattform entwickelt sich rasant.
HINWEIS: Verwenden Sie nicht die Adafruit Vorstand installieren als Skizze verwendet hier werden nicht unter diesem Code zu kompilieren.
Schließen und wieder öffnen die Arduino IDE und Sie können nun wählen Sie "Generic ESP8266 Module" von Extras → Vorstand Menü.
Außerdem müssen Sie die neueste Version von installieren pfodWifiConfig.zip , die das Speichern und Abrufen der Einstellungen im EEPROM Griffe- Laden Sie dieses pfodWifiConfig.zip Datei auf Ihren Computer, bewegen Sie es auf Ihrem Desktop oder einem anderen Ordner können Sie leicht finden Sie dann mit Arduino 1.6.5 Menüpunkt IDE Sketch → Import-Bibliothek → Bibliothek hinzufügen, es zu installieren. (Wenn Arduino lässt Sie nicht installieren, da die Bibliothek bereits vorhanden, dann finden und löschen Sie die ältere pfodWifiConfigfolder und importieren Sie diese ein) Beenden und starten Sie die Arduino IDE und unter Datei-> Beispiele Sie sollten nun pfodWifiConfig.
Einstellen des Configuration Access Point vergessen
Nachdem Sie die pfodWifiConfig Bibliothek installiert haben, öffnen Sie die Arduino IDE und kopieren Sie diese Skizze, cheapWifiShield.ino , in die IDE. Bevor Sie das Schild zu programmieren, müssen Sie Ihr eigenes Passwort für die Konfiguration Zugangspunkt eingestellt.
Im Konfigurationsmodus setzt das WiFi-Schild einen sicheren Access Point genannt pfodWifiWebConfig mit einem in einen QR-Code, um das Schild angebracht enthaltene Passwort. Diese sichere Verbindung verhindert, dass ein Mithören auf Ihrem Anschluss, während Sie Ihre echte Netzwerke SSID und das Passwort einstellen. Sie sollten Ihr eigenes Passwort für Ihre Schilde erzeugen. A SecretKeyGenerator Java-Programm finden Sie hier die zufällige 128-Bit Schlüssel erzeugt und schreibt QR.png Dateien. Eine weitere Alternative ist QR Droid Private (aus Google Play) verwenden, um ein QR Code erstellen für Sie gewählte Passwort Faust.
In beiden Fällen müssen Sie die # define in der Nähe der Spitze der Skizze mit Ihrem eigenen Passwort zu aktualisieren.// =============== Beginn pfodWifiWebConfig Einstellungen ==============
// Dieses Update definieren mit dem Passwort von Ihrem QR code //http://www.forward.com.au/pfod/secureChallengeResponse/keyGenerator/index.html #define pfodWifiWebConfigPASSWORD "b0Ux9akSiwKkwCtcnjTnpWp"
Sie können auch Ihre eigene Konfiguration Access Point Name eingestellt ist, wenn Sie es wünschen.Programmierung der Schild
Um die Abschirmung zu programmieren, schließen Sie das USB-Seriell-Kabel wie im Foto gezeigt. Überprüfen Sie das Foto und Ihre Verdrahtung.
Dieses Foto ist für den SparkFun seriellen USB-Kabels. Wenn Sie die Adafruit Kabel verwenden, es muss nicht die Anschlüsse markiert, aber ist farbcodiert, rot Macht, schwarz gemahlen, grün ist TX und RX weiß ist.
Stecken Sie das USB-Seriell-Kabel an den Computer und wählen Sie es COM-Port in den Extras → Port-Menü. Verlassen Sie die CPU-Frequenz, Flash-Größe und Upload-Geschwindigkeit auf die Standardeinstellungen.
Dann legen Sie die Adafruit HUZZAH ESP2866 Modul in den Programmiermodus, indem Sie die GPIO0 Drucktaste und Klicken auf den Reset-Taster und dann Loslassen der Drucktaste GPIO0. Die GPIO0 LED sollte schwach beleuchtet bleiben Dann wählen Sie Datei → Hochladen oder nutzen Sie die rechte Pfeiltaste, um zu kompilieren und laden Sie das Programm. Zwei Dateien werden hochgeladen. Wenn Sie eine Fehlermeldung erhalten uploading überprüfen Sie die Kabelverbindungen sind in den richtigen Pins angeschlossen und erneut versuchen.
