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초저가 IoT WiFi 모듈 - ESP8266 사용기

알리가 춘절로 2달 걸릴 것 같아 두배정도 비싸게 주고 국내에서 구입
이틀만에 왔으니 위안을 삼아야지.
ESP-12를 사고 싶었으나 5배 비싸서 못삼.
나도 부품 장나사 할까 (.....는 아니지 -_-)

ESP8266은 그 자체로도 훌륭한 MCU를 가지고 있어서
굴러다니는 USB-Serial 케이블을 3.3v 전압으로 개조. (5v 넣었더니 엄청 뜨거워지더라;)
http://www.adafruit.com/products/954 (PL2303 계열. 500mA로 전류가 안정적이다)
이렇게 생긴 놈인데
힘줘서 USB 커넥터 쪽을 쪼개면

요렇게 생겨먹었다.
현재는 빨간선이 5v로 되어있다.

3.3V로 옮겨주고 다시 재조립

제품이랑 연결했는데 다시는 ESP-1 사지 말아야지 싶은 것이 핀 숫자도 적고 배열이 아주 별로여서 핀을 롱노즈로 휘고 쌩쇼를 함.

앞면을 기준으로 위에서 아래로 왼쪽에서 오른쪽으로 USB-Serial 케이블 연결을 보면

* ESP8266
1 2 3 4
5 6 7 8

1: GND (-)
2: GPIO2
3: GPIO0
4: RX
5: TX
6: CH_PD
7: RESET
8: VCC (+)

* USB-Serial
R G W B (빨 녹 흰 검)

R: VCC+
G: TX
W: RX
B: GND-
이라고 할때

1-B 2-x 3-x 4-G
5-W 6-x 7-x 8-R

순으로 대응을 하고 6번 CH_PD에도 VCC+를 넣어주면 된다.


얼기설기 엮어보자꾸나

펌웨어 개조를 하지 않은 상태에서 기본은 Arduino IDE 같은 곳에서 Tool>Serial Port>/dev/tty.usbserial을 선택하고 Tool>Serial Monitor에서 하단 Both NL & CR / 9600 baud를 체크하고 AT 명령을 테스트 해본다.

이상하다 싶을 땐 TX/RX가 반대로 껴져있는지 CH_PD가 VCC+를 못받는지를 확인해보자.
CH_PD를 뺐다꼈다 하면

[Vendor:www.ai-thinker.com Version:0.9.2.4]

ready

이런 식으로 ready를 알려주는데 이게 된다면 AT를 쳐보면 된다.
screen이나 일반 터미널에선 CR+LF가 안 먹는지 명령이 잘 되지 않았고 Arduino IDE의 Serial Monitor는 정상적으로 작동했다.

에 AT 명령어들을 잘 정리해 놓았다.

Basic

AT Test if AT startup

AT+RST Restart

AT+GMR View version info

AT+GSLP Enter deep-sleep mode

ATE AT commands echo

Wi-Fi

AT+CWMODE WIFI mode(station/softAP/station+softAP)

AT+CWJAP Connect to AP

AT+CWLAP Lists available APs

AT+CWQAP Disconnect from AP

AT+CWSAP Set parameters under AP mode

AT+CWLIF Get stations’ ip which are connected to ESP8266 

AT+CWDHCP Enable/Disable DHCP

AT+CIPSTAMAC Set mac address of ESP8266 station

AT+CIPAPMAC Set mac address of ESP8266 softAP

AT+CIPSTA Set ip address of ESP8266 station

AT+CIPAP Set ip address of ESP8266 softAP

TCP/IP

AT+CIPSTATUS Get connection status

AT+CIPSTART Establish TCP connection or register UDP port 

AT+CIPSEND Send data

AT+CIPCLOSE Close TCP/UDP connection

AT+CIFSR Get local IP address

AT+CIPMUX Set multiple connections mode

AT+CIPSERVER Configure as server

AT+CIPMODE Set transmission mode

AT+CIPSTO Set timeout when ESP8266 runs as TCP server

AT+CIUPDATE For OTA(upgrade through network)

Data RX

+IPD Data received from network

softAP

몇가지 확인을 해보면 버전은
AT+GMR 했을때

0018000902-AI03

OK

이와 같이 나온다.

AT+CWMODE? 로 현재 상태를 알아보자

+CWMODE:2

OK

2 즉. 기본은 AP-공유기 상태인 것을 알 수 있다.

AT+CWSAP? 로 공유기 정보를 알아보면

+CWSAP:"ESP_9D2CD8","",11,0

OK

이런 식으로 나온다. 접속명인 SSID는 ESP_9D2CD8에 암호는 없고, 채널ID는 11번, 오픈 모드인 것으로 보인다.

