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秋月で550円で購入できるWiFIモジュール ESP-WROOM-02*1は、 それ単体でもArduinoとして利用でき、アナログデータをサーバに送信することができます。
初めて使う時には、Wi-Fiモジュール ESP-WROOM-02 DIP化キット(K-09758)
を使うか、スイッチサイエンスのESP-WROOM-02ピッチ変換済みモジュール《シンプル版》 (ボードのみ 162円) を使うと便利です。
今回参考にしたサイトは、技適済みWi-Fiモジュール「ESP8266」で始めるIoT入門(ブレイクアウトボード実装編)です。
今回は、ESP-WROOM-02の取り付け基板として、上記サイトで紹介されていた CEREVOのブレークアウトボードを使いました。
最初は、ハンダ付けしたESP-WROOM-02が正しく動作するか確認します。
CEREVOのブレークアウトボードの端子の説明は、以下の通りです。*2
上記の資料を参考に以下の様にブレッドボードに接続しました。
CEREVO | ブレッドボード |
1 3V3 | 3.3V |
2 EN | 10KΩ抵抗で3.3V |
9 GND | GND |
11 RXD | USBシリアルのTXD |
12 TXD | USBシリアルのRXD |
13 GND | GND |
15 RST | 10KΩ抵抗で3.3V |
18 GND | GND |
シリアルモジュールと USBシリアルモジュール *3 との接続は、以下の通りです。
CEREVO | USBシリアル |
12 TXD | RXD |
11 RXD | TXD |
USBシリアルモジュールをPCに接続し、Arduinoのシリアルモジュールを起動します。 通信速度は、115200 baudで「CRおよびLF」を選択します。
最初にATコマンドを入力して、OKが返ってくれば接続は大丈夫です。 次にESP-WROOM-02のファームウェアのバージョンをAT+GMRコマンドで確認しておきましょう。 *4
3.3Vで動作するArduino Pro Miniと接続する場合、115200 baudのデータ転送に対応できません。 そこで、ESP-WROOM-02の通信速度を9600 baudに変更します。
Arduinoのシリアルモニタから以下のコマンドを入力してください。
AT+UART_DEF=9600,8,1,0,0 AT+RST
このあとシリアルモニタの通信速度を9600 baudに変更してOKが表示されれば転送速度変更完了です。 *5
Arduinoと接続してESP-WROOM-02の実験するために、以下の様にブレッドボードにテストベンチを組み立てました。
テストベンチ用のArduinoのスケッチは、以下の通りです。
#include <SoftwareSerial.h> int sw_pin = 10; int sTx_pin = 12; int sRx_pin = 11; int c; SoftwareSerial pc(sRx_pin, sTx_pin); void setup() { pc.begin(9600); Serial.begin(9600); while (!Serial) { ; // wait for serial port to connect. Needed for Leonardo only } pinMode(sw_pin, INPUT); pc.println("ESP8266IF3tTest"); delay(1000); } void loop() { if (pc.available()) { while((c = pc.read()) != -1) Serial.write(c); } if (Serial.available()) { while((c = Serial.read()) != -1) pc.write(c); } if (digitalRead(sw_pin) == LOW) { pc.println("SW pressed"); delay(500); } }
さあWiFiモジュールを使って通信してみましょう。 一番簡単なテストは、Webサーバにアクセスすることです。 以下のSageサーバにHello World!を出力するページを作成しました。
まずは、このページを出力することを目標にしてみましょう。
最初にESP-WROOM-02をルータに接続するまでの手順を確認します。
では順に試してみます。 シリアルモニタでATを入力してReturnキーまたは「送信」ボタンを押します。
AT OK
次にAT+CWMODEコマンドでモードをStationモードの1にセットします。 AT+CWMODE=1と入力してください。
AT+CWMODE=1 OK
ルータに接続するために、AT+CWJAPコマンドを使います。 AT+CWJAP="ルータのSSID","ルータ接続パスワード"を入力してください。
AT+CWJAP= "ルータのSSID","ルータ接続パスワード" WIFI DISCONNECT WIFI CONNECTED WIFI GOT IP OK
AT+CIFSRコマンドで、接続状況を確認します。 AT+CIFSRと入力してください。
AT+CIFSR +CIFSR:STAIP,"192.168.179.8" +CIFSR:STAMAC,"18:fe:34:9c:eb:22" OK
私の公開しているSageサーバのWebに接続します。 SageサーバのIPアドレスは、49.212.164.205です。 AT+CIPSTART="TCP","49.212.164.205",80と入力してください。
AT+CIPSTART="TCP","49.212.164.205",80 CONNECT OK
AT+CIPSENDコマンドで送信するデータのバイト数を指定します。 今回は、"GET /hello.html HTTP/1.0\r\n\r\n\r\n"を送信するので、30バイトとなります。 AT+CIPSEND=30を入力してください。
つぎに送信する文字列を続けて入力してください。 GET /hello.html HTTP/1.0 次に、2回送信ボタンを押してください(HTTPプロトコルでヘッダと本文の区切りを表します)。
AT+CIPSEND=30 OK > GET /hello.html HTTP/1.0 Recv 30 bytes SEND OK +IPD,303:HTTP/1.1 200 OK Date: Sun, 25 Oct 2015 02:04:08 GMT Server: Apache Last-Modified: Sat, 24 Oct 2015 23:49:16 GMT ETag: "c005e-34-522e260431c88" Accept-Ranges: bytes Content-Length: 52 Connection: close Content-Type: text/html; charset=UTF-8 <html> <body> <h1>Hello World!</h1> </body> </html> CLOSED
これで、無事SageサーバのWebからHello World!のHTMLが送れました。 とても簡単ですね。
Webサーバの場合は、自動的に接続が切れますが、 クライアントから接続を切る場合には、AT+CIPCLOSEコマンドを使います。
シリアルモニタに出力された一連の出力は以下の様になりました。
スイッチサイエンスの ESP-WROOM-02ピッチ変換済みモジュール《フル版》 は、ブレッドボードの幅と同じサイズのため、以下のようにブレッドボードを2枚使うか、
以下の様にブレッドボードで配線をして、5V電源から3.3Vに変換して使ってください。
ESP-WROOM-02ピッチ変換モジュールとの結線は以下の通りです。
ESP-WROOM-02変換モジュール | ブレッドボード |
3V3 | VCC(3.3V) |
EN | 10KΩでプルアップ |
IO15 | GNDに接続 |
IO2 | 10KΩでプルアップ |
IO0 | GND接続でDownloadモード、未接続でBootモード |
RXD | USBシリアルのTXD |
TXD | USBシリアルのRXD |
RST | プルアップしたタクトスイッチに接続 |
GND | GND |
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