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ESP8266 for Arduino ことはじめ。

 

Arduinoによる電子工作での1つの壁は、WiFi部品の価格とスケッチの難度がある。  2015.05.08
Xbee等のWiFiは高価(約3500円)な為に、作る数の限度にも突き当たる。


ESP8266(ESP-01)という安価(ebayで約240円)なWiFiチップがある。ESP8266 + Arduino nano で、
約700円の安価なサーバーが出来る。(ESP=238円,nano=328円,3端子Regulator=100円)

  追記:2015.05.23

初めての電子工作は、なかなか動かない。私の検索能力の低さもあるが、解り易く直ぐ動く記事が少ない。
ESP8266へのSSID等の設定の書き込み方法やスケッチは後にして、動作した事を備忘録にした。


ESP8266 WebServer for Arduino:ArduinoをWebServerにしてマックのブラウザーで表示した。
(ESPのSSID, Password が判明している前提条件で以下のサイトを参照)
参照:How To Use the ESP8266 and Arduino as a Webserver
ESP8266のSSID,IP は、工場出荷時のものを使用した。その値は、マックかiPadで受信すると表示される。
ArduinoのスケッチでHTMLを記述。ブラウザー側は、192.168.4.1で見る。
iMac Safari=OK, iOS Chrome=OK。ただし、iOS Safariでは表示せず。
上記参照の記事は、HTML の記述が不十分です。webpage = “”;  webpage += “”; webpage += “”;等々が抜けているので追加する事。


iPadからWifi ESP8266を通じてArduinoのLEDを操作
参考:ESP8266 Arduino LED Control
iOSアプリに、「iOSC」と「TouchOSC」がありコントローラーとして動作する。
Xcodeのプログラミングなしで、iPhone,iPadのオリジナル・コントローラーを作る事ができる。
画面上にボタンやボリューム等をデザインし、ESP8266のIPとArduinoのLEDの番号をセットする。
注:両アプリは送信のみで、Arduino+ESP8266からの受信は不可。LEDの点灯状態は確かめられない。

1. 「iOSC」はアプリ上だけで決められたデザインを選択するだけでできる簡単で便利なもの。
2. 「TouchOSC」は、Mac上でデザインし、iPadのTouchOSC(有料=600円)へインスト(WiFi接続)する。

iOS「iOSC」:例:pin 13 ボタンのON/OFFでArduinoの13番に接続されているLEDがON/OFFする。


iOS 「TouchOSC」:
iPhone,iPad上のスイッチ等をデザインするには、TouchOSC Editorというマックのアプリを使用する。
部品数多く楽しいデザインができる。時刻表示や数値表示も可能。画像はその部品を並べてみたもの。
スイッチとかボリュームを作れるのが楽しい。細かくデザインできるので凄くカッコいいのだ。
なんとなくスタートレック風にもなる。


iOS 「TouchOSC」:
iPad TouchOSCアプリでの操作画面は、マックのTouchOSC Editorで作る。
スイッチは、Push式とToggle式を用意。送信データーの設定は、OSC項目に文字か数値を記入する。
iPad TouchOSCの設定は、Connections項目で、IP,PORTを設定。Layout編集画面で送信データーを設定。
これで、ESP8266 Wifi経由、ArduinoのLEDを操作できる。


ESP8266 + Arduino Uno R3 + LED
Arduino Uno R3 の上にブレッドボードを置き、ESP8266とLEDを配置した。(3.3V,GND,D2,D3)
iPadのTouchOSC と iMacのSafarでのコントローラーも作る。
Safariの場合、HTMLやらCSSやら忘れたので勉強が必要。
Arduino Uno R3 USB電源5Vの消費電力は、130mA。
Arduino Uno R3 3.3V端子から ESP8266 Vdd(3.3v)への供給は可能。

画像左 :Arduino Uno R3 + LED + ESP8266。
画像中央:TouchOSCで、ArduinoのLEDをON/OFF。
画像右 :マックのSafariからLEDをON/OFF。
参考:ESP8266 Arduino LED Control


