Az esp8266 összekapcsolása a pic16f877a mikrovezérlővel

Ebben a cikkben vitassuk meg, hogyan csatlakoztassuk az ESP8266 WIFI modult egy PIC mikrovezérlőhöz. Eddig valószínűleg önálló mikrokontrollerként használta az ESP8266 modult, vagy az Arduino könyvtárral használhatta. De amikor a kemény beágyazott rendszer projektekről van szó, tudnunk kell, hogyan kell használni a PIC mikrovezérlőkkel is. Ez segít a projektek testreszabásában a tervezési szempontból, és egyúttal olcsóbbá is teszi.

Az ESP8266 modulok alapértelmezett firmware-t tartalmaznak, ezért AT parancsokkal programozhatjuk a modult. Ezeket a parancsokat soros kommunikációs csatornán kell elküldeni. Ez a csatorna a PIC és az ESP8266 modul között jön létre a PIC mikrokontroller USART moduljának használatával . Az egész munkát 16x2-es LCD kijelző segítségével figyeljük és jelentjük a felhasználónak. Ezért ez az oktatóanyag feltételezi, hogy van néhány alapvető ismerete a USART modulról a PIC-ben, az LCD összekapcsolása a PIC-vel és az AT parancsok használatával az ESP8266-ban. Ha nem, akkor visszatérhet a hivatkozott oktatóanyagokhoz, és előzetesen megtanulhatja őket.

Szükséges anyagok:

Az oktatóanyag végrehajtásához a következő hardverre lesz szüksége

1. PIC16F877A
2. 20MHz kristályoszcillátor
3. 7805
4. LM317
5. ESP8266
6. 16 * 2 LCD kijelző
7. PicKit3 programozó
8. Ellenállások (1K, 220ohm, 360ohm)
9. Kondenzátorok (1uF, 0.1uF, 33pF)
10. Jumper huzalok
11. 12 V-os adapter a PIC és az ESP modul táplálásához

Hardver:

A projekt teljes vázlata itt látható

A vázlat két feszültségszabályozó áramkörből áll, az egyik egy + 5 V-os szabályozó, amelyet a PIC mikrovezérlő táplálásához használnak, a másik pedig egy 3,3 V-os szabályozó, amely az ESP8266 modult táplálja. A + 5 V-ot egy 7805 (lineáris feszültségszabályozó IC) szabályozza. A 3,3 V-ot az LM317 (változó feszültségszabályozó) szabályozza. Az ESP8266 modul sok áramot fogyaszt (~ 800mA), ezért, ha saját tápegységet tervez, győződjön meg róla, hogy ilyen nagy áramot tud forrni. Győződjön meg arról is, hogy a PIC és az ESP8266 modul földelőcsapjai össze vannak-e kötve.

Tehát most már tudjuk, hogy a PIC + 5V, az ESP8266 pedig 3,3V feszültségen működik. A két modul közötti USART kommunikáció létrehozásához 5V - 3.3V logikai átalakító áramkörre van szükségünk, amint az a fenti ábrán látható. Ez az áramkör nem más, mint egy potenciális osztó, amely egyszerűen átalakítja a bejövő + 5 V-ot 3,3 V-ra. Ez megakadályozza, hogy az ESP8266 3,3 V-os tűrhető RX-tűje + 5 V-ot kapjon.

A PIC és az ESP modulokat két különálló táblán készítettem, amint az ezekben az oktatóanyagokban látható. Így univerzálisan felhasználhatom őket hasonló projektekhez

1. LED hardver PIC használatával
2. Az ESP8266 használatának megkezdése

Kövesse ugyanezt, vagy elkészítheti saját stílusát, vagy egyszerűen csatlakoztathatja a fenti áramkört egy kenyérlemezhez.

A PIC mikrovezérlő programozása:

Ahhoz, hogy a PIC mikrokontrollert úgy programozzuk, hogy „AT parancsokat” küldjön sorozatosan a USART segítségével az ESP8266 modulhoz, használnunk kell egy könyvtárat. Ez a könyvtár sok problémát fog megtakarítani, például az ESP8266 utasításmodulok használatával ellenőrizheti az egyes AT parancsokat, majd megtalálja a módját, hogyan továbbíthatja azokat az ESP modulba. Ez a könyvtár egy ingyenes szoftver, amelyet eredetileg a Camil Staps fejlesztett ki, majd később a Circuit Digest fejlesztette és módosította, hogy a PIC16F877A mikrovezérlőnkkel használható legyen. Itt letöltheti

A könyvtár még fejlesztés alatt áll, de az ESP8266 firmware-ben használhatja a legtöbb fontos AT-parancsot. Ha úgy találja, hogy bármelyik parancs hiányzik, akkor tudassa velem a megjegyzés részben, és megpróbálom hozzáadni. Ez az oktatóanyag elmagyarázza az összes (eddig) parancsot, amelyeket ezen a könyvtáron keresztül használhat. A továbbiakban arra is felhívja Önt, hogy saját függvényeket vegyen fel a könyvtárba.

