كورس:أنظمة المنازل الذكية المعتمدة على ESP8266 (الدرس الأول)

منذ مدة طويلة لم اقم بكتابة اي مقال جديد على المدونة وذلك يعود لأسباب خارجة عن ارادتي . 

و اعود لكم اليوم بعد هذا الغياب لاقدم لكم سلسلة من الدروس لكيفية التحكم بالاجهزة عن طريق الانترنت باستخدام المديول ESP8266 .
و سأحاول ان اضع كل اسبوع درس جديد حتى نغطي اهم تطبيقاته بإذن الله .

مقدمة :

لا شك في أن وحدة واي فاي ESP8266 هي واحدة من المكونات التي انتشرت بشكل كبير في اوساط ال IoT، وفي بدايتي مع هذه الشريحة شاهدت الكثير من الدروس وكانت تعتمد على ربطها مع Arduino او اي متحكم اخر عن طريق المنفذ التسلسلي UART و الإعتماد على أوامر AT Commands في تهيئتها و كان التعامل معها يحتاج لكتابة الكثير من الاسطر البرمجية إلى أن تم طرح تحديثات جديدة حولت هذه الشريحة إلى Arduino و اصبح بالامكان الاعتماد على المتحكم الداخلي لها في تنفيذ المطلوب منها بدون ربطها مع اي متحكم اخر , وكل ما تحتاجه لبرمجته هو 1.6.6 Arduino IDE و USB to TTL Converter فقط .

شريحة ESP8266 :

أول شيء اريد قوله و بدون مبالغة هو أن هذه الشريحة هي "الأعجوبة التكنولوجية الصغيرة" . وهي مصممة لتكون الحل المثالي لجميع الذين يحتاجون إلى "الكل في واحد" من الهواة و المحترفين للـ IoT أو لأي منتج تجاري بدون إضافات اخرى . والأهم من ذلك  انها اصبحت متوفرة  بكثرة باسعار تبداء من 2$ حتى 4$ على حسب رقم الإصدار .
وهي تحتوي كل ما نحتاجه للإتصال بالواي فاي بالإضافة إلى معالج داخلي يمكن برمجته باستخدام Arduino IDE .

مواصفات المتحكم الداخلي :

• وحدة المعالجة Espressif بعرض 32 بت و سرعة 80MHz و يمكن رفعها إلى 160MHz .
•  64KB ذاكرة محمل الإقلاع . 
• 64KB ذاكرة رام سريعة مخصصة للمتحكم .
• 96KB ذاكرة وصول عشوائي .
• SDIO, GPIO(16), UART(2), I2C, ADC(1)10bit, SPI, PWM(10bit)any Pin

 الميزات :

•  802.11 b/g/n protocol
•  Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP
•  Integrated TCP/IP protocol stack
•  Integrated TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network
•  Integrated PLL, regulators, and power management units
•  +19.5dBm output power in 802.11b mode
•  Integrated temperature sensor
•  Supports antenna diversity
•  Power down leakage current of < 10uA
•  Wake up and transmit packets in < 2ms
•  Standby power consumption of < 1.0mW

تأتي وحدة ESP8266 بعدة إصدارات , تختلف في عدد الأقطاب و نوع التغليف و تشترك بـ :

• جهد التغذية 3.3V .
• استجرار التيار أثناء الإرسال 215mA  و الإستقبال 60mA تقريباً .
• تحتوي على منفذ UART .

الجدول التالي يوضح أهم الفروقات بين جميع الإصدارات :

جدول المواصفات الأساسية :

