'ESP8266EX'에 해당되는 글 4건
- 2021.02.02 Hardware | ESP-12 사용기 6
- 2021.01.08 Hardware | ESP-07 사용기 2
- 2020.08.17 Hardware | ESP-03 사용기
- 2020.08.14 Hardware | ZE08-CH2O Formaldehyde 센서 사용해보기 4
ESP-01 부터 시작한 ESP8266 시리즈 중, 이번에는 ESP-12 사용기 입니다.
* Hardware | ESP-07 사용기
- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-ESP07-using
* Hardware | ESP-03 사용기
- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-ESP03-using
* Hardware | ESP-01 or ESP8266 사용기 - 5
- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-ESP01-or-ESP8266-using-5
* Hardware | ESP-01 or ESP8266 사용기 - 4
- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-ESP01-or-ESP8266-using-4
* Hardware | ESP-01 or ESP8266 사용기 - 3
- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-ESP01-or-ESP8266-using-3
* Hardware | ESP-01 or ESP8266 사용기 - 2
- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-ESP01-or-ESP8266-using-2
* Hardware | ESP-01 or ESP8266 사용기 - 1
- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-ESP01-or-ESP8266-using-1
1. 구입
일전에 구입한 ESP-07 와 동일한 업자에게서 구입.
* ESP8266 ESP-01 ESP-01S ESP-07 ESP-12E ESP-12F remote serial Port WIFI wireless module intelligent housing system Adapter 2.4G
- https://www.aliexpress.com/item/32339917567.html
도착 샷.
Pinout 정보가 새겨진 뒷면.
2. Pinout
ESP8266EX 칩을 충분히 활용할 수 있는 Pinout 구성으로 되어 있습니다.
3. Breakout 보드
중간의 0 ohm 을 제거해 주면, 뒷 면의 Voltage Regulator 를 사용할 수 있게 됩니다.
이는 ESP-07 에서도 다루었던 내용이라, 자세한 내용은 생략합니다.
4. Diagram
Programming (Flashing) 하는 연결도와 Normal (구동) 하기 위한 연결도는 다릅니다. 아래 사이트에서 정보를 얻었습니다.
* Programming ESP8266 ESP-12
- https://www.instructables.com/Programming-ESP8266-ESP-12/
* Programming Mode
Flash 메모리에 새로은 firmware 나 source 를 올리기 위한 mode 입니다.
차이는 IO0 / 18 번 pin 을 pull-up 해주냐 마냐의 차이.
* Normal Use Mode (after Upload)
위의 Programming 모드와 Normal 모드를 결합한 연결 구성 입니다.
이 Programming mode 로 진입하기 위해서는, 스위치 버튼 눌러주면서 전원을 on 하면 됩니다.
실제 구성 사진은 다음과 같습니다.
사실은 Breakout 보드에 ESP-12 를 결합해 놨으므로, Breakout 보드상에 이미 장착된 저항을 이용하면, 추가로 저항 2개만 필요합니다.
위 / 아래 연결 구성은 Breakout 보드가 없을 때의 모습이지만, 필요한 Pin 에 Voltage/Ground 가 연결되어 있으므로 문제 없이 동작합니다.
ESP2866 계열에서는 그나마 끝판왕인 ESP-12 가 연결된 모습.
5. 기본 확인
기본으로 올려진 Firmware version 과 몇 가지 명령어 시험.
기본 버전은 2016년의 1.3.0.0 이군요.
AT+RST 를 이용하여 rebooting. 사용된 Flash Chip 정보를 알 수 있습니다. QIO 모드이면서 32Mbit (512KB+512KB) 라고 나옵니다.
32Mbit 면 1024KB+1024KB 일 듯 한데... 일단 넘어 갑니다.
Internet 에 연결하여 AT+CIUPDATE 실행을 통하여 원격 update 를 시도해 봤으나, ERROR 를 냅니다. 역시나 옛날 버전.
Flash Chip 은 QUAD : 32Mbit 로 문제 없이 확인 됩니다.
6. Programming
일단은 문제가 없는 듯 하니, source 를 올려 봅니다. 테스트 해볼 소스는 Blink 와 CheckFlashConfig.
CheckFlashConfig 소스는 다음과 같습니다.