Arduino nano + ESP8266
ESP8266の規格:送信時の電流は、215mA。受信時の電流は、62mA。
Arduino nano USB 5V の消費電流は、110mA。ESP8266の消費電流は74mA。
ESP8266の電源:3.3V 及び 動作に充分な電流容量が必要。          修正:2015.05.22
_ Arduino nano 上の3.3V端子から ESP8266 Vdd(3.3v)への供給は不可能。
_ Arduino nano 上の3.3V出力はFTDIの出力で最大50mAまでである。
_ よって、Arduino nano 上の3.3V出力では、電流不足で動作しない。
_ ESP8266 Vdd(3.3v)電源端子に5Vを加えると破壊する。

ESP8266のRX端子:Arduino pin_2からの5Vでも動作可能で破壊はしない。
_  RX端子の件は、破壊するとの記事もあり、再度調査が必要。
追加回路:5Vから3.3Vを作る為に、3端子RegulatorとCapacitorを追加し動作した。
参考:ESP8266 Arduino LED Control
追加回路:Arduino 5V -> Diode -> 3端子Reg input。Reg in=20uF -> GND。 追加:2015.06.11。

注1:Regulator追加後、Mac OS Leopardで接続時にカーネルクラッシュ発生。Mavericksは正常。
_  Arduino 5V out -> Diode -> 3端子 Regulator を追加後は正常に動作した。  追記:2015.06.11
注2:Arduino nanoは、5V駆動。ESP8266は、3.3V駆動。
注3:ESP8266 TX端子を GND にすると破壊する。(配置が隣で間違え易い)
注4:nano Tx(5V) -> ESP Rx(3.3v)の場合、nano Tx端子は破壊される記事があるが実際には破壊しない。
_  今回は乱暴であるが直接接続した。電気的検証が不十分の為、再度調査が必要。
_  安全策は、Arduino nano Tx(5V)の出力を10Kohm+22Kohmの抵抗で分割し3.3vを得る事。
_  再調査:ESP RX端子の正しい処置方法。以下の様に10K+22Kで3.3Vを得る事。追記:2015.05.16
_     ESP8266 WiFi module and 5V Arduino connection            追記:2015.05.16
_   

_   上記の配線を実施し正常に動作しています。(基盤の写真は改造前)    追記:2015.05.16

注5:Arduino nano 3.3V(Max 50mA) -> ESP Vcc(電源)に接続すると、電圧が1.5Vに低下し動作しない。


メモ:

価格:
Xbee WiFi S6 =3500円。Xbee WiFi S6B =3680円。
ESP8266(ESP-01)=238円。ESP8266(ESP-12)=434円。ESP8266(ESP-12+Breakout Board)=1318円。
Arduino nano=328円。
3端子Regulator=100円。

接続:
Arduino と ESP8266の接続は、SoftWare Serialを使用する。
_ 配線例:Arduino nano D2(2) -> ESP8266 Rx,   ESP8266 Tx -> Arduino nano D3(3)
Arduino の状態や ESP8266からの信号をマックに表示するには、Arduino の Serial RX(0), TX(1)を使用する。

ESP8266 販売先の注意文:Warnings:
1. This module requires a 3.3 volt supply for VCC, and 3.3V logic. It is not 5V tolant. Connect RX or TX on 5V Arduino will
destroy this module. You must use a logic level converter, or a 3.3V Arduino
2. The 3.3V supply on the Arduino Uno has inadequate current capabilit to power this module. You must provide a separate,
higher 3.3V supply(about 300mA or better)
3. The ESP8225 module is very new on the market and support and documentation for it is currently very limited.


ESP8266 のFCC,CE,技適 情報                                   2015.06.21 追記
1. ESP8266EX Wi-Fi SoC Has Been FCC & CE CertifiedES
2. ESP8266の技適に関するマニュアルは以下にあり、
_ 2015年6月2日付けのマニュアル(9 Page)に記載されている。
_ 0C-ESP8266__WROOM_WiFi_Module_Datasheet__EN_v0.3.pdf‬
3. FCC ID:2AC7Z-ESPWROOM02 ESPRESSIF SYSTEMS (SHANGHAI) PTE LTD
4. TELEC認証
wroom2-front

 

 

 

 

 

 


変更: Arduino UNO -> Arduino Uno R3    追記:2015.08.01


Written by macsbug

5月 8, 2015 @ 1:02 pm

カテゴリー: Arduino, ESP8266

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