esp8266 lua nodemcu blink

 В этот раз попробуем освоить программирование модулей ESP8266 на языке lua. Возможно на данный момент это не такая популярная тема но тем не менее мне кажется что она имеет смысл и практическое значение ввиду дешевезны данных модулей при тех возможностях которыми они обладают. Их также можно программировать на языке Си, используя SDK или среду разработки Ардуино и может быть действительно это может сэкономить много ресурсов при должном умении, однако же я всё таки иногда бывают такие случаи когда более высокоуровневый язык окажется более предпочтительным. Представьте допустим какой то сервер возвращает нам данные в формате json а это может быть очень сложная древовидная структура с которой очень просто работать на языках типа python или javascript т.к. json это по сути есть объект в языке javascript. На си же мы будем работать с этим не как с объектом а как с массивом символов что будет очень проблематично и даже если попытаться как то с этим работать то не факт что получиться более оптимально использовать ресурсы микроконтроллера. Для программирования модуля на javascript есть прошивка espruino однако же автор сделал оверклокинг из за чего моя самодельная конструкцияс этой прошивкой перегревалась и не стартовала. Возможно это произошло из за особенностей обвязки или что то вроде того и готовая плата NodeMCU будет лишена данного недостатка но оверклокинг это всё таки попытка получить от микроконтроллера больше чем он должен выдавать. С микропитоном тоже возникли некоторые трудности на практике. А именно по каким то непонятным причинам начал глючить компьютер к которому подключался модуль с обвязкой и прошивкой для микропитона, возможно это тоже как то связано с самодельной обвязкой но единственное (из 3х проверенных) что нормально заработало это прошивка NodeMCU с интерпретатором lua. На официальном сайте есть подробная пошаговая инструкция о том как начать работать с данной прошивкой https://nodemcu.readthedocs.io/en/dev/getting-started/ как её собрать, загрузить и что делать дальше. В общем там всё очень подробно расписано, единственный минус только в том что не английском языке. Собрать свою кастомную прошивку можно либо у себя локально на компьютере либо воспользовавшись облачным сервисом. Облачный сервис удобен тем что для сборки прошивки не понадобиться ничего устанавливать на свой компьютер. Чтобы перейти на страницу сборки, можно кликнуть по ссылке на оффициальном сайте

Далее указать почту на которую придет прошивка после того как соберется на сервере.

Ниже нужно указать необходимые модули которые будут включены в прошивку. Лучше не включать в неё лишние модули т.к. они занимают место во флеш памяти и лучше выбирать только то что необходимо. Возле каждого модуля есть ссылочка на его описание в документации.

После, чтобы начать сборку нужно нажать кнопку "Start your build". Также рядом есть кнопка для отправки доната.

После того как прошивка соберется на, указанную выше почту, придут две ссылки для скачивания прошивок. Лучше выбрать ту что с окончанием float но для экономии памяти можно

выбрать с integer если не будет необходимости работать с дробными числами.

Существует некоторое колличество способоз загрузить прошивку в модуль.

Например можно это сделать через esptool. 

для того чтобы esptool работал нужно установить на компьютере питон https://www.python.org/downloads/

есть также вариант работающий на Node.js но питоновый вариант более полный 

питон можно скачать с оффициального сайта и установить его не трудно

после установки можно проверить наличие питона вписав команду python --version

также вместе с питоном установиться пакетный менеждер pip

через этот пакетный менеджер можно установить esptool командой pip install esptool

Далее можно загружать прошивку. Для этого модуль д.б. соответствующем образом

обвязан.

у него д.б. перемычка 

и его надо подсоединить к порту через usb-uart переходник

+ на ПК д.б. соответствующие драйвера об этом тоже есть отдельное видео. 

Если всё готово то в командной строке можно очистить флеш память микроконтроллера командой 

erase_flash

у меня например она выглядела так

esptool --port COM10 erase_flash

а загрузить прошивку командой

write_flash 

у меня например она выглядела так

esptool --port COM10 --baud 9600 write_flash -fm dio 0x00000000 C:\Users\firmware\nodemcu-release-10-modules-2025-06-30-07-59-59-float.bin

Только указать свой COM порт (скорее всего это будет на COM10 (узнать точно можно в диспетчере устройств или в среде Ардуино)) и правильное расположение прошивки. После того как прошивка загружена можно отключить модуль, снять перемычку. И подключить обратно

чтобы начать с ним работать. Чтобы работать с ним  можно воспользоваться например утилитой NodeMCU-Tool  для работы которой  нужно установить на компьютере Node.js https://nodejs.org/en/download 

Его также не сложно установить как и питон. С Node.js также идет в комплекте свой пакетный менеджер npm через который можно установить NodeMCU-Tool командой

npm install nodemcu-tool -g

верифицировать установку можно командой

nodemcu-tool --version

Если установка прошла успешно то теперь то наконец то можно начать

писать программы на языке луа и загружать в модуль

допустим мы её уже написали. Чтобы её загрузить можно воспользоваться командой

nodemcu-tool upload --port=COM10 C:\Users\firmware\helloworld.lua

где указать свой номер порта и путь до скрипта на языке луа

скрипт можно писать в обычном текстовом редакторе после чего просто загружать

После загрузки можно его запустить командой

nodemcu-tool run --port=COM10 helloworld.lua

удалить командой

nodemcu-tool remove --port=COM10 blink.lua

а ещё есть команда для просмотра всех загруженных в модуль скриптов

и свободного места на модуле

nodemcu-tool --port=COM10 fsinfo

На модуле имеется простая файловая система с одной корневой папкой

Давайте теперь рассмотрим скрипт мигалки.

ledPin = 4

-- set mode to output

gpio.mode(ledPin,gpio.OUTPUT)

ledState = 0

-- timer loop

tmr.create():alarm( 1000, tmr.ALARM_AUTO, function()

  ledState = 1 - ledState

  if ledState == 1 then

    gpio.write(ledPin, gpio.HIGH)

  else

    gpio.write(ledPin, gpio.LOW)

  end

end) 