Modules	Picture	Pinout	Antenna	GPIO	Flash size
ESP-01			PCB Antenna	GPIO0/2	512K Byte
ESP-02			U-FL connector	GPIO0/2/15	512K Byte
ESP-03			Ceramic Antenna	GPIO0/2/12/13/ 14/15/16	512K Byte
ESP-04			NONE	GPIO0/2/12/13/ 14/15/16	512K Byte
ESP-05			U-FL connector	NONE	512K Byte
ESP-06			NONE	GPIO0/2/12/13/ 14/15/16	512K Byte
ESP-07			Ceramic Antenna & U-FL connector	ADC + GPIO0/2/4/5/12/13/ 14/15/16	512K Byte
ESP-08			NONE	GPIO0/2/12/13/ 14/15/16	512K Byte
ESP-09			NONE	GPIO0/2/12/13/ 14/15	1M Byte
ESP-10			NONE	NONE	512K Byte
ESP-11			Ceramic Antenna	GPIO0/1	512K Byte
ESP-12			PCB Antenna	ADC + GPIO0/2/4/5/12/13/ 14/15/16	4M Byte
ESP-12E			PCB Antenna	ADC + GPIO0/2/4 /5/12/13/14/ 15/16	4M Byte
ESP-201			PCB Antenna & U-FL connector	ADC + GPIO0/2/4 /5/6/7/8/9/10/ 11/12/13/14/ 15/16	512K Byte

أهم بوردات التطوير

بعد إضافة دعم Arduino  لوحدة ESP8266 بدء سباق الشركات في صناعة بوردات التطوير ESP8266 development board و الجدول التالي يحتوي على اهم هذه البوردات .

Dev Board	Picture	Pinout	Features	Specification	Document
NodeMCU 0.9			Open-source Interactive Programmable Low cost Simple Smart	USB-TTL Push button Voltage Regulator 3.3V 10 GPIO, every GPIO can be PWM, I2C, 1-wire, ADC	Schematic&PCB, Source Code, API Documents
NodeMCU 1.0			Open-source Interactive Programmable Low cost Simple Smart	USB-TTL Push button Voltage Regulator 3.3V 10 GPIO, every GPIO can be PWM, I2C, 1-wire, ADC	Schematic&PCB, Source Code, API Documents
WeMos D1 R2			ESP8266-EX with 4MB flash 11 GPIO 1x Analog Input pin micro USB using CH340G USB-TTL serial chip Power Supply 9-24VDC via DC jack, 5V via micro USB port	USB-TTL Reset Push button Voltage Regulator 3.3V 10 GPIO, every GPIO can be PWM, I2C, 1-wire, ADC	Schematic, Technical specs, API Documents
WeMos D1 mini			ESP8266-EX with 4MB flash 11 GPIO 1x Analog Input pin micro USB using CH340G USB-TTL serial chip	USB-TTL Reset Push button Voltage Regulator 3.3V 10 GPIO, every GPIO can be PWM, I2C, 1-wire, ADC	Schematic, Technical specs, API DocumentsFritzing Part

اعداد Arduino IDE لدعم الـ ESP8266

أولا و قبل كل شيء يجب تحميل Arduino 1.6.8  و بعد فك الضغط تقوم بتشغيله و تتابع الشرح

انسخ الرابط التالي : http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

نتجه بعدها إلى قائمة Tools

ستظهر لنا النافذة التالية :

بعد الانتهاء من تحميل المكتبة ستلاحظ إضافة بوردات جديدة للـ Arduino IDE :

قم بإختيار البورد التي تتناسب مع المديول الموجود لديك و من ثم انتقل إلى Examples و اختر مثال Blink الخاص بالمديول :

قم باختبار ترجمة الملف لتتحقق من عمل الاضافة

الفيديو التالي يوضح الخطوات بالترتيب

ملحق كيفية برمجة المديول ESP8266 :

اغلب المديولات الموجودة بالاسواق العربية لا تأتي مع بورد تطوير و لهذا اوردت لكم هنا طريقتين لكيفية برمجة المديول
بدون الاعتماد على بوردات التطوير الخاصة بالمديول :

باستخدام بورد Arduino UNO :

قم بنزع المتحكم ATmega328 من بورد الاردوينو و قم بتوصيل المديول كما هو موضح في المخطط التالي :

باستخدام وحدة تحويل FTDI USB to TTL  :

وفي كلتا الطريقتين بعد الانتهاء من رفع البرنامج على المديول يجب فصل السلك الواصل بين GPIO0 و ال GND وإلا فإن المديول سيبقى بوضعية محمل الإقلاع .

• غرد
• شاركه
• شاركه
• شاركه
• شاركه

مقالات قد تهمك