Управление модулем Arduino по Wi-Fi с мобильных устройств — Перед вами ИНТЕРАКТИВНЫЙ САМОУЧИТЕЛЬ с QR-кодами для перехода к приложениям и необходимым ресурсам. Сканер QR-кодов, установленный на смартфон или планшет, позволит при наведении гаджета на QR-код по ходу чтения книги перейти по необходимой ссылке. Это облегчает освоение программирования ARDUINO, позволяет устанавливать нужные Приложения и пр.
Сегодня уровень развития микроэлектроники, накопленный опыт программирования и широкое распространение готовых программных библиотек позволяет широкому кругу начинающих конструкторов легко и быстро освоить приемы и методы разработки электронных устройств на базе ARDUINO.
В книге доступным языком от простого к сложному раскрываются все секреты схемотехники и программирования в данной области. Изучение материала происходит на конкретных примерах, специально разработанных автором для данной книги.
В качестве основы для примеров выбраны популярные и широко распространенные микроконтроллерные модули: универсальный модуль широкого применения ARDUINO и популярный Wi-Fi модуль ESP-O1, использующий самую удачную и недорогую на данный момент микросхему ESP8266EX.
Книга предназначена для начинающих программистов и радиолюбителей, желающих научиться создавать полезные устройства, управляемые по сети Wi-Fi при помощи смартфона или планшета.
На ВИРТУАЛЬНОМ ДИСКЕ размещены тексты всех программных примеров из книги, наборы видео презентаций и файлов для скачивания, ссылки на необходимые компьютерные программы, QR-ссылки на все важные для книги мобильные приложения, справочная информация.

Название: Управление модулем Arduino по Wi-Fi с мобильных устройств
Автор: Белов А. В.
Издательство: Наука и Техника
Год: 2020
Страниц: 496
Формат: DJVU
Размер: 48,65 МБ
ISBN: 978-5-94387-892-3
Качество: отличное
Язык: русский

Содержание:

Уважаемые читатели!
Чем будут полезны QR-коды в этой книге
О чем эта книга и для кого она написана
Глава вводная. ARDUINO - это очень просто
Кем создан и почему так назван модуль ARDUINO
Как удалось избежать использования программатора в ARDUINO
Первые варианты модуля ARDUINO
Модуль ARDUINO UNO
Полезные упрощения в модуле
Группа аналоговых входов
Команда аналогового вывода
Контакты питания POWER
Поддерживаемые языки программирования
Среда разработки IDE
Команды и функции языка ARDUINO
Внешние библиотеки
Варианты установочных пакетов для Windows
Запуск программы
Основное окно среды разработки
Панель инструментов
Выбор номера СОМ порта в настройках программы
Выбор типа используемой платы ARDUINO
Скетч: открытие, сохранение, загрузка
Организация обмена информацией между программой на ARDUINO и компьютером
Подводим итоги и готовимся читать новую главу
Глава 1. Микросхема ESP8266EX
1.1. Знакомство с микроконтроллером ESP8266EX
Стандартные интерфейсы
Характеристики микросхемы
Назначение выводов микросхемы
1.2. Линии ввода-вывода
Интерфейс ввода-вывода общего назначения (GPIO)
Управление светодиодом и кнопкой
АЦП - цифро-аналоговый преобразователь (ADC)
Линии ввода-вывода с Широтно-импульсной модуляцией (PWM)
Инфракрасный пульт дистанционного управления
Защищенный цифровой интерфейс ввода/вывода (SDIO)
Последовательный периферийный интерфейс (SPI / HSPI)
Интерфейс I2С
Интерфейс I2S
Универсальный асинхронный интерфейс UART
1.3. Технические характеристики микросхемы ESP8266EX
1.4. Основы программирования для микроконтроллера ESP8266EX
Аппаратная и программная часть
Проект
Подготовка оборудования и программного обеспечения
Загрузка Non-OS SDK
Загрузка RTOS SDK
1.5. Инструментальные программы для SDK
Загрузка компилятора
Загрузка образа виртуальной машины
1.6. Заключение главы, или «Не все так страшно!»
Глава 2. Модули на основе микроконтроллера ESP8266
2.1. Краткое описание модулей ESP
Как модули ESP выглядят
Модуль ESP-01
Модуль ESP-02
Модуль ESP-03
Модуль ESP-04
Модуль ESP-05
Модуль ESP-06
Модуль ESP-07
Модуль ESP-08
Модуль ESP-09
Модуль ESP-10
Модуль ESP-11
Модуль ESP-12
Модуль ESP-13
Модуль ESP-14
2.2. Готовимся к использованию модуля ESP-01
Почему выбрали именно модуль ESP-01?