Вначале создаем переменную в которую записываем номер пина 

ledPin = 4

к которому подключен встроенный на плату светодиод

Далее настраиваем этот пин на выход

gpio.mode(ledPin,gpio.OUTPUT)

добавляем ещё одну переменную для состояния выхода.

ledState = 0

И делаем таймер который будет срабатывать каждую секунду

tmr.create():alarm( 1000, tmr.ALARM_AUTO, function()

т.е. как бы аналог основного цикла loop в Arduino

в теле котого делаем инверсию переменной состояния. 

ledState = 1 - ledState

Далее можно было бы просто эту переменную

записывать в функцию выхода но для наглядности показано ветвление на языке луа

и далше в зависимости от состояния переменной ledState

gpio.write(ledPin, gpio.HIGH)

gpio.write(ledPin, gpio.LOW)

будет зажигаться или гаснуть светодиод 

делается это функцией write в которую передается номер пина и его состояние.

В принципе lua это не сложный язык который легко освоить. Есть примеры в документации NodeMCU а также много уроков в интернете по данному языку.

Адрес биткоин кошелька для поддержки блога - bc1qlhrmmkh77x2lzhqe4lt9qwkglswj64tsqt2l5g

Ардуино цифровой фильтр, частотомер, декодер и нейронные сети

Сущеструют аналоговые фильтры для аналоговых сигналов которые могут быть пассивными или активными и одной из важнейших проблем таких фильтров является повышение крутизны их АЧХ (амплитудно частотной характеристики). Если например фильтр используется в составе частотного декодера сигналов то чем лучше эта характеристика и чем лучше добротность тем больше можно сделать каналов декодера при равном выделенном диапазоне частот по сравнению с фильтром у которого данные характеристики будут хуже. И в целом фильтр с более крутой характеристикой будет более надежным и избирательным. Для улучшения данной характеристики, у аналоговых фильтров может быть повышен порядок, путем усложнения схемы. Однако усложнение схемы также увеличивает вес и габариты готового устройства, усложняет его изготовление и настройку, повышает цену. Существуют также цифровые фильтры. Такие фильтры работают не с аналоговыми а с цифровыми сигналами и имеют идеальную куртизну т.е. с такими фильтрами как бы возможны только два варианта. Либо сигнал пропускается либо нет. Например варианта что он пропускается наполовину, как в случае с аналоговым фильтром, быть не может. Поэтому такие фильтры очень хороши для изготовления на их основе, частотных декодеров сигналов. Такие фильтры могут быть изготовлены например на логических микросхемах и обычных деталях а также на программируемых микроконтроллерах. Второй вариант значительно улучшает массогабаритные показатели готового устройства, уменьшает себестоимость и трудоемкость его изготовления. Первый вариант конечно тоже интересен. Например в качестве интересной головоломки или ради спортивного или культурно исторического интереса. Но второй также тоже м.б. интересен даже в этом плане, как минимум это тоже какая ни какая головоломка и задача для развития. После того как получилось определиться с элементной базой и был выбран микроконтроллер. Остается решить такую задачу как программирование этого микроконтроллера и превращение его т.о. в цифровой фильтр, частотомер, декодер. Однако эту задачу можно значительно упростить если выбрать популярный микроконтроллер и дать такую задачу какому нибудь сервису искусственного интеллекта например deepseek (или grock, chat gpt, и т.д. и т.п.). deepseek например выдал такой результат:

const int inputPin = 2; // Pin to monitor for pulses (use interrupt-capable pin for best results) const int outputPin = 13; // Pin to set high/low based on frequency const float minFreq = 1.0; // Minimum frequency in Hz to trigger (adjust as needed) const float maxFreq = 10.0; // Maximum frequency in Hz to trigger (adjust as needed) volatile unsigned long riseTime = 0; volatile unsigned long fallTime = 0; volatile unsigned long lastPulseWidth = 0; volatile unsigned long lastPeriod = 0; volatile bool pulseDetected = false; void setup() { pinMode(inputPin, INPUT); pinMode(outputPin, OUTPUT); digitalWrite(outputPin, LOW); // Start with output low // Attach interrupt for both rising and falling edges attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(inputPin), pulseISR, CHANGE); Serial.begin(9600); // For debugging (optional) } void loop() { static unsigned long lastCheckTime = 0; const unsigned long checkInterval = 250; // Check frequency every 250ms if (millis() - lastCheckTime >= checkInterval) { lastCheckTime = millis(); // Calculate frequency if we have valid pulse data if (pulseDetected && lastPeriod > 0) { float frequency = 1000000.0 / lastPeriod; // Convert period in μs to frequency in Hz Serial.print("Detected frequency: "); Serial.print(frequency); Serial.println(" Hz"); if (frequency >= minFreq && frequency <= maxFreq) { digitalWrite(outputPin, HIGH); Serial.println("Frequency in range - setting output HIGH"); } else { digitalWrite(outputPin, LOW); Serial.println("Frequency out of range - setting output LOW"); } } else { // No pulses detected digitalWrite(outputPin, LOW); Serial.println("No pulses detected - setting output LOW"); } pulseDetected = false; // Reset for next measurement period } } void pulseISR() { static unsigned long lastEdgeTime = 0; unsigned long currentTime = micros(); if (digitalRead(inputPin) == HIGH) { // Rising edge detected riseTime = currentTime; if (lastEdgeTime > 0) { lastPeriod = riseTime - lastEdgeTime; pulseDetected = true; } } else { // Falling edge detected fallTime = currentTime; if (riseTime > 0) { lastPulseWidth = fallTime - riseTime; } } lastEdgeTime = currentTime; }