<ssid> string, ESP8266 softAP’ SSID

<pwd> string, MAX: 64 bytes

<chl> channel id

< ecn >0 OPEN

 2 WPA_PSK

 3 WPA2_PSK

 4 WPA_WPA2_PSK

공유기에 접근하려면

AT+CWMODE를 Station으로 바꾸자

AT+CWMODE=1

OK

그리고 
AT+CWLAP 로 공유기 목록을 보자

AT+CWLAP

+CWLAP:(4,"SSID_1",-61,"aa:bb:cc:dd:ee:ff",1)
+CWLAP:(4,"SSID_2",-85,"aa:bb:cc:dd:ee:ff",1)
+CWLAP:(4,"SSID_3",-93,"aa:bb:cc:dd:ee:ff",1)
+CWLAP:(2,"SSID_4",-65,"aa:bb:cc:dd:ee:ff",2)
+CWLAP:(3,"SSID_5",-89,"aa:bb:cc:dd:ee:ff",3)
+CWLAP:(0,"SSID_5",-88,"aa:bb:cc:dd:ee:ff",3)
+CWLAP:(1,"SSID_5",-88,"aa:bb:cc:dd:ee:ff",1)
.....

쭈욱 나온다.
접속은 간단하다.
AT+CWJAP="SSID","PASSWORD"

OK

따옴표를 꼭 쓰자.

http://nodemcu.com/index_en.html 여기를 보니까 별도의 Arduino등이 없어도 lua로 코딩해서 서버를 구성하거나 GPIO를 제어하는 펌웨어를 올릴 수 있더라.

가자! 플래싱!

파이썬이 없으면 brew install python 하든 어쩄든 해서 파이썬 먼저 설치하고
pyserial을 얹어주자

pip install pyserial

https://github.com/themadinventor/esptool 여기에서 esptool.py 받자. 귀찮아서 그냥 git clone https://github.com/themadinventor/esptool.git 으로 내림.

그리고 플래싱할 바이너리를 받아주자

여기 있는 것중 땡기는 걸로 받자.

자 esptool.py 와 nodemcu_XXXX.bin 을 받았으면 플래싱할 준비를 하자.
간단하다.

1. GPIO0 + GND 를 연결한다.
2. 리셋한다. RESET + GND를 연결한 뒤 제거한다. 연결을 제거하는 순간 적석 LED왼편에 청색 LED가 깜빡 하고 한번 점멸할 것이다.

그러면 이제 serial monitor가 먹통이 되었을거다.

./esptool.py --port /dev/tty.usbserial write_flash 0x000000 ../nodemcu_latest.bin 

이런식으로 플래싱하자.
첨엔 오류가 났는데
Connecting...
Erasing flash...
Traceback (most recent call last):
  File "./esptool.py", line 525, in <module>
    esp.flash_begin(blocks*esp.ESP_FLASH_BLOCK, address)
  File "./esptool.py", line 188, in flash_begin
    struct.pack('<IIII', size, num_blocks, ESPROM.ESP_FLASH_BLOCK, offset))[1] != "\0\0":
  File "./esptool.py", line 105, in command
    if self._port.read(1) != '\xc0':
  File "/usr/local/lib/python2.7/site-packages/serial/serialposix.py", line 475, in read
    raise SerialException('device reports readiness to read but returned no data (device disconnected or multiple access on port?)')
serial.serialutil.SerialException: device reports readiness to read but returned no data (device disconnected or multiple access on port?)

당황하지 않고 2차 시도.
./esptool.py --port /dev/tty.usbserial write_flash 0x000000 ../nodemcu_latest.bin 
Connecting...
Erasing flash...
Writing at 0x00062000... (100 %)

Leaving...

성공이다.

screen /dev/tty.usbserial 으로 들어가보자!
프롬프트가 달라졌다.
모르겠다면 또 리셋.

NodeMCU 0.9.5 build 20150213  powered by Lua 5.1.4
이런식으로 나온다면 대성공!

여기 보고 한땀 한땀 쳐보거나

API를 보면서 해보자.

node.js 하던 감각으로 하면 별 문제 없을 것이다.
서버, 파일시스템 모두 매우 잘 돌고 멋지다!
https://www.npmjs.com/package/esp8266 같은 걸로 업로드도 되고 아주 굿
폰에서 찍은 사진이 blogger에서 바로 뜨는게 아주 좋다.
lua용 websocket 라이브러리도 있으니 Meteor로 DDP 통신도 할 수 있겠다.



모두들 구..굿좝!

이 블로그의 인기 게시물

Rinkeby Test Network에 접근하는 간단한 방법.

dApp 개발 시 실제 계정으로 트랜젝션을 보내면 너무나 비싸므로
Rinkeby나 Ropsten 같은 테스트 네트워크에 연결하여 마이닝 없이 faucet을 통해 ether를 받고
그걸로 트랜젝션 테스트를 하면 편리하다.

보통 https://github.com/ethereum/wiki/wiki/Dapp-using-Meteor#create-your-%C3%90app 문서를 보고 시작하는데
geth --rpc --rpccorsdomain "http://localhost:3000" 이렇게 하면 마이닝부터 해야하니 귀찮다.
https://infura.io/#how-to 를 보고 계정을 신청하자. 이런 것도 호스팅이 되다니 좋은 세상이네.
간단한 개인 정보 몇가지를 입력하고 나면 Access Token이 나온다.