Funkciók az ESP8266 könyvtárban:

• Initialize_ESP8266 (): Ez a funkció inicializálja a PIC USART modulját, hogy kommunikáljon az ESP8266 modullal. 115200-ra állítja az adatátviteli sebességet, és előkészíti a PIC Rx és Tx tűjét az USART kommunikációhoz.
• _esp8266_putch (): Ez a függvény egyetlen karakter sorozatos elküldésére szolgál az ESP8266 modulhoz. Például a _esp8266_putch ('a') sorozatosan elküldi a karaktert az ESPmodulnak.
• _esp8266_getch (): Ez a funkció arra szolgál, hogy egyetlen karaktert kapjon az ESP modulból. Például, ha az ESP „OK” -t nyomtat, és a char a = _esp8266_getch () karaktert használjuk. Ezután az „o” karakter az a változóban lesz tárolva.
• ESP8266_send_string (): Ez a függvény a _esp8266_putch () karakterlánc-változata. Egy teljes sztringet küldhet az ESP8266 modulba. Például az ESP8266_send_string („AT / r / n”) elküldi az „AT” parancsot az ESP8266 modulnak.
• esp8266_isStarted (): Arra használják, hogy ellenőrizzék, a PIC képes-e kommunikálni az ESP modullal. Küldi az „AT” parancsot, és várja az „OK” szót, ha megkapta, akkor igaz értéket ad vissza, ha hamis értéket ad vissza.
• esp8266_restart (): Alaphelyzetbe állítja az ESP8266 modult, és az true értéket visszaállítja, ha a reset sikeres, és hamis, ha nem sikeres.
• esp8266_mode (): Az ESP8266 modul üzemmódjának beállítására szolgál. Mint tudjuk, három különböző módban működhet.

	Állomás mód
	Soft AP mód
	Station és AP mód egyaránt

• esp8266_connect (): Lehetővé teszi, hogy csatlakozzon egy wifi jelhez. Például az esp8266_connect („home”, „12345678”) lehetővé teszi, hogy a modul csatlakozzon az otthon nevű wifi jelhez, amelynek jelszava 12345678.
• esp8266_disconnect (): Ez a funkció leválasztja a modult minden korábban csatlakoztatott wifi-kapcsolatról
• esp8266_ip (): Megkapja és visszaadja az IP-címet. Használja ezt a funkciót, ha meg akarja tudni az ESP8266 modul IP-címét.
• esp8266_start (): Ez a funkció TCP vagy UDP kommunikáció indítására szolgál. Például esp8266_start ( "TCP", "192.168.101.110", 80) . TCP hálózatot indít abban az IP-ben és a 80-as porton.
• esp8266_send (): Ez a funkció arra szolgál, hogy információkat küldjön a TCP / UDP hálózatra. A HTML szkriptet ezzel a paranccsal küldjük el. Ezután ez a szkript megjelenik abban az IP-címben, amelyen a kommunikációt korábban létrehozták.
• esp8266_config_softAP (): Ez a funkció a softAP konfigurálására szolgál. Például esp8266_config_softAP („iroda”, „12345678”); létrehoz egy irodai nevű Wifi jelet, amelynek eléréséhez az 12345678 jelszót kell használni.
• esp8266_get_stationIP (): Ez a funkció visszaadja az Ön softAP-jához csatlakozó kliensek IP / MAC-címét.

Mintaprogram:

Most, hogy megértettük a könyvtár egyes parancsainak funkcióit, nézzünk meg egy kis mintaprogramot. Ebben a programban ellenőrizzük, hogy az ESP8266 és a PIC közötti kapcsolat sikeres-e, majd létrehozunk egy WIFI-hálózatot (SoftAP) egy preferált névvel és jelszóval. A teljes programot és annak szimulációját elmagyarázzuk az Ön számára.

Ismételten, ha még nem olvasta el az LCD és a PIC USART bemutató interfészét, kérjük, olvassa el a következőt, mielőtt folytatná, mert csak akkor lesz értelme az Ön számára.

Mivel még csak most kezdjük a PIC és az ESP8266 összekapcsolását, LCD-t használtam, hogy megbizonyosodjak a dolgok megfelelő működéséről.

do {Lcd_Set_Cursor (1,1); Lcd_Print_String ("ESP nem található"); } while (! esp8266_isStarted ()); // várjon, amíg az ESP visszaküldi az "OK" Lcd_Set_Cursor (1,1); Lcd_Print_String ("Az ESP csatlakoztatva van"); __késleltetési_ms (1500); Lcd_Clear ();