Данный ИИ попытался решить задачу не самым простым способом без злоупотребления специальными библиотеками и функциями (что возможно хорошо для возможности переноса кода на другой микроконтроллер). Попытался использовать внешние прерывания. А также снабдил код комментариями и пояснениями. У меня он, к сожалению, не заработал. Но думаю что используя данный код как заготовку, можно на его основе сделать работающий вариант + важно понимать что всю эту кучу текста, нейросеть сгенерировала очень быстро, буквально за минуту. Что обычному человеку, как мне кажется, будет повторить либо совсем трудно либо нереально. + Важным дополнением от deepseek оказалось то что он понял запрос, классифицировал и дал название "Arduino Frequency Detector with Output Control" по которому уже искусственный интеллект от гугл, сделал рабочий код:

const int signalPin = 2; // Input signal pin const int ledPin = 13; // Output LED pin unsigned long duration; float frequency; void setup() { pinMode(signalPin, INPUT); pinMode(ledPin, OUTPUT); Serial.begin(9600); } void loop() { // Measure the duration of one pulse (high or low) duration = pulseIn(signalPin, HIGH); // Calculate frequency (assuming a square wave) if (duration > 0) { frequency = 1000000.0 / duration; // Assuming duration is in microseconds Serial.print("Frequency: "); Serial.print(frequency); Serial.println(" Hz"); // Simple output control: Turn LED on for frequencies above 1000 Hz if (frequency > 1000) { digitalWrite(ledPin, HIGH); } else { digitalWrite(ledPin, LOW); } } }

Данный код значительно проще, короче и понятнее. В нем Используется функция pulseIn() для измерения длительности импульса в микросекундах а также фильтр высоких частот или вернее детектор высоких частот а не полосно пропускающий. Если внимательно посмотреть на код то можно заметить что он работает неправильно т.к. частота обратно пропорциональна периоду колебаний а не длительности импульса. Однако эту ошибку легко исправить если добавить дополнительно измерение длительности паузы и сложить длительность паузы с длительностью импульса для получения периода. Также можно заодно сделать фильтр (или вернее детектор) полосно пропускающим:

const int signalPin = 2; // Input signal pin const int ledPin = 13; // Output LED pin unsigned long duration; unsigned long duration_low; float frequency; void setup() { pinMode(signalPin, INPUT); pinMode(ledPin, OUTPUT); Serial.begin(9600); } void loop() { // Measure the duration of one pulse (high or low) duration = pulseIn(signalPin, HIGH); duration_low = pulseIn(signalPin, LOW); // Calculate frequency (assuming a square wave) if (duration > 0) { frequency = 1000000.0 / (duration + duration_low); // Assuming duration is in microseconds Serial.print("Frequency: "); Serial.print(frequency); Serial.println(" Hz"); // Simple output control: if (frequency > 10 && frequency < 50) { digitalWrite(ledPin, HIGH); } else { digitalWrite(ledPin, LOW); } } }

Данный детектор реагирует на частоты на пине 2 в диапазоне от 10 до 50 Гц и выдает сигнал на пин к которому подключен встроенный на плату светодиод. По uart выводит частоту импульсов в герцах. Также можно дополнить код и сделать декодер на 4 канала. Например так:

const int signalPin = 2; // Input signal pin const int ledPin = 13; // Output LED pin unsigned long duration; unsigned long duration_low; float frequency; void setup() { pinMode(signalPin, INPUT); pinMode(ledPin, OUTPUT); pinMode(4, OUTPUT); pinMode(5, OUTPUT); pinMode(6, OUTPUT); Serial.begin(9600); } void loop() { // Measure the duration of one pulse (high or low) duration = pulseIn(signalPin, HIGH); duration_low = pulseIn(signalPin, LOW); // Calculate frequency (assuming a square wave) if (duration > 0) { frequency = 1000000.0 / (duration + duration_low); // Assuming duration is in microseconds Serial.print("Frequency: "); Serial.print(frequency); Serial.println(" Hz"); // Simple output control: if (frequency > 10 && frequency < 30) { digitalWrite(ledPin, HIGH); } else { digitalWrite(ledPin, LOW); } if (frequency > 30 && frequency < 60) { digitalWrite(4, LOW); } else { digitalWrite(4, HIGH); } if (frequency > 60 && frequency < 90) { digitalWrite(5, LOW); } else { digitalWrite(5, HIGH); } if (frequency > 90 && frequency < 120) { digitalWrite(6, LOW); } else { digitalWrite(6, HIGH); } } }

Результат можно осмотреть на видео:

Адрес биткоин кошелька для поддержки блога - bc1qlhrmmkh77x2lzhqe4lt9qwkglswj64tsqt2l5g

Управление сервомотором без микроконтроллера на таймере 555

 Для управления сервомоторами такими как SG90 не обязательно всегда использовать микроконтроллеры т.к. существуют и более простые схемы. Например для этого можно использовать популярную микросхему-таймер 555. Схема может выглядеть например так:

Данная схема может понадобиться например для тестирования сервомоторов или с некоторыми изменениями м.б. для чего нибудь ещё. Таймер 555 выбран т.к. это кажется простым и очевидным решением + на странице Мультивибратор на 555 есть калькулятор в котором я смог подобрать номиналы деталей для реализации данной схемы и этот калькулятор очень помог. Детали даже не пришлось подбирать перепаиванием на готовой схеме. Всё заработало с рассчитанными номиналами практически сразу. Чтобы управлять сервомотором sg90 который был взят в качестве примера. Нужно передавать ему на вход прямоугольные импульсы с частотой 50 Гц и длительность от 1 до 2 миллисекунд или что то вроде этого. В рассчетах получилось что то вроде этого но только вместо длительности импульса, нужная длительность получается у паузы.

 Это из за особенностей схемы которую можно решить напр. диодом. Но я решил постпуить несколько иначе и чтобы не писать новый калькулятор для новой схемы. Просто добавил в существующую схему инвернотор с транзистром. Схема получилась совсем немного сложнее но зато расчёты для неё остались верны. Инвертор просто делает паузу импульсом а импульс паузой и не вносит изменений в работу времязадяющей цепи.