Schritt 4: Konfiguration des WLAN-Schild
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Anbringen des Configuration QR code
Sie erhalten Ihre einzigartige Konfiguration Zugangspunkt Kennwort jedes Mal, um die Abschirmung zu konfigurieren benötigen, so ist es zweckmäßig, sie als QR-Code mit dem Schirm (oder das Gehäuse) zu befestigen. Hier ist die Open Office Präsentationsdatei , die benutzt wurde, drucken Sie den QR-Code und Verbindungsdetails für dieses Projekt. Ersetzen Sie den QR-Code und Passwort Text mit Ihrem eigenen einzigartig. Befestigen Sie den QR-Code, um Ihren Schirm (oder die Box es in angebracht ist), um die Abschirmung zu beenden.Konfiguration
Das WiFi-Schild verwendet ein Open-Source-Web-Seite-Methode, um sowohl den Netzwerknamen und Kennwort ein, und die IP-Adresse und Portnummer konfigurieren
Alle anderen verfügbaren WiFi Schilde müssen die IP und den Port keine Fest in der Skizze codiert und entweder hart Code den Netzwerknamen und Passwort haben oder geeignetes Verfahren mit proprietären Anwendungen auf dem lokalen Netzwerk zu verbinden. Das ist sehr restriktiv, wenn Sie mehrere Geräte in einem sich wandelnden Umfeld zu haben.
Das WiFi-Schild vollständig vermeidet diese Beschränkung. Sie müssen nie neu zu programmieren, um sie an ein Netzwerk anschließen oder ändern Sie den konfigurierten IP und Port No.Putting die WiFi-Schild in den Konfigurationsmodus
Um die WiFi Schild in den Konfigurationsmodus gesetzt, das Gerät ausschalten, Kurzschluss den Kopfstiften # 4 und # 5 Sie der ESP8266 Modul gelötet und schalten Sie das Gerät wieder auf
Die GPIO0 geführt wird hell beleuchtet werden, was Sie im Konfigurationsmodus sind. In diesem Modus wird der ESP8266 Modul wird ein gesichertes Zugangspunkt mit dem Namen pfodWifiWebConfig.
Dieser Access Point wird nun an Ihr Handy und auf Ihrem Computer. Um zu diesen Zugangspunkt zu verbinden, müssen Sie die einmalige Passwort für Ihr Schild eingeben. Sie können das Passwort in der Hand geben, aber es ist einfacher und zuverlässiger auf den QR-Code, den Sie zuvor auf Ihrem Schild angebracht zu scannen, mit einem QR-Scanner-Anwendung, wie QR Droid Privat.
Dann kopieren Sie das Passwort in WiFi-Einstellung Bildschirm Ihres Handy um deinem Handy um die Konfiguration Access Point herstellen.
Dann öffnen Sie einen Webbrowser und geben Sie in der URL http://10.1.1.1 Dies wird die Konfigurations-Webseite oben gezeigt zurückzukehren.Ausfüllen des Setup-Webseite
Die WiFi-Schild füllt automatisch die Netzwerk-SSID mit dem lokalen Netzwerk mit der besten Signalstärke. Was wird in der Regel die, die Sie wollen. Wenn nicht nur zu überschreiben den Eintrag. Sie müssen eine Netzwerk-SSID und das Passwort und portNo eingeben. Die IP-Adresse Feld ist optional. Wenn Sie es leer lassen, wird die WiFi-Schild DHCP verwenden, um die IP-Adresse im lokalen Netzwerk zu erhalten. Es ist oft einfacher, eine bestimmte IP-Adresse angeben, so können Sie problemlos auf diese Abschirmung zu verbinden.
Wenn Ihr Browser HTML5 konformen dann die Web-Seite wird die Eingabe vor dem Senden zu validieren.
Wenn Sie auf die Schaltfläche Konfigurieren klicken, wird die WiFi-Schild die Ergebnisse verarbeiten und speichern sie in EEPROM und zeigt dann eine Web-Seite, wie oben gezeigt, sage Ihnen, schalten Sie die Abschirmung mit dem Netzwerk zu verbinden.
Schritt 5: Mit dem WiFi-Schild
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Wie oben erwähnt, mit diesem Schild mit einem Mikroprozessor ist einfach, schließen Sie einfach 3,3V bis 5V-Versorgung und eine Verbindung zu einem UART TX RX Stifte läuft mit 9600 Baud. Dieses Schild Stecker in eine Uno oder Mega2560 Vorstand direkt.
