Trådlös seriell (UART) för Arduino/STM32/etc: 3 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Förhoppningsvis håller alla med mig om att Arduino Serial är ett bra verktyg för att felsöka dina projekt. Tja, det är i princip det enda alternativet för felsökning av en Arduino. Men ibland är det inte möjligt eller praktiskt att köra en USB -kabel från Arduino eller någon annan mikrokontroller till din dator.

Så jag gjorde detta UART-WiFi-kort, baserat på ESP8266-01, som är smutsigt billigt nuförtiden. Brädorna är små, du kan ansluta den till en brödbräda, ansluta ström, RX, TX och jord och den kommer att överföra allt den tar emot från UART till din dator via WiFi och vice versa.

Funktioner:

• baudrates upp till 115200 (teoretiskt till och med upp till 921600, men detta är inte testat)
• tar emot/skickar data från UART och skickar/tar emot data via WiFi direkt till din dator med port 23 (Telnet)
• 18 komponenter, delar kostar cirka 3,50 USD
• 20 x 45 mm dubbelsidig kretskort, kompatibel med brödbräda
• 5 V tolerant RX -stift
• spänningsingång från 12 V till 3,3 V, strömdragning cirka 80 mA i genomsnitt

Jag har använt dessa brädor i ungefär ett halvt år nu och jag fann dem extremt användbara. Jag föredrar dem till och med USB-UART-broar, för med mitt bräda ansluter jag bara en av dem till en brödbräda och jag behöver inte oroa mig för att köra kablar över mitt skrivbord. Du har inte heller någon annan hårdvara, inga lediga USB -portar och dessa kort ger full galvanisk isolering från din dator, vilket är en bra säkerhetsåtgärd och du behöver inte oroa dig för olika markpotentialer.

Steg 1: Hur det fungerar

När strömmen tillförs modulen börjar den försöka ansluta till den fördefinierade WiFi. Under den fasen blinkar den gula lysdioden. När den är ansluten lyser den gula lysdioden. Efter det väntar modulen på en anslutning från en Telnet -klient (se nästa steg) och grön lysdiod blinkar. Efter att anslutningen har upprättats visar Telnet -terminalen dig en fråga och frågar om önskad baudrate. Du matar in baudrate i terminalen och du är klar! Nu skickas allt du skriver till terminalen via WiFi och sedan skickas det från TX -stiftet på ESP8266. På samma sätt skickas allt som visas på RX -stiftet till terminalen. I grund och botten kan du inte se skillnaden mellan en seriell och telnetkonsol.

Lysdioder:

• gul (längst till vänster) - Wifi -status, blinkar - försöker ansluta, lyser - ansluten
• grön (andra från vänster) - Telnet -status. blinkande - väntar på anslutning, grön - ansluten
• blå (två till höger) - RX och TX

Steg 2: Så här ställer du in det

Förbindelse

Den enda lilla komplikationen är att du behöver någon typ av identifierare för varje Telnet -enhet (liknande varje seriell port som har ett nummer). I mitt projekt använde jag Statisk IP. Normalt, när en enhet ansluter till WiFi, tar den automatiskt emot en IP -adress från DHCP -servern. Detta kallas dynamisk IP -adressering, men problemet här är att IP -adressen kan ändras. Så jag programmerade kortet så att det alltid får en fördefinierad IP -adress, i mitt fall 192.168.2.20x, där x är kortnummer. Detta kallas statisk IP -adressering. Sedan är det bara att ansluta en Telnet -konsol till 192.168.2.20x: 23 och du är redo att gå.

Som konsol kan du använda en mängd olika appar, de två mest kända är förmodligen PuTTY eller YAT (Yet Another Terminal). Jag använder det senare och i bildavsnittet kan du se hur du konfigurerar det - du behöver bara veta den tidigare nämnda statiska IP -adressen.

Firmware

Firmware är skriven i Arduino IDE och du kan hitta den på min GitHub. Om du vill programmera din ESP8266 måste du titta in i rubriken och ändra några variabler där, nämligen:

• ssid - namnet på WiFi som du vill att kortet ska ansluta
• pass - lösenord för det WiFi
• ip - den statiska IP -adressen du vill att kortet ska ha; välj något utanför DHCP -poolen (eller välj bara något mellan 200 - 250, det är vanligtvis gratis)
• gateway - routerns IP
• delnät

Du kan få de två sista uppgifterna från kommandoraden genom att trycka på Win + R, skriva in "cmd" och sedan skriva "ipconfig". Se bilder.

Naturligtvis behöver du Arduino IDE, esp8266 verktygskedja etc., men det finns många andra handledning om det.

Styrelse

Du måste också tillverka kretskortet. Även om det inte är komplicerat och du teoretiskt kan göra det hemma, rekommenderar jag att du använder någon kinesisk kretskortstillverkare. Det är billigt och fungerar bra. Jag använde ALLPCB och var nöjd.

Kraft

Du måste ge ström till styrelsen. Du kan antingen driva den direkt med 3,3 V (bygel JP1 i 3,3 V -läget) eller mata spänningen via en 3,3 V -regulator (bygel i det andra läget). Regulatorn kan ta emot spänningar upp till 12 V. Alla kondensatorer är redan integrerade ombord.

Steg 3: Slutsats

Som jag sa tidigare tyckte jag att dessa brädor var mycket användbara för prototyper, inte bara med en Arduino, utan med någon MCU i allmänhet. Och jag har använt dem i ungefär ett halvt år nu och jag hade inga problem med dem.

Källkod, Eagle -filer och några bilder finns antingen på min GitHub eller i zip -filen nedan. Men jag rekommenderar GitHub, eftersom det kan finnas en nyare version.

Om du har några frågor, kommentarer eller förslag, lämna dem gärna nedan.