/*
ESP8266 CheckFlashConfig by Markus Sattler
This sketch tests if the EEPROM settings of the IDE match to the Hardware
*/
void setup(void) {
Serial.begin(115200);
}
void loop() {
uint32_t realSize = ESP.getFlashChipRealSize();
uint32_t ideSize = ESP.getFlashChipSize();
FlashMode_t ideMode = ESP.getFlashChipMode();
Serial.printf("Flash real id: %08X\n", ESP.getFlashChipId());
Serial.printf("Flash real size: %u bytes\n\n", realSize);
Serial.printf("Flash ide size: %u bytes\n", ideSize);
Serial.printf("Flash ide speed: %u Hz\n", ESP.getFlashChipSpeed());
Serial.printf("Flash ide mode: %s\n", (ideMode == FM_QIO ? "QIO" : ideMode == FM_QOUT ? "QOUT" : ideMode == FM_DIO ? "DIO" : ideMode == FM_DOUT ? "DOUT" : "UNKNOWN"));
if (ideSize != realSize) {
Serial.println("Flash Chip configuration wrong!\n");
} else {
Serial.println("Flash Chip configuration ok.\n");
}
delay(5000);
}
QIO 및 4MiB 네요. 지금까지 완성품을 구입한 ESP8266 계열에서는 가장 좋은 Flash Chip 을 사용한 모듈 입니다.
소스가 업로드 되는 과정에 있어서도 문제 없습니다. 순탄한 흐름.
esptool.py v2.8 Serial port COM3 Connecting.... Chip is ESP8266EX Features: WiFi Crystal is 26MHz MAC: 50:02:91:78:d3:60 Uploading stub... Running stub... Stub running... Configuring flash size... Auto-detected Flash size: 4MB Compressed 267104 bytes to 196785... Wrote 267104 bytes (196785 compressed) at 0x00000000 in 17.5 seconds (effective 122.3 kbit/s)... Hash of data verified. Leaving... Hard resetting via RTS pin...
보드상에 장착된 LED 를 깜빡이는 소스 입니다.
/*
ESP8266 Blink by Simon Peter
Blink the blue LED on the ESP-01 module
This example code is in the public domain
The blue LED on the ESP-01 module is connected to GPIO1
(which is also the TXD pin; so we cannot use Serial.print() at the same time)
Note that this sketch uses LED_BUILTIN to find the pin with the internal LED
*/
void setup() {
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); // Initialize the LED_BUILTIN pin as an output
}
// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // Turn the LED on (Note that LOW is the voltage level
// but actually the LED is on; this is because
// it is active low on the ESP-01)
delay(1000); // Wait for a second
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // Turn the LED off by making the voltage HIGH
delay(2000); // Wait for two seconds (to demonstrate the active low LED)
}
예상한 것과 달리 문제 없이 동작.
지금까지 ESP8266 가지고 놀았던 과정 중, 전혀 문제 없이 여기까지 왔습니다.
ESP8266 을 Flashing 하는 작업은 이제 통달 한 듯 한 느낌.
7. Firmware Update
최신 firmware 를 사용합니다. 2020년에 공개된 Non-OS SDK 3.0.4 를 이용합니다.
Firmware upload 에 필요한 BIN 파일 및 Address 는, 최신 문서에 잘 나와 있습니다.
4a-esp8266_at_instruction_set_en.pdf
32 Mbit (4 MiB) 버전이므로, 아래 section 을 찾아 BIN / Address 정보를 그대로 사용합니다.
--------------------------------------------------------------------------------------------- | BIN | Address | Description | --------------------------------------------------------------------------------------------- | boot_v1.7.bin | 0x00000 | In /bin/at. | --------------------------------------------------------------------------------------------- | user1.2048.new.5.bin | 0x01000 | In /bin/at/1024+1024. | --------------------------------------------------------------------------------------------- | blank.bin | 0x3FB000 | Initializes RF_CAL parameter area. | --------------------------------------------------------------------------------------------- | esp_init_data_default_v08.bin | 0x3FC000 | Stores default RF parameter values, | | | | has to be downloaded into flash at least once. | | | | If the RF_CAL parameter area is initialized, | | | | this bin has to be downloaded too. | --------------------------------------------------------------------------------------------- | blank.bin | 0xFE000 | Initializes Flash user parameter area, | | | | more details in Appendix. | --------------------------------------------------------------------------------------------- | blank.bin | 0x3FE000 | Initializes Flash system parameter area, | | | | more details in Appendix. | ---------------------------------------------------------------------------------------------
Flash chip 용량이 크고, SPI Mode 도 빠르기 때문에, 1024 KB + 1024 KB (32 Mbit-C1) 버전으로 입혀 봅니다.