Der einzige Punkt ist, dass, wenn die Abschirmung hochfährt sendet er eine kurze Reihe von Debugging-Daten, um es serielle Verbindung, so dass jede angeschlossene Mikroprozessor sollte die seriellen Daten für 1 Sekunde nach dem Einschalten zu ignorieren.
Hinweis: Die WiFi-Schild zieht bis zu 250 mA (durchschnittlich 80 mA), so dass die Stromversorgung kann so viel Strom oder der Schirm wird zu ungewöhnlichen Zeiten starten zu liefern.
Das Arduino UNO und Mega2560 können diese viel Strom aus ihren USB-Anschluss zu versorgen.
Jede Reihenschaltung verwendet werden, um das Schild zu testen. Zum Beispiel können Sie den USB-Seriell-Kabel und der Arduino IDE Serial Monitor verwenden, um Daten zu einem Remote-Client senden und empfangen.
Allerdings, dieses Schild zu testen, pfodApp wurde verwendet, um die LED des Uno und Ausschalten via WiFi wenden. Zuerst die pfodDesigner wurde verwendet, um ein einfaches Menü entwerfen.
Dann wurde der Code für die serielle Verbindung mit 9600 Baud erzeugt und übertragen Sie die Datei auf dem PC, mit Wifi-Dateiübertragung.
Der komplette Skizze, UnoLedControl.ino ist hier . Beachten Sie, es gibt keine speziellen WiFi-Code, die Skizze nur liest und schreibt auf dem seriellen Ausgang.
Entfernen Sie die WLAN-Schild, wählen Sie Extras → Vorstand → Uno in der Arduino IDE und Programm diese Skizze in die UNO.
Hinweis: Sie müssen die WiFi Schild zu entfernen, um die UNO zu programmieren, da der USB ist mit der UNO den TX / RX Stiften verbunden.
Stecken Sie das WiFi-Schild wieder in, wird es automatisch eine Verbindung zum lokalen Netzwerk und starten Sie einen Server auf dem Port, den Sie konfiguriert. In pfodApp können Sie eine Verbindung zu diesem Gerät. Siehe pfodAppForAndroidGettingStarted.pdf für die Details.
Dann eine Verbindung zu LED der Uno und Ausschalten von Ihrem Android-Handy über WLAN einzuschalten.
Das ist es fertig !!
Schritt 6: Erweiterungen für die WiFi-Schild und Schlussfolgerungen
Hier sind einige mögliche Erweiterungen dieser instructable.Hinzufügen von Client Support
Wie hier präsentierten die WiFi-Abschirmung kann so konfiguriert werden, um als Server-Listening zu einem bestimmten IP und Port-Nr Allerdings stellt die pfodWifiConfig auch Unterstützung für das Speichern und Abrufen Client-Einstellungen als auch Server-Einstellungen ausgeführt werden. So, indem Sie diese Felder auf die Konfigurations-Webseite und Speichern / Laden der Client-Werte, können Sie auch diese WiFi-Schild zu einem Remote-Server zu verbinden, mit einem Kunden Benutzernamen und Passwort, und Daten hochladen, um es.Hinzufügen eines externen Konfiguration Push Button und LED
Bei der Montage das Gerät in einer Box werden Sie wollen die Config Stift auf ein extern accessiable Taster verdrahten und vielleicht auch eine LED und 330Ohm Widerstand zwischen der ESP8266 Platten 3v Stift und # 0 (GPIO0) hinzuzufügen. Wenn im Konfigurationsmodus die # 0 Ausgang ist angesteuert, so können Sie diese verwenden, um auf eine externe Anzeige- LED einzuschalten.Schlussfolgerungen
Das WiFi-Schild ist sowohl billig und einfach zu bauen und einfach und leicht zu bedienen und zu konfigurieren.
Nach der Programmierung müssen Sie nie wieder zu programmieren, um die Netzwerkeinstellungen festlegen oder ändern. Sie können alle über eine Webseite auf einem sicheren temporären WiFi-Netzwerk eingestellt werden.
Es ist einfach, zu jedem Mikro die eine UART und läuft auf entweder 5 V oder 3,3 V-Schnittstelle.
Keine Bibliotheken sind erforderlich, um auf diese Abschirmung zu verbinden. Es läuft als einfache Seriell-zu-WiFi Brücke.
Verwenden des Günstige WiFi-Schild macht Home Automation und andere IoT (Internet der Dinge) viel günstiger.