Адрес биткоин кошелька для поддержки блога - bc1qlhrmmkh77x2lzhqe4lt9qwkglswj64tsqt2l5g

КАРТА БЛОГА (содержание)

Тепловизор на AMG88xx модуле тепловой инфракрасной матрице

 Тепловизионные камеры или, по другому, тепловизоры бывают полезными во многих областях т.к. позволяют визуализировать тепловое инфракрасное излучение недоступное человеческому глазу и т.о. как бы увидеть распределение температуры на какой либо поверхности какого либо тела, рассматриваемого в тепловизор. Однако такие камеры, как правило, очень не дешёвые но недорогими бывают модули на основе которых можно сделать тепловизор. Рассмотрим модуль тепловой инфракрасной матрицы AMG8833 это, на момент написания данной статьи, самый дешевый модуль тепловизора. Его матрица состоит из 8 на 8 тепловых датчиков. Т.е. всего 64 штуки. Это не очень много и разрешение данной матрицы не очень велико. Однако же всё таки некоторое подобие изображения можно получить используя данный модуль. Данный модуль можно подключить по I2C к Arduino, ESP32 и другим подобным. Я выбрал ESP32 чтобы можно было использовать смартфон как дисплей. Проще всего написать скетчь будет используя библиотеку. Заходим в менеджер библиотек среды Ардуино и вписываем AMG. Нажимаем кнопку "установка"

а в следующем окне "Install all"

После окончания установки можно открыть пример 

с получением данных пикселей матрицы

В данном примере мы видим инициализацию, 

запуск, 

получение пикселей в матрицу

и вывод данных в последовательный порт.

Если откомпилировать и загрузить скетч

то можно увидеть эти данные в мониторе последовательного порта среды Ардуино.

Чтобы было удобнее пользоваться модулем как тепловизором

можно сделать вывод изображение на экран смартфона в привычном для тепловизоров виде.

Для этого я написал специальный скетч на основе рассмотренного в одном

из предыдущих видео и рассмотренного только что примера.

В начале подключаются заголовочные файлы библиотек,

задается идентификатор и пароль, 

настройки айпи адреса. Далее есть код HTML страницы которая будет отображаться на экране смартфона

На этой странице есть canvas для изображения из камеры,

поле для вывода максимальной и минимальной температуры,

кнопка смены кадра или кнопка "сдлеать снимок",

меню для выбора диапазона температур чтобы видеть отличия в цветах на разных разницах температур

В скрипте есть прием данных в формате json

а также отрисовка разноцветных квадратиков в цикле.

В функции инициализации есть инициализация модуля и WIFI точки доступа

а также выдача клиенту HTML страницы и данных в формате json и в конце запуск сервера. 

В основном цикле сбор данных с модуля и вывод на uart на всякий случай.

Полный код можно скопировать здесь:

  #include <Wire.h> #include <Adafruit_AMG88xx.h> #include <ESPAsyncWebServer.h> #ifdef ESP32 #include <WiFi.h> #include <AsyncTCP.h> #else #include <ESP8266WiFi.h> #include <ESPAsyncTCP.h> #endif Adafruit_AMG88xx amg; float pixels[AMG88xx_PIXEL_ARRAY_SIZE]; const char* ssid = "id"; const char *password = "987654321"; // пароль обязательно должен быть длиннее 8ми символов // Настройки IP адреса IPAddress local_IP(192,168,4,22); IPAddress gateway(192,168,4,9); IPAddress subnet(255,255,255,0); // Создаем объект AsyncWebServer на порту 80 AsyncWebServer server(80); const char index_html[] PROGMEM = R"rawliteral( <!DOCTYPE HTML><html> <head> <meta charset="Windows-1251"> <meta name="viewport" content="user-scalable=no, width=device-width, initial-scale=1.0" /><meta name=\"apple-mobile-web-app-capable\" content=\"yes\" />\ <style> body{overflow:hidden;width:100%;} .stk{transform: rotate(-90deg);} /*минус-чтобы начало было внизу*/ .stk::-webkit-slider-thumb{padding:20px;} .stk::-moz-range-thumb{padding:20px;} /*for Firefox*/ .body{padding:45px;display:flex;flex-direction:row;align-items:center;} </style> </head> <body> <canvas id="canvas" width="120" height="120"></canvas> <br> <span id="data_temp"></span> <br> <button id="get_map">get_termal_map</button> range <select id="sel_range" onchange="selRange()"> <option value="1">1</option> <option value="3">3</option> <option value="6">6</option> <option value="9">9</option> <option value="12">12</option> </select> <br> <script> var SQ_SIZE = 15; // высота, ширина одного квадрата изображения var SQ_NUMBER = 64; // колличество кважратов в изображении var AREA_SIZE = 120-15; var x = 0; var y = 0; var canvas = document.getElementById("canvas"); var ctx = canvas.getContext("2d"); var k_temp = 1; function selRange() { k_temp = parseInt(document.getElementById("sel_range").value); } //document.getElementById("sel_range").addEventListener('click',function (){ //}); var get_map = document.getElementById('get_map'); get_map.addEventListener('click',function (){ fetch('/update') .then(function(response){return response.json();}) .then(function(result){ x=0; y=AREA_SIZE; //get_map.innerHTML = result.termal_map;//.length; var max_temp = 0; var min_temp = 255; for(i=0; i<SQ_NUMBER; i++) { if(result.termal_map[i] < min_temp) min_temp = result.termal_map[i]; if(result.termal_map[i] > max_temp) max_temp = result.termal_map[i]; } document.getElementById('data_temp').innerHTML = "max temp="+max_temp+" min temp="+min_temp; //var d_temp = max_temp - min_temp; //var k_temp = 255/d_temp; //var k_temp = 3; //for(i=1; i<=result.termal_map.length; i++) for(i=1; i<=SQ_NUMBER; i++) { ctx.fillStyle = "rgb("+parseInt((result.termal_map[i-1] - min_temp)*k_temp)+" 0 "+parseInt((255-(result.termal_map[i-1] - min_temp))*k_temp)+")"; ctx.fillRect(x, y, SQ_SIZE, SQ_SIZE); x+=SQ_SIZE; if( i%8 == 0 ) { x=0; y-=SQ_SIZE; } } }); }); </script> </body> </html> )rawliteral"; void setup() { Serial.begin(9600); Serial.println(F("AMG88xx pixels")); bool status; // default settings status = amg.begin(); if (!status) { Serial.println("Could not find a valid AMG88xx sensor, check wiring!"); while (1); } Serial.println("-- Pixels Test --"); Serial.println(); delay(100); // let sensor boot up // для точки доступа WiFi.softAPConfig(local_IP, gateway, subnet); WiFi.softAP(ssid, password); //WiFi.softAP(ssid); delay(100); IPAddress IP = WiFi.softAPIP(); Serial.print("AP IP address: "); Serial.println(IP); // Маршрут для корневой / веб-страницы server.on("/", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request) { request->send(200, "text/html", index_html); }); server.on("/update", HTTP_GET, [] (AsyncWebServerRequest *request) { String response = ""; // ответ клиенту response += "{\"termal_map\":"; response += "["; for(int i=1; i<AMG88xx_PIXEL_ARRAY_SIZE; i++) { response += String(pixels[i-1]); response += ","; } response += String(pixels[AMG88xx_PIXEL_ARRAY_SIZE-1]);//чтобы не было запятой в конце response += "]}"; request->send(200, "application/json", response); }); // Запустить сервер server.begin(); } void loop() { //read all the pixels amg.readPixels(pixels); Serial.print("["); for(int i=1; i<=AMG88xx_PIXEL_ARRAY_SIZE; i++) { Serial.print(pixels[i-1]); Serial.print(", "); if( i%8 == 0 ) Serial.println(); } Serial.println("]"); Serial.println(); //delay a second delay(1000); }