가입 후  https://infura.io/register.html 화면

Access Token이 있는 네트워크 주소로 geth를 연결한다.
geth --rpc --rpccorsdomain "https://rinkeby.infura.io/<YOUR_ACCESS_TOKEN>" 이러면 오케이.

meteor project를 만들고
meteor add ethereum:web3 추가한 다음 console에서
web3.eth.getBalance(web3.eth.coinbase, (error,result)=>console.log(
  error, result.toFormat()
)); 자신의 coinbase의 잔액을 구해보자.
6eth가 최소단위인 wei로 보면 6,000,000,000,000,000,000 정도.
https://faucet.rinkeby.io/ 여기에서 받아온 (무료로/마이닝없이) ether가 잘 나온다.
여기서부터 시작하는게 좋아보인다.

ESP32 DevBoard 개봉기

오늘 드디어 손에 넣었다. ESP32 DevBoard!
Adafruit 에서 15개 한정 재입고 트윗을 보고 광속 결제.
그리고 1주일의 기다림. 사랑해요 USPS <3
알리를 이용하다보니 1주일 정도는 광속 배송임.
물론 배송비도 무자비함 -_ㅜ
15개 한정판 adafruit 발 dev board
그놈이 틀림없으렸다.
오오 강려크한 포스
ESP32_Core_board_V2라고 적혀있군요.
ESP32 맞구요. 네네. ESP32-D0WDQ6 라고 써있는데 D → Dual-core 0 → No internal flash W → Wi-Fi D → Dual-mode Bluetooth Q → Quad Flat No-leads (QFN) package 6 → 6 mm × 6 mm package body size 라고 함.
길이는 이정도
모듈크기는 이정도
코어는 6mm밖에 안해! 여기에 전기만 넣으면 BLE+WIFI!
밑에 크고 발 8개 달린 놈은 FM25Q32라고 32Mbit 플래시메모리
ESP8266 DevBoard 동생이랑 비교 크고 아름다운 레귤레이터랑 CP2102 USB Driver가 붙어있음.
ESP8266 DevBoard엔 CH340G 인데 확 작아졌네.
머리를 맞대어 보았음.
모듈크기는 아주 약간 ESP32가 더 큰데 워낙에 핀이 많고 촘촘함. ESP8266인 ESP12는 핀 간격이 2.00mm인데 비해
ESP32는 1.27mm 밖에 안함.
딱봐도 비교가 될 정도.
https://www.sparkfun.com/news/2017 크고 아름다운 Pinouts

ESP8266 보드랑 별로 안달라보인다.
http://www.silabs.com/products/mcu/pages/usbtouartbridgevcpdrivers.aspx#mac
에서 CP2102 드라이버를 설치하고
screen 으로 연결해보자.
내 경우엔 tty.SLAB_USBtoUART 로 잡혔다.
어디서 기본 속도가 115200bps 라고 들은 적이 있어서
screen /dev/tty.SLAB_USBtoUART …

MQTT 접속해제 - LWT(Last will and testament)

통신에서 중요하지만 구현이 까다로운 문제로 "상대방이 예상치 못한 상황으로 인하여 접속이 끊어졌을때"의 처리가 있다.

이것이 까다로운 이유는 상대방이 의도적으로 접속을 종료한 경우는 접속 종료 직전에 자신의 종료 여부를 알리고 나갈 수 있지만 프로그램 오류/네트웍 연결 강제 종료와 같은 의도치 않은 상황에선 자신의 종료를 알릴 수 있는 방법 자체가 없기 때문이다.
그래서 전통적 방식으로는 자신의 생존 여부를 계속 ping을 통해 서버가 물어보고 timeout 시간안에 pong이 안올 경우 서버에서 접속 종료를 인식하는 번거로운 방식을 취하는데

MQTT의 경우 subscribe 시점에서 자신이 접속 종료가 되었을 때 특정 topic으로 지정한 메시지를 보내도록 미리 설정할 수 있다.
이를 LWT(Last will and testament) 라고 한다. 선언을 먼저하고 브로커가 처리하게 하는 방식인 것이다.

Last Will And Testament 라는 말 자체도 흥미롭다.
법률용어인데 http://www.investopedia.com/terms/l/last-will-and-testament.asp
대략 내가 죽으면 뒷산 xx평은 작은 아들에게 물려주고 어쩌고 하는 상속 문서 같은 내용이다.

즉, 내가 죽었을(연결이 끊어졌을) 때에 변호사(MQTT Broker - ex. mosquitto/mosca/rabbitMQ등)로 하여금 나의 유언(메시지)를 상속자(해당 토픽에 가입한 subscriber)에게 전달한다라는 의미가 된다.

MQTT Client 가 있다면 한번 실습해보자.
여러가지가 있겠지만 다른 글에서처럼 https://www.npmjs.com/package/mqtt 을 사용하도록 한다.

npm install mqtt --save 로 설치해도 되고 내 경우는 자주 사용하는 편이어서 npm install -g mqtt 로 전역설치를 했다.

호스트는 무료 제공하고 있는 test.mosquitto.org 를 사용한다.
실 사용시엔 -h 옵션을 …