ESP8266:Примеры/Как наладить коммуникацию между двумя ESP8266

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Перевод: Максим Кузьмин (Cubewriter) Контакты:</br>* Skype: cubewriter</br>* E-mail: cubewriter@gmail.com</br>* Максим Кузьмин на freelance.ru
Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.


Cat poo.png Черновик


Как наладить коммуникацию между двумя ESP8266[1]

Эта статья рассказывает, как настроить коммуникацию между двумя модулями ESP8266.

Как это работает

Первый ESP8266 будет настроен как точка доступа (сервер), а второй – как станция (клиент). Между ними будет установлено беспроводное соединение, и клиент будет отправлять серверу сообщение «Hello, World!»

Esp-client-vs-server.jpg

Перед тем, как продолжить, пройдите вот эти руководства:

Прошивку NodeMCU нужно загрузить на оба ESP8266.

Необходимые компоненты

  • Два модуля ESP8266
  • Один программатор FTDI
ESP01v0.jpg

Справочная информация

Основы программирования на Lua

Это скриптовый язык программирования, написанный на C. Разработка этого проекта началась в 1993 году силами Роберту Иерузалимски, Луиша Энрике де Фигейреду и Валдемара Келе, работавшими тогда в подразделении Tecgraf при Католическом университете Рио-де-Жанейро.

Более подробно об этом языке программирования можно почитать в «Википедии».

Прошивка NodeMCU для ESP8266 основана на Lua, поэтому если вы хотите писать собственные скрипты для ESP8266, вам важно знать основы этого языка.

Переменные

Переменные в языке Lua не делятся по типу данных, но делятся по области видимости. Это значит, что переменные в Lua могут быть глобальными или локальными.

  • Глобальные переменные. Все переменные по умолчанию считаются глобальными (если в коде специально не задано, что они локальные).
pin = 3
test = "It works!"
  • Локальные переменные. Если переменная задана локальной, область ее видимости будет ограничена лишь ее функцией.
local pin = 3
local test = "It works!"
  • Поля таблиц. Это особый тип переменных, в которых может храниться все, за исключением «nil» (мы это затрагивать не будем).
Примечание

Lua – это язык, чувствительный к регистру. Поэтому переменная «PIN» – это не то же самое, что «Pin» или «pin».

Типы данных (типы значений)

Lua – это язык с динамической типизацией, поэтому у переменных нет типов данных. Типы данных есть только у значений. Значения могут храниться в переменных, передаваться в виде параметров и возвращаться в виде результатов.

В таблице ниже показаны типы данных для значений в языке Lua.

Тип значения Описание
Строка (string) Массив символов
Число (number) Действительное (двойной точности с плавающей запятой) число
Булево значение (boolean) Значение «true» или «false». Как правило, используется для проверки выполнения условий
Функция (function) Функция, написанная на Lua
Неопределенное значение (nil) В такой переменной не хранится никаких данных
Таблица (table), пользовательские данные (userdata) и поток (thread) Эти три типа данных мы затрагивать не будем

Вот примеры некоторых из этих типов значений:

print(type("Hello world!")) - строка
print(type(7))              -- число
print(type(true))           -- булево значение
print(type(print))          -- функция
print(type(nil))            -- неопределенное значение
Примечание

Работая с ESP8266 и прошивкой NodeMCU, вы изредка будете встречать тип данных «nil». Это будет значить лишь, что такая переменная не определена. Также, если вы хотите удалить какое-то значение в какой-то переменной, просто присвойте ей значение «nil».

Комментарии

Комментарии – это просто текст, в котором программист объясняет, как работает его код. Если какой-то фрагмент кода помечен как комментарий, то ESP-модуль проигнорирует его и не будет обрабатывать. Комментарии начинаются с двух тире («--»). Вот два типа комментариев:

  • Однострочные комментарии:
print("Hello World!") - комментарий в одну строчку
  • Многострочные комментарии:
--[[
print("Hello World!") – это многострочный комментарий
--]]

Операторы

Оператор – это символ, который говорит интерпретатору выполнить определенное математическое или логическое действие. В язык Lua встроено много операторов разных типов:

  • Арифметические операторы;
  • Операторы сравнения;
  • Логические операторы;
  • Прочие операторы;

Читая таблицы и примеры ниже, представьте, что имеете дело с двумя переменными: «А», в которой хранится значение «1», и «B», в которой хранится значение «2».

A = 1
B = 2
Арифметические операторы
Оператор Пример Результат
+ A + B 3
- A - B -1
* A * B 2
/ B / A 2
% B % A 0
^ B^2 4
- -A -1
Операторы сравнения
Оператор Пример Результат
== (A == B) false
~= (A ~= B) true
> (A > B) false
< (A < B) true
>= (A >= B) false
<= (A <= B) true
Логические операторы
Оператор Пример Результат
and (и) (A and B) false
or (или) (A or B) true
not (не) !(A and B) true
Оператор конкатенации

Теперь представьте, что у нас две новые переменные:

a = "Hello!"
b = "World!"
Оператор Пример Результат
.. a..b "Hello World!"

Циклы

Цикл позволяет выполнить блок кода несколько раз, пока выполняется заданное условие. Во фрагменте кода ниже – пока значением в переменной «boolean_value» является «true».

-- цикл while
while boolean_value
do
 -- код будет выполняться, пока в «boolean_value» будет «true»
end

-- и цикл for
for min, max, increment
do
  -- код будет выполняться, пока не будет достигнуто макс. значение
end

Операторы if… else

Операторы if... else (т.е. «если... иначе») – один из самых важных инструментов для управления программой. Они используются следующим образом:

if boolean_value then
    -- если в переменной «boolean_value» значение «true»
else 
    -- если в переменной «boolean_value» значение «false»
end

Названия этих операторов говорят сами за себя. Если выполнено условие «boolean_value=true», то программа выполнит код, идущий после «if». Но если условием является «boolean_value=false», то программа выполнит код, идущий после «else».