Amikor az „AT” -t elküldjük az ESP8266 modulnak, az „OK” -val válaszol. Ez biztosítja számunkra az ESP8266 modul sikeres csatlakoztatását. Az esp8266_isStarted () függvényt ugyanarra használják. Küldjük az AT jelet a PIC-től, és megvárjuk, amíg az ESP modul életre kel és OK-t küld nekünk. Ha OK-t kapunk, megjelenik az LCD-n az „ESP csatlakoztatva” felirat.

esp8266_mode (2); Lcd_Set_Cursor (1,1); Lcd_Print_String ("ESP beállítva AP-ként"); __késleltetési_ms (1500); Lcd_Clear ();

A fenti kódsorokat arra használjuk, hogy az ESP modult „soft AP” módban működjön. Az esp8266_mode (2) függvény; elküldi az AT „AT + CWMODE = 3” parancsokat a modulnak, és várja, hogy a modul „OK” -val válaszoljon

/ * Konfigurálja az AP nevét és jelszavát * / esp8266_config_softAP ("CircuitDigest", "619007123"); Lcd_Set_Cursor (1,1); Lcd_Print_String ("AP konfigurálva"); __késleltetési_ms (1500); Lcd_Clear (); / * AP konfigurálva * /

A kód ezen szegmense a softAP konfigurálására szolgál. Itt az SSID-t „CircuitDigest” -nek, a jelszót pedig „619007123” -nak neveztük el. Annak jelzésére, hogy a folyamat befejeződött, megvárjuk, amíg a modul „OK” -val válaszol, majd kinyomtatjuk az LCD-képernyőre konfigurált AP-t.

Ez az, hogy most összekötöttük az ESP8266 modult a PIC MCU-val, és konfiguráltuk a softAP-ot egy választott névvel és jelszóval. Szokás szerint ezt a kódot szimulálhatjuk és megnézhetjük, hogyan működik.

Szimulációs kimenet:

A kimenet szimulálására a Proteus szoftvert használjuk. Az ugyanezhez tartozó tervfájl megtalálható a mellékletben.

Mivel a Proteus könyvtárban nincs ESP8266 modul, ezért a Serial terminált használjuk, és felhasználóként válaszolunk a PIC modulra. A szimuláció, miután elkészült, az alábbiak szerint fog kinézni

A kódunk kimenetét a Virtual terminál mutatja. A szimuláció teljes működését az alábbi videó ismerteti.

Kimenet ellenőrzése:

Miután a programot a szimulációval igazolták, dobja be a PIC mikrovezérlőjébe. Hajtsa végre a csatlakozásokat a fenti vázlatok szerint (Hardver rész). Képesnek kell lennie az LCD kijelzőn történő nyomon követésére.

Miután az LCD azt mondja, hogy az AP konfigurálva van, a Telefon vagy Laptop WIFI-beállításai segítségével ellenőrizhetjük. A laptopom a következő jelet mutatja programunk szerint.

Ez az, hogy srácok sikeresen csatlakoztattuk az ESP8266 modult a PIC mikrovezérlőhöz. Ez egy nagyon egyszerű felület, és ha bármilyen bonyolult projektet szeretne végrehajtani az ESP8266 használatával, akkor hozzá kell adnia saját könyvtárakat, vagy legalább hozzá kell adnia a saját funkcióit. Bízz bennem, nagyon könnyű ezt megtenni, rövid betekintést adok ugyanerre.

Funkciók hozzáadása az ESP8266 könyvtárhoz:

Saját funkció hozzáadásával bármely „AT” parancsot elküldhet az ESP8266 modulba. Ennek folytatásához olvassa el az ESP8266 modul utasításkészlet-dokumentációját. Közvetlenül elküldheti bármelyik AT parancsot, amelyet az utasításkészlet kézikönyvében talál. De ne felejtsd el minden AT parancs végén feltüntetni a „/ r / n” szót. Például, ha több kapcsolatot szeretne létrehozni az ESP moduljával. Ezután nyissa meg az utasításkészlet dokumentációját, és keresse meg, melyik AT parancs hajtja végre ezt a munkát az Ön számára. Itt az „AT + CIPMUX = 1” parancs lehetővé teszi, hogy több kapcsolatot létesítsen az ESP moduljával.

Most már csak annyit kell tennie, hogy ezt az „AP + CIPMUX = 1” -t elküldi az ESP8266 modulra a soros port használatával. Ennek kemény módja a parancs egyszerű használata

_esp8266_print ("AT + CIPMUX = 1 \ r \ n" ")

Ez működni fog, de nem ez a legjobb módszer. Vissza kell olvasnia, hogy az ESP8266 mit válaszol a parancsára. Esetünkben „OK” -val válaszol. Tehát el kell olvasnia a bejövő adatokat az ESP8266 modulból, és meg kell erősítenie, hogy az „OK”. Azt is megteheti, hogy az „1” vagy „0” argumentumként átadható.

Menjen előre, és próbálja meg elkészíteni saját függvényeit a könyvtár számára. De ha segítségre van szüksége, kérjük, bátran használja a megjegyzés részt, és én segítek.