Как устроен модуль ESP-01
Управление модулем ESP-01 с помощью набора АТ-команд
Питание модуля ESP-01
Подключение модуля ESP-01 к компьютеру
Выбор источника исполняемой программы
Адаптеры для согласования модуля ESP-O1 с компьютером
2.3. Программирование модуля ESP-O1 на ARDUINO IDE
2.4. Подключение модуля ESP-O1 к модулю ARDUINO
Особенности подключения к модулю ARDUINO
Соединение двух каналов и согласование уровней сигналов
Схемы переходников
Кабели для ARDUINO
Как можно обойтись и без проводов?
2.5. Обновление и восстановление прошивки ESP-модуля
Подготовка к практической части курса
Что еще нужно приобрести для успешной работы
Поговорим о прошивке
Подключение модуля ESP-01 к компьютеру для прошивки
Для чего желательна кнопка сброса?
Установка среды разработки IDE
Настройка IDE на компьютере
Загрузка SDK
Определение конфигурации модуля ESP-01
Структура папки bin и правила использования ее содержимого
Программа-программатор
Приступаем к программированию
Глава 3. Работа с модулем ESP-01 при помощи АТ-команд
3.1. Система АТ-команд ESP-модуля
Принцип функционирования системы АТ-команд
Режимы, управляемые АТ-командами
Приобретаем модуль ESP-01 и переходник
Начинаем работу с Wi-Fi модулем, ставим программное обеспечение
Устанавливаем программное обеспечение на компьютер
Особенности АТ-команд
Запускаем монитор порта
3.2. Запуск Wi-Fi точки доступа
Основные принципы работы современных Wi-Fi сетей
Создание Wi-Fi сети низкого уровня
Переводим ESP-модуль в режим точки доступа
Подключаемся к точке доступа
3.3. Запуск TCP-сервера
Создаем канал связи по протоколу TCP
Переходим к передаче данных со смартфона на модуль
Переходим к передаче данных от ESP-модуля на смартфон
Почему соединение периодически обрывается?
3.4. Запуск TCP-клиента
Развернем TCP-сервер в смартфоне, используя приложение «TESTTOOL»
Настраиваем ESP-модуль в режим TCP-клиента
Работа TCP-клиента в однопользовательском режиме
Работа TCP-клиента в многопользовательском режиме
3.5. Работа ESP-модуля в режиме Wi-Fi клиента
3.6. Работа ESP-модуля с протоколом UDP
Что такое протокол UDP?
Разница между протоколами TCP и UDP
Организация обмена данными по протоколу UDP
Режим смены IP-адреса
Широковещательный режим передачи данных
Глава 4. Управление ESP-01 при помощи ARDUINO
4.1.Учимся управлять модулем ESP-01 при помощи ARDUINO
Порядок изучения данной главы
Вспомогательные программные средства
4.2. Осваиваем приложение «WIFI Controller ESP8266»
Органы управления приложением
Первый запуск приложения
Главное окно
Настройка кнопок
Поле вывода принятых сообщений
Дополнительные функции
4.3. Проблема с IP адресом учебного модуля
Особенности работы модуля ESP-01 как Wi-Fi клиента
Приложение «Network Utilities»
4.4. Подключение модуля ESP-01 к ARDUINO
Создаем учебный модуль
Подключение учебного модуля
Как самостоятельно собрать переходную плату
Подключаем плату ARDUINO UNO
Питание учебного модуля
4.5. Настройка параметров ESP-01 под управлением ARDUINO
Задачи и возможности создаваемой программы
Способы создания Wi-Fi соединения
Установка параметров настройки ESP-01
Команды, которые нужно подать вручную
4.6. Простейшая программа для управления ESP-01
Немного теории
Постановка задачи
Алгоритм
Программа
Трансляция и проверка работоспособности программы
4.7. Программа «ЭХО»
Что сделали и что предстоит сделать
Постановка задачи
Алгоритм
Программа: создаем вспомогательные функции
Функция SetupESP()
Первый вариант функции sLinelnput()
Второй вариант функции sLinelnput()
Функция PrintWIFl()
Функция waitOK()
Программа: основная часть
4.8. Особенности отладки программ в связке двух модулей
Немного о возможных ошибках и отладке программы
Программный способ контроля ответа ESP-модуля
Аппаратный способ контроля ответа ESP-модуля
Общие вопросы отладки программ
4.9. Программа управления светодиодами
Как научится управлять светодиодами и не только
Схема
Алгоритм
Программа
4.10. Программа регулировки яркости светодиодов
Учимся использовать слайдеры
Схема
Программа
4.11. Не забывайте согласовать нагрузку с выходами микроконтроллера
Глава 5. Конструктор графических интерфейсов
5.1. Вместо приложения с универсальным интерфейсом - конструктор интерфейсов
Универсальные приложения типа «WIFI Controller»
Альтернативный вариант решения проблемы - конструктор интерфейсов
Редактор интерфейсов системы Blynk
Редактор интерфейсов системы RemoteXY
5.2. Конструктор интерфейсов RemoteXY
Приглашаем на сайт remotexy.com
Редактор интерфейсов: начинаем освоение
Особенности выбора канала связи
Совместимые и доступные соединения
Полезные возможности помощника
Подключение модуля
Настройка экрана
Поговорим о скрытой группе «Элемент»
Обмен данными между смартфоном и учебным модулем
5.3. Подготовка модуля ESP-01 для проекта RemoteXY
Разбираемся с версиями прошивки модуля
Выполняем две очень важные манипуляции
5.4. Простой проект - тест элементов управления
Начало работы в графическом редакторе
Постановка задачи
Схема
Алгоритм
Создание образа панели управления
Создание программы
5.5. Простой проект - доработка исходного кода
5.6. Мобильное приложение RemoteXY
С какой версией лучше начинать работать: с бесплатной или коммерческой?