Результат можно посмотреть на видео:

Адрес биткоин кошелька для поддержки блога - bc1qlhrmmkh77x2lzhqe4lt9qwkglswj64tsqt2l5g

W801 таймер

 В микроконтролле W801 имеется некоторое колличество таймеров. Попробуем настроить и запустить один из них. А также сделаем светодиодную мигалку на таймере. Чтобы убедиться в том что мигалка работает на прерывании от таймера. Оставим в коде мигалку на задержках. Благо на плате много встроенных светодиодов. Рассмотрим код:

#include "wm_include.h" #include <string.h> #include "wm_demo.h" #include "wm_timer.h" u8 led_condition = 0; // обработчик прерывания по таймеру static void demo_timer_irq(u8 *arg) { printf("timer irq\n"); led_condition = ~led_condition; tls_gpio_cfg(WM_IO_PB_11, WM_GPIO_DIR_OUTPUT, WM_GPIO_ATTR_FLOATING); tls_gpio_write(WM_IO_PB_11,led_condition );//led on/off } void UserMain(void) { printf("\n user task 6 \n"); u16 ret = 0; // настройка таймера u8 timer_id; // идентификатор таймера struct tls_timer_cfg timer_cfg; // структура конфигурации таймера timer_cfg.unit = TLS_TIMER_UNIT_MS; // таймер считает миллисекунды timer_cfg.timeout = 2000; // задержка в миллисекундах timer_cfg.is_repeat = 1; // таймер срабатывает неоднократно // присвоение функции-обработчика прерывания по таймеру timer_cfg.callback = (tls_timer_irq_callback)demo_timer_irq; timer_cfg.arg = NULL; timer_id = tls_timer_create(&timer_cfg); // создание таймера tls_timer_start(timer_id); // запуск таймера printf("timer start\n");// уведомление о запуске по uartу // обычная мигалка на задержках в основном цикле while(1) { tls_gpio_cfg(WM_IO_PB_08, WM_GPIO_DIR_INPUT, WM_GPIO_ATTR_FLOATING); ret = tls_gpio_read(WM_IO_PB_08); if(ret) { for(long j=0;j<100000;j++) { tls_gpio_cfg(WM_IO_PB_05, WM_GPIO_DIR_OUTPUT, WM_GPIO_ATTR_FLOATING); tls_gpio_write(WM_IO_PB_05,0);//led on } for(long j=0;j<100000;j++) { tls_gpio_cfg(WM_IO_PB_05, WM_GPIO_DIR_OUTPUT, WM_GPIO_ATTR_FLOATING); tls_gpio_write(WM_IO_PB_05,1);//led off } } } #if DEMO_CONSOLE CreateDemoTask(); #endif //User task }

Для настройки таймера инициализируем идентификатор и структуру таймера.

u8 timer_id; // идентификатор таймера

struct tls_timer_cfg timer_cfg; // структура конфигурации таймера

Передадим туда константу указывающую на счет в миллисекундах.

timer_cfg.unit = TLS_TIMER_UNIT_MS; // таймер считает миллисекунды

Далее указывается задержка в миллисекундах:

timer_cfg.timeout = 2000; // задержка в миллисекундах

Установим неоднократное срабатывание по прерыванию.

timer_cfg.is_repeat = 1; // таймер срабатывает неоднократно

Присвоим обработчик прерывания. Это функция которая будет вызываться при возникновении прерывания и в теле которой будет происходить изменение состояния светодиода т.е. там будет код мигалки.