Функции

Функции – отличный способ организации кода. Если вы хотите сделать в программе что-либо несколько раз, вам необязательно по несколько раз прописывать этот код. Можно просто создать отдельную функцию, содержащую этот код, а затем вызывать ее, когда вам нужно.

Ниже показано, как создать новую функцию, принимающую один параметр (температуру в градусах Кельвина) и преобразующую это значение в градусы Цельсия и Фаренгейта.

function displayTemperature(kelvin)
  celsius = kelvin  273.15
  print("Temperature in Celsius is: ", celsius)

  fahrenheit = (celsius*9/5+32)
  print("Temperature in Fahrenheit is: ", fahrenheit)
end

k = 294 - температура в градусах Кельвина

displayTemperature(k) - эта строчка вызывает функцию, созданную выше

Схема подключения 3,3-вольтового программатора FTDI

Чтобы загрузить код на ESP8266, вам нужно настроить между ним и программатором FTDI последовательное соединение. Сделайте это и для клиента, и для сервера.

ESP-Schematics (3.3V FTDI Programmer).png

Установка и загрузка ESPlorer IDE

Для загрузки LUA-файлов на ESP8266 рекомендую использовать программу ESPlorer IDE, написанную пользователем 4refr0nt. Чтобы установить ее, сделайте следующее:

  1. Кликните здесь, чтобы скачать ZIP-архив с ESPlorer IDE
  2. Распакуйте скачанный архив
  3. Перейдите в главную папку
  4. Запустите файл «ESPlorer.jar». Это программа на JAVA, поэтому на вашем компьютере должна быть установлена JAVA.
  5. Откройте ESPlorer IDE
Esplorer-start.png

Скрипт для сервера

Не забудьте, опять же, что прошивку NodeMCU нужно записать на оба ESP8266. Затем скопируйте и вставьте в ESPlorer IDE код, показанный ниже.

В этом скрипте ESP-сервер выступает точкой доступа с собственным SSID (test) и паролем (12345678). Этот сервер устанавливает соединение, потом начинает его прослушивать и, если получает сообщение, то печатает его в мониторе порта.

-- Автор – Руи Сантос (Rui Santos)
-- Более подробно о проекте на http://randomnerdtutorials.com
-- Сервер ESP8266

print("ESP8266 Server")  --  "Сервер ESP8266"
wifi.setmode(wifi.STATIONAP);
wifi.ap.config({ssid="test",pwd="12345678"});
print("Server IP Address:",wifi.ap.getip())  --  "IP-адрес сервера:"

sv = net.createServer(net.TCP) 
sv:listen(80, function(conn)
    conn:on("receive", function(conn, receivedData) 
        print("Received Data: " .. receivedData)       
          --  "Полученные данные: " 
    end) 
    conn:on("sent", function(conn) 
      collectgarbage()
    end)
end)

Загрузка скрипта на ESP8266

Откройте ESPlorer IDE, если еще не открыли, а затем проделайте следующее:

  1. Подключите программатор FTDI к компьютеру
  2. Выставьте скорость передачи данных на 9600 бод
  3. Выберите порт, к которому подключен программатор FTDI (к примеру, COM3)
  4. Нажмите на кнопку «Open/Close»
  5. Нажмите на вкладку «NodeMCU+MicroPython»
  6. Скопируйте LUA-скрипт в ESPlorer IDE

Затем просто кликните на кнопку «Save to ESP» и сохраните файл под названием «init.lua». Все элементы, необходимые для этих действий, выделены на картинке ниже красным цветом:

Esplorer Uploading Your Lua Script.png

Скрипт для клиента

Загрузите на клиентский ESP прошивку NodeMCU (если еще не загрузили). Скопируйте и вставьте в ESPlorer IDE код показанный ниже.

В этом скрипте клиентский ESP работает как станция, которая постоянная ищет точку доступа. Когда клиент находит сервер, между ними устанавливается соединение, и клиент начинает каждые пять секунд отправлять серверу сообщение «Hello, World!»

-- Автор – Руи Сантос (Rui Santos)
-- Более подробно о проекте на http://randomnerdtutorials.com
-- Клиент ESP8266

print("ESP8266 Client")  --  "Клиент ESP8266"
wifi.sta.disconnect()
wifi.setmode(wifi.STATION) 
wifi.sta.config("test","12345678") - подключаемся к серверу
wifi.sta.connect() 
print("Looking for a connection")  --  "Поиск соединения"

tmr.alarm(1, 2000, 1, function()
     if(wifi.sta.getip()~=nil) then
          tmr.stop(1)
          print("Connected!")  --  "Подключились!"
          print("Client IP Address:",wifi.sta.getip())
            --  "IP-адрес клиента:"
          cl=net.createConnection(net.TCP, 0)
          cl:connect(80,"192.168.4.1")
          tmr.alarm(2, 5000, 1, function() 
            cl:send("Hello World!") 
          end)
      else
         print("Connecting...")  --  "Подключение..."
      end
end)

Загрузите этот скрипт на клиентский ESP, следуя тем же указаниям, что и в подразделе «Загрузка скрипта на ESP8266» (см. выше).

Демонстрация

Итак, если все настроено правильно, клиент должен по беспроводной связи подключиться к серверу и передать ему сообщение «Hello, World!» В результате коммуникация будет выглядеть следующим образом:

Data-received-esp8266.jpg

В левом окне показано окно для вывода данных в ESPlorer IDE, а в правом – последовательная коммуникация в PuTTY.org.

См.также

Внешние ссылки