Установка приложения «RemoteXY Free»
Первый запуск приложения
Повторные запуски приложения
Загружаем коммерческую версию
Несколько полезных советов
5.7. Проверка элементов индикации: разработка проекта
Постановка задачи
Начинаем работать с новым проектом
Элемент «Индикатор»
Элемент «Уровень линейный»
Элемент «Шкала дуговая стрелочная»
Элемент «Текстовая строка»
Элемент «Онлайн график»
5.8. Проверка элементов индикации: схема и программа
Готовимся к созданию программы
Постановка задачи
Схема
Программа
Как это работает
Пересчет значений
Запуск и использование программы
Глава 6. Использование ESP-01 без ARDUINO
6.1. Начинаем действовать без ARDUINO
Модули на основе микросхемы ESP8266EX - самостоятельные микроконтроллерные устройства
Загрузка и установка плагина
Подключение модуля к компьютеру
Загрузка программы в программную память модуля ESP-01
6.2. Выбор программных примеров
Загрузка программного примера
Проверка работы оттранслированной программы
6.3. Программа настройки ESP-01, режим Wi-Fi клиента
Начнем с конфигурации Wi-Fi подсистемы микроконтроллера
Постановка задачи
Программа
Первый листинг: основной текст программы
Второй листинг: текст функции SetupSTA()
Проверка работы программы
6.4. Программа настройки ESP-01, режим Wi-Fi точки доступа
Особенности новой программы
Постановка задачи
Первый листинг: основной текст программы
Второй листинг: функция начальной настройки Wi-Fi подсистемы SetupAP()
6.5. Программа обмена данными между смартфоном и ESP-01
Переходим к созданию практических прикладных программ
Постановка задачи
Программа
Проверка работы программы
6.6. Программа управления реле при помощи ESP-01
Учимся управлять мощной нагрузкой
Схема
Постановка задачи
Алгоритм
Листинг первый: содержимое заголовочного файла
Листинг второй: основной текст программы
6.7. Управление модулем реле при помощи браузера
Рассмотрим способ удаленно управлять модулем ESP-01
Постановка задачи
Схема
Алгоритм
HTML код управляющей страницы
Программа
6.8. Программа управления климатическим модулем
Учимся использовать климатический модуль
Схема
Постановка задачи
Алгоритм
Дополнительные библиотеки
Программа
6.9. Управление метео-модулем при помощи браузера
Постановка задачи
HTML текст страницы
Программа
Некоторые выводы
Приложение 1. Список литературы и использованных ресурсов сети Интернет
Литература и ссылки на литературу в Интернет
Ссылки в Интернет на страницы установки мобильных приложений
Интернет-ссылки, на которые в книге сгенерированы QR-коды
Приложение 2. Обзор сайтов в Интернет, рекомендуемых автором книги как источник дополнительного материала по теме книги
Сайт Esp8266 - Сообщество разработчиков
Сайт All Arduino (Все про Ардуино)
Сайт RobotChip
Сайт Arduino
Официальный сайт Ардуино
Официальный сайт фирмы Epressif
Группа ESP8266 на сайте «Вконтакте»
Группы ESP8266 на FaceBook
Приложение 3. Полный список ESP8266 AT команд на русском языке для версии AT v0.22 SDK v1.0.0
Приложение 4. Программирование в ARDUINO IDE для ESP8266: краткий обзор реализованных в настоящее время функций
Приложение 5. Подводя итоги, или о виртуальном диске