// присвоение функции-обработчика прерывания по таймеру

timer_cfg.callback = (tls_timer_irq_callback)demo_timer_irq;

Далее одна непонятная настройка, просто скопирована из примера.

timer_cfg.arg = NULL;

После происходит создание таймера а затем его запуск.

timer_id = tls_timer_create(&timer_cfg); // создание таймера

tls_timer_start(timer_id); // запуск таймера

В основном цикле остается мигалка на задержках но другим светодиодом. В обработчике прерывания по таймеру происходит инверсия состояния пина на котором светодиод который мигает по таймеру. + настройка пина и вывод на этот пин. 

Для компиляции кода, нужно запустить из корня проекта команду

sudo make

для загрузки рошивки в плату, команду

sudo tools/w800/wm_tool -c ttyUSB0 -rs rts -dl bin/w800/w800.fls

Также я решил проверить ещё один способ сделать задержку. функцией tls_os_time_delay. В качестве параметра ей передается число которое нужно умножить на 2 чтобы получить задержку которую дает данная функция. С виду она работает не плохо. По крайней мере кажеться что она делает достаточно хорошую точность. Результат можно посмотреть на видео

Адрес биткоин кошелька для поддержки блога - bc1qlhrmmkh77x2lzhqe4lt9qwkglswj64tsqt2l5g

Дистанционно управляемый трактор на esp8266

 Недорогие WIFI модули esp8266 отлично подходят для создания на их основе дистанционных игрушек. Существуют и другие варианты но вариант с esp8266 интересен тем что в данном модуле уже имеется много функций, реализация которых, в других случаях, потребовала бы применения большего количества модулей, деталей что привело бы к увеличению стоимости и увеличению количества работы которую нужно проделать чтобы получить результат. У данных модулей имеется встроенная СВЧ антенна, надежный защищенный высокоскоростной проверенный WIFI приемопердатчик, некоторое количество пинов GPIO которого вполне может хватить на реализацию некоторого количества каналов, также имеется довольно таки относительно не слабый процессор и нормальное количество памяти для реализации и всё это на вполне компактной плате и за небольшую стоимость. Имеются конечно же и недостатки. Например могут возникнуть проблемы с управлением сервомотором, имеется кратковременное появление лог. 1 при подаче питания, управление м.б. не очень оперативным из за некоторого количества времени необходимого на установление соединения. Но в челом это весьма неплохой модуль для своей цены и если использовать его в радиоуправляемых игрушках его функций более чем достаточно. В качестве пульта управления можно использовать прибор типа смартфона, планшета, ноутбука и т.д. с WIFI если настроить модуль для роботы в режиме точки доступа. Для питания модуля можно использовать понижающий стабилизатор на 3.3В который запитывается от повышающего стабилизатора на 5В поторый запитывается от аккумулятора на 3.7В. Сорвомотор в т.с. можно запитать от 5В с повышающего модуля а драйвер двигателя напрямую от аккумулятора. Такая система показалась хорошей на практике т.к. эксперименты с батарейками и радиоуправляемым по WIFI корабликом, показали что когда батарейки садятся, может возникнуть такая неприятная вещь как остановка кораблика посреди пруда и необходимость лезть в грязную холодную воду чтобы его достать. А например повышающий модуль на 5В может напр. долго стабильно и надежно вытаскивать энергию из акумулятора даже когда он находиться под нагрузкой + некоторые готовые модули имеют встроенную светодиодную индикацию разряда батареи что может быть весьма полезным. В общем готовая схема радиоуправляемой игрушки если это напр трактор м.б. примерно такой:

В данном случае я решил сделать драйвер управления двигателем на транзисторах которые часто используются в импортных кинескопных телевизорах и по этому такие такие транзисторы можно достать практически бесплатно. Внешний вид трактора получился таким:

Большие колеса сделаны из консервных банок, маленькие это подшипники прикрученные к стойкам. Стойки сразу приделаны к сервомотору и т.о. трактор может разворачиваться очень круто, практически на месте, при крайних положениях сервомотора. Скетч для управления трактором это скетч для управления ховеркрафтом, о котором уже была речь в данном блоге, но с небольшими переделками:

#include <Servo.h> #include <ESPAsyncWebServer.h> #ifdef ESP32 #include <WiFi.h> #include <AsyncTCP.h> #else #include <ESP8266WiFi.h> #include <ESPAsyncTCP.h> #endif #define LED_PIN1 14 // просто мотор в 1 сторону #define LED_PIN2 16 // просто мотор в 2 сторону #define LED_PIN3 4 // #define LED_PIN4 5//16 // к этому пину подключить сервомотор Servo servo; const char* ssid = "id"; const char *password = "987654321"; // пароль обязательно должен быть длиннее 8ми символов // Настройки IP адреса IPAddress local_IP(192,168,4,22); IPAddress gateway(192,168,4,9); IPAddress subnet(255,255,255,0); // Создаем объект AsyncWebServer на порту 80 AsyncWebServer server(80); const char index_html[] PROGMEM = R"rawliteral( <!DOCTYPE HTML><html> <head> <meta charset="Windows-1251"> <meta name="viewport" content="user-scalable=no, width=device-width, initial-scale=1.0" /><meta name=\"apple-mobile-web-app-capable\" content=\"yes\" />\ <style> body{overflow:hidden;width:100%;} .stk{transform: rotate(-90deg);} /*минус-чтобы начало было внизу*/ .stk::-webkit-slider-thumb{padding:20px;} .stk::-moz-range-thumb{padding:20px;} /*for Firefox*/ .body{padding:35px;display:flex;flex-direction:row;align-items:center;} .btm_stk{padding:35px;} </style> </head> <body> <div class="body"> <div> <input class="stk" type="range" id="stick1" min="-255" max="255" value="0"> <div id="stick1_out"></div> </div> <div > <!-- <input type="range" id="stick2" min="0" max="180" value="0"> <div id="stick2_out"></div> --> </div> </div> <div class="btm_stk"> <input type="range" id="stick2" min="0" max="180" value="0"> <div id="stick2_out"></div> </div> <div class="btm_stk"> <input type="range" id="stick3" min="0" max="255" value="0"> <div id="stick3_out"></div> </div> <script> var stick1 = document.getElementById('stick1'); stick1.addEventListener('input',function (){ document.getElementById('stick1_out').innerHTML = stick1.value; fetch('/update?stick1='+stick1.value); }); stick1.addEventListener('change',function (){ stick1.value = 0; document.getElementById('stick1_out').innerHTML = stick1.value; fetch('/update?stick1=0'); }); var stick2 = document.getElementById('stick2'); stick2.addEventListener('input',function (){ document.getElementById('stick2_out').innerHTML = stick2.value; fetch('/update?stick2='+stick2.value); }); // закомментированно для того чтобы стик не возвращался в 0 при отпускании //stick2.addEventListener('change',function (){ // stick2.value = 0; // document.getElementById('stick2_out').innerHTML = stick2.value; // fetch('/update?stick2=0'); //}); var stick3 = document.getElementById('stick3'); stick3.addEventListener('input',function (){ document.getElementById('stick3_out').innerHTML = stick3.value; fetch('/update?stick3='+stick3.value); }); </script> </body> </html> )rawliteral"; int pre_stick2_val=0; int stick2_val=0; void setup() { Serial.begin(115200); // настройка пинов на выход pinMode(LED_PIN1, OUTPUT); pinMode(LED_PIN2, OUTPUT); // пин подъемного мотора pinMode(LED_PIN3, OUTPUT); //pinMode(LED_PIN4, OUTPUT); //servo.attach(LED_PIN4); // поворотный сервомотор // возможно это поможет исправить проблему //analogWriteResolution(16); //увеличиваем разрядность ШИМ до 16 бит //servo.attach(LED_PIN4, 544, 2444); // указываем управляющий пин, параметр min и max //https://community.alexgyver.ru/threads/nodemcu-v3-esp8266-i-servo-mg90s.6049/ // для точки доступа WiFi.softAPConfig(local_IP, gateway, subnet); WiFi.softAP(ssid, password); //WiFi.softAP(ssid); delay(100); // для обычного Wi-Fi //WiFi.begin(ssid, password); //while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) //{ // delay(1000); // Serial.println("Connecting to WiFi.."); //} IPAddress IP = WiFi.softAPIP(); Serial.print("AP IP address: "); Serial.println(IP); // Распечатать локальный IP-адрес //Serial.println(WiFi.localIP()); // Маршрут для корневой / веб-страницы server.on("/", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request) { request->send(200, "text/html", index_html); }); server.on("/update", HTTP_GET, [] (AsyncWebServerRequest *request) { String stick1; int stick1_val=0; String stick2; //int stick2_val=0; String stick3; int stick3_val=0; if(request->hasParam("stick1")) // двигательный мотор { stick1 = request->getParam("stick1")->value(); stick1_val = stick1.toInt(); if(stick1_val>0){analogWrite(LED_PIN1,stick1_val);} else if(stick1_val<0){analogWrite(LED_PIN2,-stick1_val);} else{analogWrite(LED_PIN1,0);analogWrite(LED_PIN2,0);} } if(request->hasParam("stick2")) // поворотный сервомотор { stick2 = request->getParam("stick2")->value(); stick2_val = stick2.toInt(); //if(stick2_val>0){analogWrite(LED_PIN2,stick2_val);} // if(stick2_val<0){analogWrite(LED_PIN4,-stick2_val);} //else{analogWrite(LED_PIN2,0);analogWrite(LED_PIN4,0);} //servo.attach(LED_PIN4, 544, 2444); //delay(1); //servo.write(stick2_val); //delay(1); //servo.detach(); } if(request->hasParam("stick3")) // подъемный мотор { stick3 = request->getParam("stick3")->value(); stick3_val = stick3.toInt(); analogWrite(LED_PIN3,stick3_val); } request->send(200, "application/json", ""); }); // Запустить сервер server.begin(); } void loop() { if(pre_stick2_val != stick2_val) { servo.attach(LED_PIN4, 544, 2444); delay(10); servo.write(stick2_val); delay(10); pre_stick2_val = stick2_val; } else { servo.detach(); } /* servo.attach(LED_PIN4, 544, 2444); delay(50); servo.write(stick2_val); delay(50); servo.detach(); delay(500); */ }

О том как запрограммировать данный модуль через Arduino IDE есть отдельная статья - https://electe.blogspot.com/2023/06/esp8266-arduino-ide.html. После загрузки скетча нужно будет отключить перемычку (см. по ссылке выше) подать питание (при этом моторы на некоторое время сработают (особенность модуля ESP8266)) после можно включить WIFI на смартфоне, найти WIFI сеть модуля ESP8266 и подключиться к ней по указанному в скетче логину и паролю. После можно через браузер на смартфоне (напр. гугл хром) зайти в веб интерфейс трактора, набрав его IP адрес (192,168,4,22) в адресной строке браузера и запустив загрузку страницы. Управлять трактором можно используя ползунки в открывшемся веб интерфейсе. Каждый ползунок отвечает за свой мотор. Процесс управления можно увидеть на видео:

Адрес биткоин кошелька для поддержки блога - bc1qlhrmmkh77x2lzhqe4lt9qwkglswj64tsqt2l5g

