Программирование модуля ESP8266 с помощью Arduino IDE

В двух предыдущих статьях на нашем сайте мы рассмотрели начало работы с модулем ESP8266 и его программирование с помощью AT команд. Также мы спроектировали плату для программирования модуля на основе адаптера FTDI, в которой можно легко переключаться между режимами использования AT команд и использования Arduino IDE.

Внешний вид проекта программирования модуля ESP8266 с помощью Arduino IDE

В этой же статье мы рассмотрим программирование модуля ESP8266 с помощью среды Arduino IDE. Но перед этим необходимо рассмотреть ряд важных моментов. Модули ESP8266 поставляются с заранее загруженным в них программным обеспечением (прошивкой, firmware). Эта прошивка может использоваться для взаимодействия с модулем в режиме AT команд. Но если мы будем использовать Arduino IDE для взаимодействия с модулем, то эта прошивка будет перезаписана. После этого для взаимодействия с модулем нельзя будет использовать AT команды. Поэтому чтобы вернуть модулю ESP8266 эту способность мы должны в него снова загрузить его оригинальную прошивку (по умолчанию).

Необходимые компоненты

  1. Модуль ESP8266 (купить на AliExpress).
  2. Плата FTDI (3.3V) (купить на AliExpress).
  3. Arduino IDE.

Схема проекта

Схема для программирования модуля ESP8266 с помощью Arduino IDE представлена на следующем рисунке.

Схема для программирования модуля ESP8266 с помощью Arduino IDEБолее подробно назначение ее элементов и правила работы с нею рассмотрены в нашей предыдущей статье про основы работы с модулем ESP8266.

Программирование ESP8266 с помощью Arduino IDE

Работа с модулями ESP стала значительно проще после того как сообщество Arduino ввело их поддержку в своих продуктах (в частности, в Arduino IDE) и разработало специальную библиотеку для работы с ними. В результате этого появились легкие и интуитивно понятные механизмы программирования и работы с модулями ESP, что позволило не вдаваться в подробности изучения достаточно сложных для освоения AT команд.

В этой статье мы рассмотрим настройку Arduino IDE для работы с модулями ESP и загрузим в модуль простую программу для мигания светодиодом.

Шаг 1. Если у вас нет Arduino IDE, то вы можете скачать и установить ее по следующей ссылке.

Шаг 2. В Arduino IDE откройте пункт меню File -> Preferences чтобы открыть показанное на рисунке ниже диалоговое окно. В поле “Additional Board managers URL” вставьте ссылку http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json как показано на следующем рисунке. После этого нажмите OK.

Настройки в Arduino IDE для программирования модуля ESP8266

Шаг 3. Откройте пункт меню Tool -> Boards -> Board Managers. В открывшемся менеджере библиотек выполните поиск библиотеки ESP8266 от сообщества esp8266, после чего установите ее.

Установка в Arduino IDE библиотеки для работы с модулем ESP8266

Установка займет некоторое время.

Шаг 4. Откройте пункт меню Tools -> Boards -> Generic ESP8266 modules. Вы увидите окно, показанное на следующем рисунке.

Выбор в Arduino IDE модуля ESP8266 в качестве платы для работы

Шаг 5. Попробуем загрузить тестовую программу мигания светодиодом в модуль. Эту программу можно найти по адресу: File -> Examples -> ESP8266 -> Blink.

Шаг 6. Подключите модуль ESP8266 и плату FTDI к схеме нашего проекта и убедитесь в том, что контакт GPIO0 замкнут на землю – для этого в нашей схеме достаточно просто переключить джампер, который используется для переключения между режимами AT команд и использования Arduino IDE. Затем подайте питание на модуль и нажмите кнопку сброса (reset) в нашей схеме. В этом случае конструкция нашего проекта должна выглядеть следующим образом:

Внешний вид конструкции проекта для программирования модуля ESP8266 с помощью Arduino IDE

Шаг 7. Теперь нажмите кнопку загрузки программы (upload) в модуль. Загрузка программы в модуль займет немного больше времени чем загрузка аналогичной программы в плату Arduino. Дождитесь завершения загрузки программы. После этого вы должны увидеть следующий экран:

Процесс загрузки програмы в модуль ESP8266 из Arduino IDE

Вы должны увидеть как на вашем модуле начнет мигать светодиод синего цвета – это будет означать что программа успешно загрузилась в модуль. Более подробно все эти процессы вы можете посмотреть на видео, приведенном в конце статьи.