별다른 문제 없이 성공. 최신 버전인 AT - 1.7.4 / SDK - 3.0.4 가 올라 갔습니다.
AT+RST 를 이용하여 rebooting sequence 를 보면, QIO / 32Mbit(1024KB+1024KB) 로 잘 동작 합니다.
참고로, "SpiAutoSet" 을 키고 업로드 하면, 강제로 32Mbit 으로 변경됩니다.
1024 KB + 1024 KB (32 Mbit-C1) 버전용 BIN / Address 를 사용하고 있으므로, 메뉴얼로 32Mbit-C1 을 선택해 줘야 합니다.
8. AT Command 확인
Internet 접속 및 전번적인 확인 작업. 특별히 문제 없슴.
* AT+CWMODE_CUR : Sets the Current Wi-Fi mode; Configuration Not Saved in the Flash
- 1: Station mode
- 2: SoftAP mode
- 3: SoftAP+Station mode
* AT+CWLAP : Lists Available APs
* AT+CWJAP_CUR : Connects to an AP; Configuration Not Saved in the Flash
* AT+CIFSR : Gets the local IP address
* AT+PING="www.google.com" : Ping packets
* AT+CIPSTATUS : Gets the connection status
* AT+CIPBUFSTATUS : Checks the status of TCP-send-buffer
* AT+CWQAP : Disconnects from the AP
AP 와 연결을 끊으면, internet 연결 정보가 깔끔하게 reset 되지 않고 일정 시간동안 남아 있습니다.
시간이 지나고 다시 확인하면 reset 되어 있슴.
* AT+CIUPDATE : Upgrades the software through network
역시 최신 firmware 라 그런지, FOTA - 인터넷을 통한 firmware update 가 가능합니다.
Firmware update 하면서 LED 가 깜빡거리는 모습이 좋아, 동영상으로 담아 봤습니다.
* AT+RESTORE : Restores the Factory Default Settings
모든 확인이 끝났습니다. 앞으로 sensor 들과 같이 활용할 기회에 사용하면 되겠네요.
FIN
중국 제조사 답게 WeChat 관련한 옵션이 새로 추가되었습니다.
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ESP8266 시리즈를 사용해 보면서, ESP-01 부터 시작하여 ESP-03 을 사용해 보았습니다.
* Hardware | ESP-03 사용기
- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-ESP03-using
* Hardware | ESP-01 or ESP8266 사용기 - 5
- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-ESP01-or-ESP8266-using-5
* Hardware | ESP-01 or ESP8266 사용기 - 4
- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-ESP01-or-ESP8266-using-4
* Hardware | ESP-01 or ESP8266 사용기 - 3
- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-ESP01-or-ESP8266-using-3
* Hardware | ESP-01 or ESP8266 사용기 - 2
- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-ESP01-or-ESP8266-using-2
* Hardware | ESP-01 or ESP8266 사용기 - 1
- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-ESP01-or-ESP8266-using-1
이번에는 ESP-07 입니다.
1. 구입
아래 AliExpress 링크에서 구입 했습니다.
ESP-12 도 함께 구입 했으니, 이 글 다음에는 ESP-12 에 대해서도 다뤄 보도록 하겠습니다.
* ESP8266 ESP-01 ESP-01S ESP-07 ESP-12E ESP-12F remote serial Port WIFI wireless module intelligent housing system Adapter 2.4G
- https://www.aliexpress.com/item/32339917567.html
도착 샷. 깡통 쉴드로 전자파 차폐가 되어 있습니다.
PCB 밑부분은 IO Pin 정보가 기재되어 있습니다.
제조는 DOITING 이라는 회사인 듯 한데, PCB 는 AI-Thinker 로 보이네요. 설계가 동일한지라 완전 짬뽕.
Pinout 정보 입니다.
2. Breakout Board
ESP-03 때도 사용 했었지만, EPS-07 / ESP-12 도 Breakout 보드에 올렸습니다.
이 Breakout 보드가 없으면, 2.54mm 의 Pin 간격이 맞지 않아 빵판에서 그 대로 사용할 수 없게 되어 있습니다.
주의해야 할 사항으로는, Voltage Regulator 를 추가로 장착시에는 중간에 보이는 "0" resistor 를 제거해야 정상 동작 됩니다.
* Adding Wi-Fi telemetry to the Pixhawk flight controller with an ESP8266 module
혹시 모를 전압 문제를 방지하고자, Voltage Regulator 를 장착 했습니다.
