ESP8266 – poznámky

Programování mikrokontroléru ESP8266 – rozcestník na zdroje a poznámky. Můj interní Google Doc překlopený do formy blog postu. Třeba vám pomůže. Ekvivalentní post k ESP32.

Základní odkazy:

• Dokumentace k ESP8266 core pro Arduino. Popis všech základních komponent.
• Nástroj pro ladění problémů: ESP exception decoder. Nainstalujte si do Arduino IDE, objeví se v menu Tools. Pokud v aplikaci dojde k exception, nakopírujte ji ze serial monitoru do tohoto nástroje a ukáže vám stacktrace, kde k chybě došlo.
• ESP-NOW – jednoduchý bezdrátový protokol pro rychlé a energeticky levné předávání zpráv mezi ESP8266 a ESP-32. Není to wifi. Jiná dema.

Poznámky k hardware:

• ADC pin má 10bit rozlišení (0-1023).
  • Rozsah napětí u ADC u bare modulu (ESP-07, ESP-12, …) je 0 – 1 V.
  • Ale u development boardů (NodeMCU atd.) to bývá 0 – 3.3 V.
• Omezení použití jednotlivých pinů: https://randomnerdtutorials.com/esp8266-pinout-reference-gpios/

Deep sleep / low power režim:

• Popis, jak to funguje a jak to zapojit.
• Maximální doba deep sleep se dá zjistit z ESP.deepSleepMax() , není to konstanta (!),  jde o něco přes 3 hodiny.
• Aby se ESP8266 probudilo z deep sleep po uplynutí timeru, je třeba spojit D0 (GPIO16) s RST.
  • Nicméně pokud to je spojené, nefunguje programování přes USB. Je tedy potřeba si na spojku dát jumper a pro programování ho rozpojit.
  • Pokud se používá „staré“ NodeMCU (LED na 16/D0), pak nelze souběžně používat LED!
• Naměřené hodnoty s běžným „NodeMCU“ development modulem při napájení 5 V přes pin VIN:
  • nejvyšší špičky spotřeby: 310 mA (trvají řádově 10-30 ms)
  • běžný provoz s WiFi: průměrně 70-80 mA
  • běžný provoz, WiFi vypnuto: 20 mA
  • deep sleep: 1.7-2.2 mA podle typu desky (tedy s běžným 2000 mAh akumulátorem a většinou času v deep sleep mode by mělo zařízení fungovat až cca 40 dní)
  • při kombinovaném provozu, kdy se modul každých 15 minut probudí, změří teplotu ze dvou DS18B20, pošle data na internet (což vše dohromady trvá cca 9 sekund) a zase se uspí – průměrná spotřeba (přes celou hodinu) 2.8 mA.
    • Tedy spotřebuje 2.8 mAh každou hodinu, z 2000 mAh baterie (při předpokladu, že z ní kvůli proudovým špičkám využijeme jen cca 80 %) by tak měl žít cca 23 dní.
    • Při napájení čtyřmi alkalickými bateriemi AA (nejlevnější z Lidlu) vydrželo zařízení fungovat 40 dní.
• Jak zajistit, aby aplikace neztratila data po dobu deep sleep? To je nutné třeba u počítadla impulzů z měřidla rychlosti větru, srážkového čidla, plynoměru, aby nebylo potřeba posílat po každém kliknutí data na server. ESP8266 má „RTC Memory“ (popis) – 128 slotů x 4 byte (v aplikaci použitelné jako 512 byte v kuse). Jde o SRAM, jejíž obsah přežije deep sleep a reset (ale ne výpadek napájení). Ukázka použití celého bloku s detekcí konzistence pomocí CRC.
• Po dobu deep sleep neběží žádné hodiny.

Zapojení:

• Nejstarší „žluté“ NodeMCU má builtin LED na 16 = D0; novější „zelené“ má LED na 2 = D4.

Důležité knihovny:

• tzapu WiFiManager – Nepište jméno wifi sítě a její heslo do zdrojáku, ale zadejte je do aplikace z mobilky přes webový browser. Odkaz na development verzi, která podporuje i ESP-32.
• joysfera Tasker – Periodické či odložené spouštění úkolů. Strašně jednoduché a dobře funkční. Článek od autora (Petr Stehlík).