Archivi tag: nodemcu

ESP32 – Compilazione firmware nodemcu

Dopo aver visto nell’articolo precedente la compilazione del firmware MicroPython per ESP32

ESP32 – Compilazione MicroPython per ESP32

In questo articolo viene mostrato come generare l’immagine Nodemcu  per la scheda ESP32.

Il firmware non è ancora completo come quello esistente per ESP8266.

Le istruzioni sono reperibili sul github al link

https://github.com/nodemcu/nodemcu-firmware/tree/dev-esp32

La documentazione sulla compilazione sono elencate al link

https://nodemcu.readthedocs.io/en/dev-esp32/en/build/

Il sistema operativo è Debian 9 già incontrato in precedenza per le utility esptool ed Adafruit-ampy

MicroPython – Python su dispositivi embedded

 Collegarsi con l’utenza scelta su Debian 9, sviluppo nel nostro caso; sotto la home creare la cartella Esp32  e successivamente la cartella nodemcu

Clonare il repository

Per aggiornare il repository già clonato seguire quanto descritto al link sulla compilazione

Accedere alla cartella nodemcu-firmware-esp32 ed eseguire la configurazione

nodemcu-settingsAbilitare il bluetooth e dei moduli accedendo in

Component config–>Bluetooth ed abilitarlo

nodemcu-bluetoothComponent config–>Nodemcu modules ed abiltare i moduli che potrebbero servire

nodemcu-modulesNella configurazione per il flash  lasciamo i valori di default per la nostra scheda esp32,  Serial flasher config->

nodemcu-flashSalvare la configurazione ed uscire. Per compilare l’immagine eseguire

Alla fine della compilazione viene mostrato il comando da eseguire per flashare il dispositivo; la stessa operazione viene facilitata eseguendo semplicemente

 Per informazioni sulle partizioni delle varie versioni di ESP32 fare riferimento alla documentazione

http://api-guides/partition-tables.html

Nel prossimo articolo si mostra come compilare una applicazione utilizzando sdk di Espressif

ESP32 – IDF Sdk

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266-MQTT su ESP8266 per Relé

Dopo aver esaminato la connessione con il sensore di temperatura ed umidità

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266-MQTT su ESP8266 per sensore temperatura

in questo articolo si imposta l’esp8266 per gestire un relé. Di seguito i collegamenti utilizzati

nodemcu relay

Anche in questo esempio metteremo il nodemcu in sleep. Perché il sistema possa riavviarsi dopo il comando di sleep è necessario collegare il PIN D0 (GPIO16) al PIN RST come specificato nella documentazione nodemcu

Nodemcu sleep

Passiamo ad analizzare il codice da caricare sul dispositivo; consta del init.lua e del file relay.lua.

Analizziamo i punti principali di ciascun file.

  • init.lua

Nel file sono impostate globalmente i parametri dell’access point, l’indirizzo e porta del broker mqtt ed il file da eseguire sull’esp dopo la connessione all’access point. Nel caso non riesca ad acquisire l’indirizzo il sistema viene fatto ripartire.

  • relay.lua

Il file relay.lua gestisce il relay, la sottoscrizione sul broker mqtt con invio dello stato con il topic monitor. Sono stati impostati dei parametri globali per gestire i topic, i tempi di attesa in tmr.alarm. Sono presenti in particolare i seguenti topic

  • /home/relay1/status : viene inviato lo stato del relé all’avvio ed in risposta dei comandi nel topic /home/relay1/command.
  • /home/relay1/monitor: periodicamente viene inviato lo stato del relé.
  • /home/relay1/command: Da altri client è possibile inviare dei comandi all’esp8266.
    • Restart: riavvia l’esp.
    • Sleep n: Tempo di sleep di n secondi.
    • ON: Accende il relay.
    • OFF: Spegne il relay.
    • Status: Richiede lo stato del relé (Acceso o Spento).

Vi sono varie funzioni di servizio che gesticono il tutto. I commenti all’interno del codice descrivono ciascuna funzionalità.

Nel prossimo articolo tratteremo la configurazione del webserver sul Beaglebone e la configurazione del websocket per Mosquitto sempre sul Beaglebone

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266-Web server e Mqtt Websocket

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266-MQTT su ESP8266 per sensore temperatura

Dopo aver caricato il firmware sul dispositivo esp8266

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266-MQTT ESP8266

si passa a collegare tale modulo con un sensore di temperatura ed umidità DHT11. Di seguito i collegamenti utilizzati

Nodemcu DHT11

Nell’esempio che faremo si considererà l’opzione di mettere il nodemcu in sleep. Perché il sistema possa riavviarsi dopo il comando di sleep è necessario collegare il PIN D0 (GPIO16) al PIN RST come specificato nella documentazione nodemcu

Nodemcu sleep

Passiamo ad analizzare il codice da caricare sul dispositivo; consta del file init.lua e del file tempumid.lua.

Analizziamo i punti principali di ciascun file.

  • init.lua

Nel file sono impostate globalmente i parametri dell’access point, l’indirizzo e porta del broker mqtt ed il file da eseguire sull’esp dopo la connessione all’access point. Nel caso non riesca ad acquisire l’indirizzo il sistema viene fatto ripartire.

  • tempumid.lua

Il file temumid.lua gestisce la misura della temperatura ed umidità, la sottoscrizione sul broker mqtt con invio dei dati rilevati. Sono stati impostati dei parametri globali per gestire i topic, i tempi di attesa in tmr.alarm. Sono presenti in particolare i seguenti topic

  • /home/room1/temperature: vengono inviati i dati della temperatura rilevata.
  • /home/room1/humidity: vengono inviati i dati della umidità rilevata.
  • /home/room1/status : viene inviato lo stato del sensore all’avvio ed in risposta dei comandi nel topic /home/room1/command.
  • /home/room1/monitor: periodicamente viene inviato lo stato del sensore.
  • /home/room1/command: Da altri client è possibile inviare dei comandi al sensore.
    • Restart: riavvia il sensore.
    • Sleep n: Tempo di sleep di n secondi.

Vi sono varie funzioni di servizio che gestiscono il tutto. I commenti all’interno del codice descrivono ciascuna funzionalità.

Nel prossimo articolo imposteremo l’esp con il relé

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266-MQTT su ESP8266 per Relé

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266-MQTT ESP8266

Dopo aver installato il server MQTT sul Beaglebone

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266-Installazione mosquitto su Beaglebone

passiamo ad impostare i nodi MQTT basati su ESP8266.

Come prima operazione occorre generare il firmware nodemcu, come descritto nel precedente articolo

Compilare Nodemcu su linux

con almeno i seguenti parametri attivati nel file user_module.h

  • DHT
  • file
  • GPIO
  • MQTT
  • net
  • node
  • timer
  • UART
  • WiFi

Tali impostazioni sono presenti di default sul file user_module.h.

Al momento è stata rilasciata la versione aggiornata del firmware 2.0.  Alleghiamo i file da caricare sul dispositivo.

Nodemcu2.0.0 firmware

Come già descritto negli articoli precedenti e dal link di nodecmu sul flashing

Flashing the firmware

si impostano i parametri corretti per il proprio modello di esp8266.

Nel nostro caso, con la flash di 4MB, si usano i parametri riportati nella immagine per caricare il firmware sul dispositivo con il tool nodemcu-flasher. Si possono utilizzare anche altri tool per il caricamento del firmware. Nel nostro caso le impostazioni usate sono le seguenti

nodemcu flasherNel prossimo articolo viene descritto il nodo MQTT ESP8266 che rileva temperatura ed umidità

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266-MQTT su ESP8266 per sensore temperatura

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266 – Installazione mosquitto su Beaglebone

Dopo aver riassunto l’architettura che si sta implementando nel precedente articolo

Mqtt con Beaglecone ed Esp8266-Architettura

Si procede con l’installazione del message broker mqtt sul Beaglebone Black con il sistema mostrato di seguito

L’immagine usata è la seguente

Immagine Beaglebone Black

Si procede anche alla ulteriori configurazioni già elencate nell’articolo

Preparazione sd card Debian per Beaglebone Black

Procedere ad una estensione dello spazio sulla scheda sd con l’applicazione gparted su host linux o con il tool grow_partition.sh disponibile sul Beaglebone nella cartella /opt/scritpts/tools

Nell’eseguire l’upgrade con tale immagine si riscontrano problemi di spazio con la partizione di 4Gb.

Il message broker che si installa è mosquitto

Mosquitto

Con la versione presente su Debian Jessie di Mosquitto non si hanno a disposizione i servizi di websockets, che si utilizzeranno successivamente con la Dashboard. Per tale motivo occorre installare la versione aggiornata del broker.

Si accede in una shell sul Beaglebone come root e si inserisce il repository di test di debian

aggiungere

Eseguire poi

Dopo l’installazione commentare il riferimento ai software di test di debian in /etc/apt/sources.list

ed eseguire

Testiamo a questo punto se il server è installato correttamente eseguendo in una shell la sottoscrizione ad un topic

In un’altra shell eseguire la pubblicazione sul topic “topic/test”

La  prima shell deve mostrare il messaggio “Prova”

mqtt Test

Con il protocollo MQTT si possono definire diversi QOS , come descritto nelle FAQ di Mosquitto

QOS Mosquitto

Con QOS=0 il messaggio viene spedito una sola volta e non è richiesta la conferma della avvenuta ricezione da parte dei sottoscrittori; negli esempi che si faranno il QOS=0 e non vi sarà protezione dello smistamento dei messaggi con nome e password o canale ssl.

 Nel prossimo articolo si procederà alla preparazione dell’ESP9266 con le librerie lua per gestire il protocollo MQTT

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266-MQTT ESP8266

Mqtt con Beaglebone ed Esp8266-Architettura

In questa serie di articoli trattiamo come impostare un message broker mqtt sul Beaglebone Black che permetta di gestire vari dispositivi esp8266, collegati a loro volta a sonde di temperatura, relays.

Il tutto viene gestito con l’ausilio di app su smartphone Android e Dashboard installata su Apache sul Beaglebone.

Partiamo dal message broker  MQTT (Message Queue Telemetry Transport); qui vi è la descrizione del protocollo

MQTT

In particolare nella sezione FAQ vi sono le prime indicazioni sul protocollo e suo utilizzo

MQTT Faq

Il sistema è formato da tre componenti:

  • Mqtt Broker: ruota i messaggi pubblicati a tutti i sottoscrittori.
  • Publisher: Pubblica i messaggi nel topic  sul Mqtt Broker.
  • Subscriber: Riceve i messaggi sui topic su cui è sottoscritto dal Mqtt Broker.

Di seguito mostriamo la topologia per due topic utilizzata nel nostro esempio

archIl sistema è costituito da un server MQTT broker sul Beaglebone. In questo server MQTT broker si possono definire dei topics a cui si possono registrare vari client. Per ciascun topic l’azione può essere di sottoscrizione e di pubblicazione. Con la sottoscrizione si ricevono tutti i messaggi del topics, mentre con la pubblicazione si possono eseguire delle azioni sul topic (ad esempio accendi un  relé, riavvia un dispositivo, inviare la misura del sensore, ecc). Nel caso in esame vi sarà, ad esempio, una coda per il monitor delle temperature, agganciata al client esp8266 di lettura temperatura, un’altra per la gestione di un relay, sempre gestito con esp8266. Il server MQTT broker provvede ad ruotare i messaggi ricevuti fra tutti i client sottoscrittori/publisher per ciascun topic.

Ai topic sul broker mqtt ci si accede con app android mediante le quali si interagisce oltre che per la ricezione dei messaggi anche mediante la pubblicazione di comandi  verso i client esp8266 (Accendi Relay, Riavvia Sensore, ecc).

Con il framework javascript Freeboard

Freeboard

installato su Apache del Beablebone si accede ad una dashboard per il monitor dei dispositivi in tempo reale.

Per ulteriori informazioni sul sistema MQTT fare riferimento al sito indicato sopra.

Nel prossimo articolo si parte dalla installazione del server MQTT sul Beaglebone Black

Mqtt con Beaglebone ed ESP8266 – Installazione mosquitto su Beaglebone

Esempio lua per modulo nodemcu enduser_setup (parte2)

Dopo aver compilato e collegato il nodemcu ad uno switch il pin D5, come mostrato nel precedente articolo

Esempio Lua con modulo enduser_setup(parte1)

passiamo a caricare il codice che fa uso del modulo enduser_setup.

 Apriamo ESPlorer e carichiamo il seguente codice

  • webserver.lua

  • riasserawifi.lua

  • init.lua

 Nel seguente file zip sono presenti i file elencati sopra

 Codice esempio

Qui vi è la documentazione sul modulo enduser_setup

Documentazione modulo enduser_setup

 L’esempio è composto da tre  file:

  1. init.lua:  Si esegue all’avvio dell’esp8266.
  2. riazzerawifi.lua: Avvia il portale per definire il proprio Access Point.
  3. webserver.lua: Avvia il semplice webserver sul nodemcu.

Come si può notare dal codice presente in init.lua, nel caso in cui il pin D5 sia nello stato ALTO, si avvia il portale usando il modulo enduser_setup. Nel caso in cui il pin D5 è nello stato BASSO la scheda acquisisce l’IP da un Access Point definito in precedenza e si avvia il webserver di test.

Per salvare la configurazione dell’Access Point cui collegarsi posizioniamo lo switch in modo tale da avere l’ingresso HIGH sul pin D5 e riavviamo la scheda.

Da un pc possiamo osservare la presenza di un altro Access Point, definito nel file riazzerawifi.lua

composto dalla stringa Mynode+chipid del modulo

nodemcu portal wifiProvvediamo a collegarci a tale Access Point e mediante browser accediamo al portale, definito in genere all’indirizzo 192.168.4.1

Login portal wifi nodemcuSelezioniamo o immettiamo l’SSID di un Access Point con relativa password. Al termine della connessione riposizioniamo lo switch sulla posizione BASSO per il pin D5 e riavviamo il nodemcu dev kit.