사실 3.3V 만 제대로 넣어 주면 상관 없는 것이긴 한데, 기판에 활용을 할 수 있게 해 놨으니 사용해 봅니다.
5V 를 인가하면, 3.3V 로 바꿔서 ESP-07 에 전압을 인가해 줍니다.
중간에 보이는 "0" ohm 저항은 이쁘게 제거.
그 위에 ESP-07 을 얹어 줍니다.
CH_PC 을 측정해 보면, 자동으로 전압이 Pull-down 되어 있는 것을 알 수 있습니다.
3. Diagram
Pinout 정보를 기반으로 연결해 보면 아래와 같이 됩니다.
다만, Breakout 보드에 Voltage Regulator 이외에, 필요한 Pull-down 저항이 구비되어 있으니, 연결은 좀 더 간단하게 할 수 있습니다.
* How to prepare your ESP8266 (ESP-12) for flashing
- https://www.sensate.io/tutorial-how-to-prepare-your-esp8266-esp-12-for-flashing
아래는 Breakout 보드가 없는 경우의 생 연결도 입니다.
아래는 Breakout 보드를 사용 했을 때의 연결도 입니다. (저의 경우)
Breakout 보드가 있더라도 Breakout 보가 없는 연결 방법을 해도 문제는 없으나,
이왕이면 정식 + 간단한 방법인 연결을 사용하면 되겠습니다.
실제 연결 모습은 아래와 같습니다.
4. 기본 Firmware 확인
기본 firmware 이 장착된 상태 이니, 어떤 version 인지 확인해 봅니다.
1.1.0.0 이고, 2016년 병신년 버전이네요.
AT+RST 하면, 보통 Flash Chip 정보도 나옵니다만, 예전 버전이라서 그런지 그딴거 없습니다.
Internet 연결 후, AT+CIUPDATE 를 해봐도 ERROR 만 반겨 줍니다.
5. 삽질의 향연
새로운 Firmware 를 올리고 시험해 봤으나, 아래와 같이 err 만 내 뱉습니다.
또한, BAUD Rate 가 74880 baud 의 변태적인 설정에서만 문자가 보이는 것이 맘에 들지 않더군요.
ESP8266 DOWNLOAD TOOL 에서 ERASE 후, firmware 올려도 동일한 현상입니다.
* 문제 1 : 적절한 Board 선택
첫 번째 문제는, Flash Chip 확인 위한 소스를 올릴 때, Generic ESP8266 Module 이 아니라,
먼저 테스트 했던 ESP-12 Module 용으로 설정 했던 것이 원인이었습니다.
ESP-12 용으로 소스가 입혀지다 보니, memory address 의 시작 지점부터 꼬였었던 것이 아닌가 추측해 봅니다.
* 문제 2 : 적절한 Flash Chip 의 SPI Mode 선택
Flash Chip 의 SPI Mode 가 Q 로 시작하는 QIO / QOUT 으로 설정한 것이 문제였습니다.
Flash Chip 은, ESP8266 DOWNLOAD TOOL 에서 "SpiAutoSet" 을 이용하여 자동 인식을 사용하면 QUAD 로 인식됩니다.
그리하여, 비슷한 QIO 또는 QOUT 로 설정하면 될 것 같으나, 사실은 DOUT 로 설정해야 정상 동작 합니다.
정상적일 때, Flash Chip 인식 소스를 이용하여 확인해 봐도, DOUT 으로 확인이 가능합니다.
File > Examples > ESP8266 > CheckFlashConfig
/*
ESP8266 CheckFlashConfig by Markus Sattler
This sketch tests if the EEPROM settings of the IDE match to the Hardware
*/
void setup(void) {
Serial.begin(115200);
}
void loop() {
uint32_t realSize = ESP.getFlashChipRealSize();
uint32_t ideSize = ESP.getFlashChipSize();
FlashMode_t ideMode = ESP.getFlashChipMode();
Serial.printf("Flash real id: %08X\n", ESP.getFlashChipId());
Serial.printf("Flash real size: %u bytes\n\n", realSize);
Serial.printf("Flash ide size: %u bytes\n", ideSize);
Serial.printf("Flash ide speed: %u Hz\n", ESP.getFlashChipSpeed());
Serial.printf("Flash ide mode: %s\n", (ideMode == FM_QIO ? "QIO" : ideMode == FM_QOUT ? "QOUT" : ideMode == FM_DIO ? "DIO" : ideMode == FM_DOUT ? "DOUT" : "UNKNOWN"));
if (ideSize != realSize) {
Serial.println("Flash Chip configuration wrong!\n");
} else {
Serial.println("Flash Chip configuration ok.\n");
}
delay(5000);
}
DOITING 사의 원가 절감이나, Fake Chip 을 이용한 Flash 메모리 구성이 이런 결과를 초래한 것 같습니다.
6. Firmware 최신
하루 동안의 삽질을 끝내고, 겨우 최신 firmware 로 업데이트가 가능 했습니다.
아래 사이트에서 최신 버전의 firmware 를 다운로드 받습니다.
* ESPRESSIF
2021년 1월 기준, V3.0.4 가 최신입니다.
관련 문서를 보면, 8 Mbit = 1MiB Flash 를 update 와 관련한 address 와 해당 파일에 잘 나와 있습니다.
4a-esp8266_at_instruction_set_en.pdf
사용될 파일과 Address 정보는 다음과 같습니다.
--------------------------------------------------------------------------------------------- | BIN | Address | Description | --------------------------------------------------------------------------------------------- | boot_v1.7.bin | 0x00000 | In /bin/at. | --------------------------------------------------------------------------------------------- | user1.2048.new.2.bin | 0x01000 | In /bin/at/512+512. | --------------------------------------------------------------------------------------------- | blank.bin | 0xFB000 | Initializes RF_CAL parameter area. | --------------------------------------------------------------------------------------------- | esp_init_data_default_v08.bin | 0xFC000 | Stores default RF parameter values, | | | | has to be downloaded into flash at least once. | | | | If the RF_CAL parameter area is initialized, | | | | this bin has to be downloaded too. | --------------------------------------------------------------------------------------------- | blank.bin | 0x7E000 | Initializes Flash user parameter area, | | | | more details in Appendix. | --------------------------------------------------------------------------------------------- | blank.bin | 0x3FE000 | Initializes Flash system parameter area, | | | | more details in Appendix. | ---------------------------------------------------------------------------------------------
ESP8266 Download Tool 을 이용하여 Flashing 합니다.
짜잔~~ 최신 버전으로 update 되었습니다.
7. 최신 Firmware 확인
AT+RST 를 통해 booting sequence 를 확인해 봅니다.
SPI Mode 가 DOUT 이며, 8Mbit (512KB+512KB) 버전이라는 것을 알 수 있습니다.
Internet 연결을 위한 AT 명령어들을 차례로 확인해 봅니다.
* AT+CWMODE_CUR=3 : Sets the Current Wi-Fi mode. Configuration Not Saved in the Flash.
-- 1: Station mode
-- 2: SoftAP mode
-- 3: SoftAP+Station mode
* AT+CWLAP : Lists Available APs
* AT+CWJAP_CUR : Connects to an AP; Configuration Not Saved in the Flash
* AT+CIFSR : Gets the local IP address
* AT+PING="www.google.com" : Ping packets
* AT+CIPSTATUS : Gets the connection status
* AT+CIPBUFSTATUS : Checks the status of TCP-send-buffer
* AT+CIUPDATE : Upgrades the software through network
최신버전이라서 그런지, 인터넷을 통한 업데이트도 잘 됩니다.
신기한건, 분명 동일한 소스인데, 이렇게 인터넷을 통해 업데이트 하면 compile time 이 3초 (17초에서 20초로 변경) 정도 차이 납니다.
또한, jump to run user2 @ 81000 이라고 뜨면서, user 와 그 뒤의 숫자가 변경됩니다. 아마 모드가 바뀌면서 그런 듯.
* AT+RESTORE : Restores the Factory Default Settings
RESTORE 를 사용하면, 공장 초기화 및 rebooting 을 합니다.
궁금하여, AT+CIUPDATE 를 한번 더 했더니만, user 와 숫자가 원래 대로 되돌아 왔습니다.
Running 과 Control 모드, 두 개가 각각 번갈아 가면서, 동작을 관장 하는 것 같네요.
참고로, AT+CIUPDATE 동작하는 동영상을 올립니다. 다운로드 > Flashing > rebooting 의 일련의 과정이 한 번에 일어납니다.
8. Source 확인
Blink 소스를 올려 봤습니다.
File > Examples > ESP8266 > Blink
/*
ESP8266 Blink by Simon Peter
Blink the blue LED on the ESP-01 module
This example code is in the public domain
The blue LED on the ESP-01 module is connected to GPIO1
(which is also the TXD pin; so we cannot use Serial.print() at the same time)
Note that this sketch uses LED_BUILTIN to find the pin with the internal LED
*/
void setup() {
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); // Initialize the LED_BUILTIN pin as an output
}
// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // Turn the LED on (Note that LOW is the voltage level
// but actually the LED is on; this is because
// it is active low on the ESP-01)
delay(1000); // Wait for a second
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // Turn the LED off by making the voltage HIGH
delay(2000); // Wait for two seconds (to demonstrate the active low LED)
}
이쁘게 잘 동작 합니다.
FIN
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ESP8266 을 사용하면서 GPIO 핀이 많은 모듈이 필요해 졌습니다.
기존 ESP-01 은 arduino 와 연결하여 WiFi 부분을 커버하는 것 외에 sensor 로부터 값을 입력 받을 수 있는 추가 Pin 이 없습니다.
포름알데히드 센서를 이용해 보면서, ESP-01 말고 GPIO 핀이 많은 것을 찾게 되었습니다.
* Hardware | ZE08-CH2O Formaldehyde 센서 사용해보기
- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-ZE08-CH2O-Formaldehyde-sensor-using
1. ESP-01
처음엔 몰랐지만, ESP2866 이라는 것은 ESP-01 만 뜻하는 것이 아니라, ESP8266EX 을 사용한 WiFi module 의 총칭이었던 것입니다.
지금까지 ESP8266 = ESP-01 로 알고, 입출력 Pin 이 더 필요한 경우, SoftwareSerial 을 어떻게 처리해야 하는지 히고 있었습니다.
위의 도식처럼 ESP8266EX 는, 많은 GPIO 를 지원하고 있었습니다.
단순히, ESP-01 의 pin out 갯수가 적었던 것이였죠. 더 많은 연결을 위해 ESP-01 도 pin out 을 처음부터 늘려 줬으면 어떠했을까 합니다.
어떤 사람이 "it's a shame to have such a small number of GPIOs at ESP-01" 라고 쓴 글을 본것 같습니다.
ESP8266EX chip 의 가느다란 다리에 직접 선을 납땜하면 사용할 수 있습니다. 시도해 봅니다.
실패.
2. ESP-03
ESP8266EX 를 사용하면서 GPIO 핀을 활용할 수 있는 breakout 보드들이 존재 했었습니다. ESP-03 / ESP-07 / ESP-12 등등...
ESP32 를 쓰면 쉽게 문제 해결 되지만, 굳이 어려운 방법으로 도전해 보기로 합니다.
우선 ESP-03 만 보더라도 GPIO 가 8개나 Pinout 으로 구성되어 있습니다.
자세한 Pinout 정보 입니다.
참고로, RST pinout 은 따로 구비되어 있지 않고, 아래 사진처럼 보드 위에 마련되어 있습니다.
Program 을 입힐 때, RST 가 있으면 편하나, 전원을 껐다 키면서 IO 0 (HIGH Run, LOW Flash) 핀을 이용하여 되니, 사용하지 않기로 합니다.
사용 전력을 아끼는 Sleep mode 구현시에는 필요하다 하나, 지금은 필요 없으니 그냥 놔두기로 합니다.
우선 ESP-03 을 구입.
* 1PC ESP8266 serial WIFI model ESP-03 Authenticity Guaranteed esp03 for arduino
- https://www.aliexpress.com/item/32641401163.html
잊어먹고 있으니, 어느새 도착.
ESP8266EX 메인 칩과, 25Q40CT 라고 쓰인 Flash memory 가 보입니다.
사용된 오실레이터는 26MHz 입니다.
3. 어뎁터 보드 구매
ESP-03 의 Pin 들은, 빵판에 바로 연결할 수 있는 2.54mm 간격이 아니고, pin 들 사이가 더 조밀합니다.
이를 해결하기 위해, 자가로 pin header 를 붙일 수도 있고, 직접 선을 연결할 수 있으나 지저분해 집니다.
원래는 ESP-07 / ESP-12 용으로 나와 있는 어뎁터가 있는데, 잘만 하면 맞을 것 같더군요.
어차피 ESP-07 / ESP-12 구매하면 필요할 듯 하여, 5개가 한 묶음인 아래 어뎁터 보드도 구매합니다.
* 5pcs/lot ESP8266 serial WIFI Module Adapter Plate Applies to ESP-07, ESP-12F, ESP-12E
- https://www.aliexpress.com/item/32971304797.html
잊을만 하니 도착.