После этого, если вы снова захотите управлять модулем с помощью AT команд, то они не будут работать. Чтобы они снова заработали, в модуль необходимо загрузить его первоначальную прошивку.

Загрузка прошивки в модуль ESP8266

После того как мы программировали модуль ESP8266 из Arduino IDE или по каким то другим причинам оригинальная прошивка модуля может повреждаться и тогда он уже не сможет работать с AT командами. В данном разделе мы рассмотрим каким образом можно восстановить оригинальную прошивку модуля

Схему проекта мы будем использовать ту же самую, приведенную выше в статье. Для загрузки оригинальной прошивки в модуль ESP8266 выполните следующую последовательность шагов.

Шаг 1. Скачайте инструменты для загрузки прошивки (Flash Download Tools) по этой ссылке. Саму прошивку можно скачать отсюда.

Шаг 2. Откройте программу для загрузки прошивки (Flash Download Tools), которую мы скачали в предыдущем шаге. Внешний вид главного окна этой программы показан на рисунке ниже. В нем нажмите на кнопку ESP8266 Download Tool.

Внешний вид главного окна программы Flash Download Tools

Шаг 3. Откроется диалоговое окно, показанное на следующем рисунке. В нем необходимо установить частоту кристалла (Crystal Freq). Также установите в этом окне параметры Crystal Freq 26M, SPI Speed 40MHz, SPI mode QIO, Flash Size 8-bit, COM порт 20 (в вашем случае номер COM порта может отличаться) и скорость 115200 бод как показано на рисунке.

Настройки программы Flash Download Tools для загрузки прошивки в модуль ESP8266

Шаг 4. Теперь нам необходимо сконфигурировать пути загрузки. В скачанном каталоге прошивки (на шаге 1) находится 5 bin (двоичных) файлов. Имена этих файлов, их расположение и адреса представлены в следующей таблице.

Имя файла Местоположение Адрес
esp_init_data_default.bin ESP8266_NONOS_SDK_V1.4.0_15_09_18\esp_iot_sdk_v1.4.0\bin 0xFC000
blank.bin ESP8266_NONOS_SDK_V1.4.0_15_09_18\esp_iot_sdk_v1.4.0\bin 0xFE000
boot_v1.4(b1).bin or later ESP8266_NONOS_SDK_V1.4.0_15_09_18\esp_iot_sdk_v1.4.0\bin 0x00000
user1.1024.new.2.bin  ESP8266_NONOS_SDK_V1.4.0_15_09_18\esp_iot_sdk_v1.4.0\bin\at\512+512 0x01000
user2.1024.new.2.bin ESP8266_NONOS_SDK_V1.4.0_15_09_18\esp_iot_sdk_v1.4.0\bin\at\512+512 0x81000

После конфигурации этих файлов они в программе должны выглядеть следующим образом:

Пути к файлам в программе Flash Download Tools

Шаг 5. После этого подайте питание на схему, подключите контакт GPIO0 модуля на землю (ground) и на короткое время замкните контакт RST (сброса) на землю и затем отключите его от земли. В нашей схеме для замыкания GPIO0 на землю достаточно установить переключатель (джампер) в соответствующее положение, а сброс модуля осуществляется нажатием кнопки. Конструкция проекта в данном случае у вас будет выглядеть примерно следующим образом:

Внешний вид конструкции проекта при загрузке прошивки в модуль ESP8266

Шаг 6. В программе Flash Download Tools нажмите на кнопку START и прошивка начнет загружаться в ваш модуль ESP8266. Экран программы в это время будет выглядеть следующим образом:

Процесс загрузки прошивки в модуль ESP8266 в программе Flash Download Tools

После окончания загрузки прошивки вы должны увидеть экран с результатами загрузки, показанный на следующем рисунке. Если вы видите этот экран, это значит, что загрузка прошивки в ваш модуль осуществлена успешно.

После этого вы можете закрыть все окна и отключить подачу питания на модуль. Теперь состояние вашего модуля ESP8266 возвращено в исходное состояние и вы снова можете программировать его с использованием AT команд.

Более подробно все эти процессы вы можете посмотреть в представленном видео.

Видео, демонстрирующее работу проекта

Источник статьи

(Проголосуй первым!)
Загрузка...
69 просмотров


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *