Programando un Arduino remotamente con el módulo ESP8266
Una de mis viejas aspiraciones cuando construyo robots es poder programarlos sin tener que recogerlos, enchufarles un cable usb o un programador ICSP y volverlos a dejar en su sitio.
En este artículo explicaré cómo con un Arduino UNO y un módulo ESP8266 (llamado WI07C) se puede programar un sketch de Arduino en la placa sin tener que estar cerca de esta, todo mediante wifi y sockets tcp/ip.
Descripción general
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Como se puede ver en el vídeo tenemos un Arduino UNO conectado a un display HD44780 y a un módulo wifi ESP8266. Arduino envía cadenas hello world al servidor sockettest que está escuchando por el puerto 49000. Se modifica el código Arduino en el IDE poniendo hello folks, se compila y el fichero .hex generado (se puede ver donde está activandolo en Archivo/Preferencias/compilación) se copia a la carpeta del programa en python. Cuando Arduino recibe un comando reboot se conecta al servidor python por el puerto 50000 entrando en modo de datos, acto seguido se reinicia y empieza la programación remota de Arduino. El proceso se reliza dos veces en el vídeo.
Lo que se aprovecha es el método que tiene Arduino para programarse, ya que usando el puerto serie después de un reset se puede programar un Arduino si se sigue el protocolo STK500 implementado en el bootloader.
Esquema de conexiones
El Arduino y el display HD44780 se alimentan a 5 voltios, el módulo ESP8266 se alimenta a 3,3 voltios. Como el pin rx del módulo wifi sólo puede funcionar a 3,3V se usa un diodo zener de 3,3 voltios junto con una resistencia de 100 Ω.
En las placas Arduino, el pin de reset del microcontrolador está conectado a una resistencia y esta a su vez está conectada a VCC, con lo que para el microcontrolador el pin está a nivel alto. Cuando se pulsa el botón de reset lo que se hace es derivar la corriente hacia masa (ya que el bóton está conectado a esta) y el microcontrolador, al estar a nivel bajo el pin de reset, realiza un reseteo. Cuando el microcontrolador arranca, todos los pines están configurados como entradas (alta impedancia) y por eso no le afecta que el pin de reset esté conectado directamente al pin 12. Si se configura el pin 12 como salida y luego se conecta a masa (nivel bajo o LOW) se provoca el mismo efecto que si se pulsase el botón de reset, además, al existir la resistencia anteriormente mencionada, no hay que preocuparse de que se produzca un cortocircuito al unir VCC con masa (GND).
Sketch de Arduino
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#include<LiquidCrystal.h>
#define SEARCH_AFTER_RESET"ready"
#define INTRO"\r\n"
#define AP_NORMAL"SISTEMASORP"
#define PWD_NORMAL"mypassword"
#define HOST_NORMAL"192.168.1.33"
#define PORT_NORMAL"49000"
#define AP_BOOTLOADER"SISTEMASORP"
#define PWD_BOOTLOADER"mypassword"
#define HOST_BOOTLOADER"192.168.1.33"
#define PORT_BOOTLOADER"50000"
booleanok=false;
intcounter=0;
LiquidCrystal lcd(2,3,4,5,6,7);
//-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
/*
Parameters:
show: The string to be printed.
Returns:
Nothing.
Description:
It clears the LCD and print the string.
*/
voidprint_lcd(Stringshow)
{
lcd.clear();
lcd.print(show);
}
//-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
/*
Parameters:
command: The string to send.
timeout: The maximum time in milliseconds the function can be running before a time out.
wait_for1: The search string when the command succeeded.
wait_for1: The search string when the command failed.
Returns:
The string contained in wait_for1, wait_for2 or the string TIMEOUT.
Description:
It sends the command trough the serial port and waits for one of the expected strings or exit with timeout
*/
Stringsend(Stringcommand,inttimeout,Stringwait_for1,Stringwait_for2)
{
unsignedlongtime=millis();
Stringreceived="";
Serial.print(command);
Serial.print(INTRO);
while(millis()<(time+timeout))
{
if(Serial.available()>0)
{
received.concat(char(Serial.read()));
if(received.indexOf(wait_for1)>-1)
{
returnwait_for1;
}
elseif(received.indexOf(wait_for2)>-1)
{
returnwait_for2;
}
}
}
return"TIMEOUT";
}
//-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
/*
Parameters:
wait_for: The search string.
timeout: The maximum time in milliseconds the function can be running before a time out.
Returns:
True if the string was found, otherwise False.
Description:
It waits for the expected string.
*/
booleanlook_for(Stringwait_for,inttimeout)
{
unsignedlongtime=millis();
Stringreceived="";
while(millis()<(time+timeout))
{
if(Serial.available()>0)
{
received.concat(Serial.readString());
if(received.indexOf(wait_for)>-1)
{
returntrue;
}
}
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