Kurs ESP8266 & MicroPython #1: Konfiguracja i pierwszy program

W poprzedniej lekcji tego kursu poznałeś podstawowe informacje o ESP8266 i dowiedziałeś się, jak zainstalować MicroPythona. Tym razem zajmiemy się jego konfiguracją.

Łączenie z siecią Wi-Fi
Otwórz jakikolwiek monitor portu szeregowego (ja używam Realterm), ustaw właściwy port COM i prędkość transmisji 115200 bodów. Po zresetowaniu płytki przyciskiem RST powinieneś ujrzeć informacje o module, numer wersji oraz krótką instrukcję łączenia się z siecią w trybie STA (moduł połączy się z istniejącą siecią, zamiast tworzyć swoją własną). Najwyższa pora to zrobić.

Aby uzyskać dostęp do funkcji służących do obsługi sieci trzeba najpierw zaimportować moduł, wysyłając komendę import network. Po wykonaniu tej czynności możemy włączyć obsługę trybu STA poprzez wysłanie sta_if = network.WLAN(network.STA_IF); sta_if.active(True). Jeśli chcesz, możesz teraz sprawdzić, które sieci są widziane przez moduł używając sta_if.scan() lub od razu połączyć się ze swoją siecią wpisując sta_if.connect('nazwa_sieci', 'hasło'). Żeby sprawdzić, czy poprawnie połączyłeś się z siecią możesz wpisać sta_if.isconnected() lub sta_if.ifconfig(), dzięki czemu otrzymasz jeszcze dane dotyczące konfiguracji potrzebne później.

Struktura plików
Wszystko, co wykonałeś do tej pory było tymczasowe. Ustawienia znikną w przypadku zaniku zasilania lub zresetowania płytki. Co więc zrobić, żeby układ automatycznie łączył się z siecią po resecie?
Odpowiedzią jest plik boot.py, który – jak można wnioskować po nazwie – wykonywany jest w momencie uruchamiania układu. Po wykonaniu tego pliku jest wykonywany plik main.py. Nic nie stoi na przeszkodzie, żeby dodać więcej plików, ale póki co te dwa w zupełności wystarczą. Do tych plików można się dostać z poziomu linii komend, ale ich edytowanie nie jest wtedy zbytnio wygodne. Z pewnością jeszcze do tego wrócimy, gdy zechcemy napisać program, który będzie coś zapisywał do plików, zaś do ich wgrywania z poziomu komputera użyjemy narzędzia WebREPL.

WebREPL
WebREPL jest wygodnym narzędziem do komunikacji z modułem, ponieważ pozwala na pobieranie oraz wysyłanie plików bez używania komend. Można się do niego dostać na dwa sposoby: wchodząc na tę stronę lub ściągając go z GitHuba i otwierając plik webrepl.html w przeglądarce. Jeśli wybrałeś drugą opcję, polecam od razu zamienić w pliku webrepl.html ciąg ws://192.168.4.1:8266/ na ciąg zawierający adres IP Twojego modułu, czyli pierwszy z adresów uzyskanych poprzez użycie sta_if.ifconfig(), dzięki temu nie będziesz musiał go za każdym razem zmieniać. Jeśli w polu znajduje się prawidłowy adres, wciśnij Connect. Za pierwszym razem zostaniesz poproszony o utworzenie hasła, które będzie wymagane do każdego kolejnego połączenia przez WebREPL. Teraz możesz pobrać plik boot.py. Jego zawartość powinna wyglądać następująco:

1
2
3
4
5
6
7

# This file is executed on every boot (including wake-boot from deepsleep)
#import esp
#esp.osdebug(None)
import gc
import webrepl
webrepl.start()
gc.collect()

# jest w Pythonie oznaczeniem komentarza, wszystko w danej linii jest niewidoczne dla interpretera i nie będzie wykonywane. Czwarta i piąta linia odpowiada za zaimportowanie modułów gc (garbage collector) oraz webrepl, zaś kolejne dwie uruchamiają WebREPL oraz odśmiecanie pamięci. Za nimi dopisz kod odpowiedzialny za łączenie z siecią, czyli:

8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21

import network
import time
network.WLAN(network.AP_IF).active(False)
sta_if = network.WLAN(network.STA_IF)
sta_if.active(True)
sta_if.connect('ssid', 'hasło')
count = 0
while not sta_if.isconnected():
	time.sleep_ms(1)
	count += 1
	if count==10000:
		print('Not connected')
		break
print('Config: ', sta_if.ifconfig())

Zwróć uwagę na wcięcia – w Pythonie zastępują one nawiasy klamrowe znane z innych języków. W tym przypadku w pętli while wykonywane są kolejno: odczekanie jednej milisekundy, zwiększenie licznika o 1 oraz sprawdzenie warunku, czy licznik osiągnął wartość 10000. Jest to zabezpieczenie przeciwko pozostaniu w pętli, jeśli moduł nie będzie mógł nawiązać połączenia przez 10 sekund (instrukcja break przerywa pętlę). Dzięki temu będziesz mógł połączyć się ręcznie poprzez monitor portu szeregowego, jeśli z powodu np. złych danych nie stanie się to automatycznie. Pamiętaj też o podaniu danych swojej sieci WLAN. Po wszystkim zapisz plik boot.py i wyślij go do modułu ponownie korzystając z WebREPL. Po zresetowaniu modułu powinien on automatycznie połączyć się z siecią i wypisać na port szeregowy informacje o połączeniu. Będzie robił to samo za każdym razem, gdy wciśniesz reset lub ponownie podłączysz zasilanie. Kod zawiera także linijkę do wyłączenia pracy w trybie Access Pointa – domyślnie jest on bowiem włączony, co pozwala praktycznie każdemu połączyć się z modułem.

Jeśli uważnie przeczytasz informacje wysyłane przez ESP, zobaczysz jeszcze wzmiankę o braku pliku main.py. Faktycznie, nie ma go domyślnie i moduł po połączeniu się z siecią nie zrobi nic więcej. Plikiem tym zajmiemy się w kolejnej części kursu i napiszemy klasyczny program migający diodą.