양쪽에 male pin header 를 연결할 수 있게 되어 있고, ESP-07 / ESP-12 pin 과 맞닿는 부분을 납땜하게 되어 있습니다.
ESP-03 을 얹어 보니, 납땜 부위와 간격이 많이 떨어져 있으나, 납물을 길게 연결하여, 어찌어찌 연결할 수 있을 것 같습니다.
4. ESP-03 을 어뎁터 보드에 납땜
친절하게도 전원 관련된 저항이 어뎁터에 이미 실장되어 있습니다.
뒷면에는 3.3V 용 레귤레이터 자리도 마련되어 있습니다. 전압이 over shoot 나지 않게 안정적인 전원 공급을 위해 있으면 좋은 것이죠.
마침 3.3V regulator 가 있으니 붙여 줍니다.
원래는 ESP-07 / ESP-12 를 위한 저항과 레귤레이터 회로겠으나, 아래를 참고하면서 ESP-03 에서도 활용할 수 있는지 확인해 봅니다.
* MY METHOD FOR BREADBOARDING AN ESP-03
- https://www.esp8266.com/viewtopic.php?p=18369
일반 사용 모드와, flashing 모드를 위해서는 push switch 도 붙여야겠네요.
확인에 또 확인하고 아래와 같이 만들어 봤습니다.
실패...
저항이고 레귤레이터고, 스위치고 점퍼고 다 제거했습니다. 단순하게 사용하는게 최고 입니다.
납땜은 아래처럼 길게 늘여뜨리면, 이 어뎁터를 ESP-03 용으로 사용 가능합니다.
5. Flash memory 크기 확인
25Q40CT 라고 씌인 Flash memory 사양을 검색해 보니 대충 다음과 같은 사양입니다.
- GIGADEVICE [GigaDevice Semiconductor (Beijing) Inc.]
- GD25Q40CTEG : 3.3V Uniform Sector Dual and Quad Serial Flash
- GigaDevice Semiconductor (Beijing) Inc.
- 4M-bit (512K-byte)
4Mbit = 512KiB... 털썩.
FTDI 모듈과 TX/RX 를 연결하여 본격적으로 활용해 봅니다. ESP-03 의 연결 정보는 다음과 같습니다.
전원과 FTDI 그리고 flashing 을 위한 스위치 연결 구성은 다음과 같아요.
가능하면 전원 공급은 FTDI 를 통해서 얻는것 보다, 분리하는 것이 좋습니다.
실재 구현 모습입니다.
FTDI 를 이용하여 PC 에 연결해, 확인해 봅니다. 역시군요.
기본으로 입혀져 있는 firmware 는 AI-Thinker 의 Boot 모드인 듯 합니다.
ESP8266 library 를 인스톨 하면, 기본으로 제공되는 Flash Check 소스를 입혀 봅니다.
File > Examples > ESP8266 > CheckFlashConfig
Flash mode 를 위해, 달아 놓은 스위치를 누르면서 전원을 넣고, flashing 을 해 봅니다. 잘 flashing 되네요.
그렇습니다... 틀림없는 512KiB 네요.
6. firmware update
Flash memory 를 교체하여 용량을 늘릴 예정이지만, 512KiB 에 올릴 수 있는 firmware 를 찾아 봅니다.
찾는 와중에 알게된 용어 정리.
APIs of "ESP8266_RTOS_SDK" are same as "ESP8266_NONOS_SDK"
중국산 모듈에 가장 많이 쓰이는 AI-Thinker.
* Ai-thinker
- v0.9.5.2
- https://wiki.aprbrother.com/en/Firmware_For_ESP8266.html
ai-thinker-0.9.5.2-9600.bin파일명에 9600 표시가 없는 firmware : one for 9600 baud rate
파일명에 9600 표시가 없는 firmware : one for 115200 baud rate
* Updating ESP8266 Firmware
- https://os.mbed.com/users/sschocke/code/WiFiLamp/wiki/Updating-ESP8266-Firmware
ESP8266_RTOS_SDK_v1.1_512kb.zip
Firmware 파일 못지 않게 중요한 address 정보.
--------------------------------------- | BIN | Address | --------------------------------------- | boot_v1.1.bin | 0x00000 | | user1.bin | 0x01000 | | esp_init_data_default.bin | 0x7C000 | | blank.bin | 0x7E000 | ---------------------------------------
잘 동작함.