Бесконтактный инфракрасный измеритель температуры LU90614

 Бесконтактные инфракрасные измерители температуры могут быть полезны в тех случаях когда контакт с поверхностью, температуру которой необходимо измерить, нежелателен или невозможен. Например при измерении температуры каких либо агрессивных коррозионных жидкостей вроде кислот и растворов солей а также в медицине когда поверхностью является кожа человека которая может содержать опасные микроорганизмы, в таком случае контактный измеритель будет дополнительным переносчиком инфекции. Помимо этих, возможно есть много примеров когда бесконтактный измеритель температуры будет лучше контактного. Про принципу действия, контактные датчики делятся на много типов. Одним из них являются термопары которые работают на эффекте Зеебека. Большинство недорогих бесконтактных датчиков, на самом деле, работают на таком же эффекте но термопар в них много, они маленькие и соединены последовательно а ЭДС в них возникает при нагревании под действием инфракрасного излучения от источника температура которого измеряется. Также в таких датчиках имеется оптический фильтр который не пускает на термопары не тепловое излучение. Т.к. термопара измеряет не температуру а разность температур то такие датчики дополняются встроенными терморезисторами для измерения холодной части термопары для правильного расчета температуры. В общем правильный расчет температуры будет не прост. Существуют готовые модули с датчиками, оптическими системами фокусировки инфракрасного излучения и контроллерами которые собирают информацию с датчика и выдают готовые цифровые данные с температурой. Например популярный датчик MLX90614. Но он достаточно дорогой и ему есть недорогая дешёвая альтернатива - датчик LU90614 который, на момент написания данной статьи, стоит на порядки дешевле и также может измерять температуру. Он имеет несколько другую оптическую систему, несколько большие размеры а также выдает данные по асинхронному интерфейсу UART в отличии от MLX90614 который выдает данные по синхронному интерфейсу. Для получения данных с датчика, можно подключить его к ПК через USB-uart переходник.

При подключении важно не перепутать выводы питания. После подключения датчика к ПК можно начать с ним коммуникацию через какую либо программу-терминал последовательного порта, поддерживающий отправку данных в 16тиричном виде. Например такую которую можно скачать по ссылке https://disk.yandex.ru/d/s3CgtoBmzA81ug. Традиционный монитор последовательного порта среды Arduino не подходит т.к. он не позволяет отправлять данные в 16тиричном виде. После подключения платы к ПК и открытия терминала, нужно выбрать правильный COM порт из списка, скорость 9600 бод (для данного модуля) и остальные настройки как на скриншотах:

После нажать "Connect" для соединения с модулем.

После успешного соединения можно получить запросить температуру объекта, отправив ему последовательность байт:

0xFA 0xC6 0xC0 0xFA 0xCA 0xC4

но для того чтобы программа корректно восприняла данные как 16тиричные их нужно отправлять в другом формате, без пробелов а перед каждым байтом ставить знак доллара так:

$FA$C6$C0$FA$CA$C4

Данную строку надо вписать в нижнее текстовое поле и нажать кнопку "Send" для отправки:

После этого модуль должен прислать последовательность байт. Третий из которых это целая часть измеренной температуры, четвертый - десятичная часть измеренной температуры:

Т.е. на скриншоте показана температура 27.5 градусов цельсия. Для того чтобы измерить температуру тела нужно аналогично вписать и отправить последовательность:

$FA$C5$BF$FA$CA$C4

Максимальная температура которую можно получить таким образом равна 255 т.к. это максимальное число которое м.б. в одном байте:

Адрес биткоин кошелька для поддержки блога - bc1qlhrmmkh77x2lzhqe4lt9qwkglswj64tsqt2l5g

W801 кнопка

Популярная отладочная плата с микроконтроллером w801 имеет достаточно много пинов ввода вывода общего назначения (GPIO). Пины общего назначения могут работать как выходы или как входны. Напр. можно выбрать нин PB8.

Рисунок 1 - Подключение кнопки к плате с микроконтроллером W801

Пин PB8 не имеет альтернативных функций поэтому его можно использовать как GPIO не боясь упустить какую либо интересную функцию имеющуюся у данного микроконтроллера помимо GPIO. Также ряддом с ним располагаются пины питания для организации подтяжки и собственно подключения самой кнопки.

рассмотрим код:

#include "wm_include.h" void UserMain(void) { printf("\n user task 5 \n"); u16 ret = 0; while(1) { // PB8 выбран т.к. у него нет альтернативных функций и он близко к +- питанию для подтыжки резистором tls_gpio_cfg(WM_IO_PB_08, WM_GPIO_DIR_INPUT, WM_GPIO_ATTR_FLOATING); // проверить ещё также WM_GPIO_ATTR_PULLHIGH ret = tls_gpio_read(WM_IO_PB_08); if(ret) { for(long j=0;j<100000;j++) { tls_gpio_cfg(WM_IO_PB_05, WM_GPIO_DIR_OUTPUT, WM_GPIO_ATTR_FLOATING); tls_gpio_write(WM_IO_PB_05,0);//led on } for(long j=0;j<100000;j++) { tls_gpio_cfg(WM_IO_PB_05, WM_GPIO_DIR_OUTPUT, WM_GPIO_ATTR_FLOATING); tls_gpio_write(WM_IO_PB_05,1);//led off } } } #if DEMO_CONSOLE CreateDemoTask(); #endif //User task }

Для настройки какого либо пина общего назначения, используется функция 

tls_gpio_cfg();

чтобы настроить данный пин на вход, надо передать константу WM_GPIO_DIR_INPUT вторым параметром в данную функцию. Первым параметром передается константа с номером пина. Последним параметром передается тип подтяжки (если я правильно понял). Читается состояние пина функцией 

ret = tls_gpio_read(WM_IO_PB_08);

у которой только один параметр это номер пина и которая возвращает его состояние. Если на пине лог. 0 то функция возвратит 0. Далее на основе этого имеется ветвление. Если на пине лог. 0 то светодиод будет мигать. Если нет то не будет. Для компиляции кода, нужно запустить из корня проекта команду

sudo make

для загрузки рошивки в плату, команду

sudo tools/w800/wm_tool -c ttyUSB0 -rs rts -dl bin/w800/w800.fls

Если загрузка продет удачно то светодиод будет мигать если кнопка не нажата. Если нажато то мигание должно не работать.

Адрес биткоин кошелька для поддержки блога - bc1qlhrmmkh77x2lzhqe4lt9qwkglswj64tsqt2l5g