Ora il sistema si collega automaticamente all’SSID definito mediante il portale ed avvia l’esempio del webserver.

Si rimanda alla documentazione Lua nodemcu per ulteriori approfondimenti e moduli utilizzabili

Documentazione LUA Nodemcu

Esempio lua per modulo nodemcu enduser_setup (parte1)

Nel precedente artciolo abbiamo mostrato un esempio di codice LUA per ESP8266 su nodemcu

Esempio codice Lua per ESP8266

Facciamo ora vedere un esempio in cui si utilizza il modulo enduser_setup.

Come prima operazione compiliamo il firmware nodemcu inserendo anche il modulo enduser_setup. Si rieseguono i passi fatti nell’articolo della compilazione

Compilare Nodemcu su linux

modificando il file app/include/user_modules.h  scommentando la direttiva

Dopo la compilazione del firmware e caricamento sul dispositivo, utilizziamo uno switch connesso al nodemcu dev kit come indicato di seguito

reset access point nodemcu

Il pin D5 può essere connesso ad un tensione bassa o alta. In base all’ingresso si modifica il comportamento del sistema.

Nota: Il Pin D5 nell’esempio specifico è stato usato in modalità di Input; nel caso si vogliano usare come Output, occorre inserire una resistenza per limitare la corrente di uscita, come specificato al link

Allocazione PIN GPIO

Nel prossimo articolo caricheremo del codice LUA di esempio e si utlizzerà il  modulo enduser_setup per gestire le connessioni wifi

  Esempio lua per modulo nodemcu enduser_setup (parte2)

Esempio Codice LUA per ESP8266

Come accennato nel precedente articolo

Caricare il firmware nodemcu con esptool

ora siamo pronti a caricare qualche esempio di codice sul sistema ESP8266.

Seguendo la documentazione Lua per Nodemcu

Documentazione LUA Nodemcu

proviamo a caricare un semplice server http sul sistema.

Apriamo ESPlorer e carichiamo il seguente codice,  esempio modificato presente sul github, inserendo i valori appropriati per i campi “SSID” e “password”.

webserver pin

Salviamo il file come ipstatico.lua. Con ESPlorer carichiamo il file sul nodemcu devkit con il pulsante “Save to ESP”.

Creare un secondo file init.lua

e salvare anche questo sul device.

Facciamo ripartire il dispositivo con il comando reset sul tool ESPlorer. Dalla barra dei comandi eseguiamo

ESPlorerche ci fornisce l’indirizzo ip acquisito dal disposito. Con il browser accediamo all’indirizzo ip ricavato sopra e troviamo una piccola interfaccia che ci permette di attivare o meno il PIN1 in uscita

webserverlua

Con tale metodo però occorre conoscere l’Access Point cui ci si deve connettere. Per superare questa limitazione si può utilizzare il modulo enduser setup

Modulo enduser_setup

Con tale modulo si avvia ESP8266 come access point con un portale su cui si possono inserire le credenziali dell’access point cui ci si deve collegare.

Nel prossimo articolo compileremo il firmware con l’aggiunta del modulo enduser_setup, non presente sulla compilazione standard, e faremo lo stesso esempio con il suo utilizzo

Esempio Lua modulo Enduser_setup

Caricare il firmware Nodemcu con esptool

Nell’articolo sulla compilazione del firmware Nodemcu

Compilazione firmware Nodemcu

avevamo creato nella cartella bin i file 0x0000.bin e 0x100000.bin e copiato i file dall’SDK Espressif blank.bin e esp_init_data_default.bin.

Dalla documentazione dello strumento esptool

esptool

il comando generico da usare è il seguente

Dal momento che siamo in presenza di una scheda con 4M di flash e con una velocità di comunicazione della USB di 9600 bps dovremo usare i seguenti parametri

  • mode=dio
  • size=32m

 Sempre dalla documentazione esptool, non avendo creato il firmware con docker, siamo in presenza dei due file, che avevamo già provveduto a combinare nel file nodemcu_float.bin.

 Nel caso della scheda a nostra disposizione è stato necessario anche usare i file

  • esp_init_data_default.bin: parametri di default del firmware.
  • blank.bin:  reset dei dati sulla scheda.

secondo la mappatura indicata al link

Guida ESP8266

Nel nostro caso gli indirizzi usati (4M di flash) sono

  • 0x3FC000 per esp_init_data_default.bin.
  • 0x3FE000 per blank.bin

Ci si posiziona in una command shell script  nella cartella nodemcu-firmware e si  impostano i path corretti

I comandi da eseguire sono quindi i seguenti, considerando /dev/ttyUSB0 la porta USB del dev kit

  • Reset della scheda

  • Caricamento del firmware

Nel prossimo articolo caricheremo del nostro codice LUA scipt sul dispositivo.

Esempio codice Lua