* Espressif Systems (SDK V2.0.0 / AT V1.3)
4a-esp8266_at_instruction_set_en.pdf
esp8266_nonos_sdk_v2.0.0_16_08_10.zip
4Mbit = 512KiB 에 SDK V2.0.0 과 AT V1.3 이 올라간다고 메뉴얼에 적혀 있습니다만, 저는 되지 않더군요.
* [SDK Release] ESP8266_NONOS_SDK_V1.4.0_15_09_18
- https://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=46&t=1124
esp_iot_sdk_v1.4.0_15_09_18.zip
많은 firmware 를 테스트 하다 보니, 이 버전의 firmware update 후의 화면인지 기억이 잘... 여튼 성공 했었던것 같아요.
Online 으로 firmware 를 업데이트 하는 FOTA 방식을 테스트 해봤습니다.
만, 마지막까지 문제 없이 진행되더니만 실패. Flash memory 용량이 적어 실패하는 듯.
7. 32Mbit / 4MiB 로 업그레이드
우선 Flash chip 양쪽에 납을 충분히 먹이고 인두로 지지니 쉽게 떨어집니다. 무리해서 힘주지 않는게 포인트.
원래 실장되어 있던 flash memory 와 교체하려는 flash memory 크기만 비교해 봐도 꽤 다릅니다.
32Mbit Flash memory chip 을 납땜합니다. Oscillator 와 사이가 좁아서 힘들었습니다.
512KiB 칩은 조그마한 크기였는데, 4MiB 칩은 좀 큰 편이라, 기존 자리에 납땜 하려면 다리를 안쪽으로 구부려야 합니다.
ESP8266 DOWNLOAD TOOL 로 확인해 보니, 문제 없이 flash memory upgrade 가 완료 되었습니다.
구울 firmware 버전은 Non-OS 중에서 가장 최신 버전.
ESP8266_NonOS_AT_Bin_V1.7.4.zip
Flashing 할 때는, Address 를 정확히 따라야 합니다. V1.7.4 의 32Mbit (1024 KB + 1024 KB) 설정은 다음과 같습니다.
메뉴얼 대로 Address 잘 기입해서 flashing~!
문제 없이 booting 됩니다.
웃긴건, booting 할 때는 76,800 baud rate 로 동작하고 (위의 스샷에서 글씨가 깨지는 부분), 기본 모드에서는 115,200 baud 로 동작합니다.
8. WiFi 기능과 Sensor 값 입력을 동시에 수행
용량도 늘었으니, WiFi 기능을 사용하면서 sensor 값을 GPIO 14 으로 받아 internet 을 통해 값을 쏴주는 과정을, 아래 포스트에서 진행.
* Hardware | ZE08-CH2O Formaldehyde 센서 사용해보기
- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-ZE08-CH2O-Formaldehyde-sensor-using
Serial Monitor 에서 확인할 결과, GPIO 14 에서 입력 받은 값들도 정상적으로 확인.
인터넷을 통해서도 잘 값들이 전달됨도 확인 하였습니다. (자세한건 위의 포스트에서 확인 가능합니다.)
9. 추가 구매
이참에 ESP8266EX 시리즈를 추가로 구매 했습니다. 가지고 있는 ESP-01 이 납땜 실패로 사용할 수 없으니, ESP-01 도 추가 구매.
* ESP8266 ESP-01 ESP-01S ESP-07 ESP-12E ESP-12F remote serial Port WIFI wireless module intelligent housing system Adapter 2.4G
- https://www.aliexpress.com/item/32339917567.html
ESP-01
언제 사용해 보겠냐며, ESP-07 도 구매.
ESP-07
ESP8266 chip 의 끝판왕 breakout 보드인 ESP-12F 도 구매.
ESP-12F
다음 포스팅 들은 ESP-07 / ESP-12F 에 대한 이야기가 되겠네요.
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1. 환경 호르몬
사람은 호르몬으로 살아간다고 해도 과언이 아닙니다.
컨디션, 감정, 치유, 성장, 성향, 행동 등, 인간의 몸안에서 일어나는 거의 모든 화학작용과 관련이 되어 있으며, 몸을 컨트롤 합니다.
다만 아쉽게도, 현대 사회로 진입하면서 생활은 편해졌지만, 화학 물질 등으로 인하여 몸 안의 호르몬들이 교란을 잃으키고 있습니다.
더 무서운 것은 이 "환경 호르몬" 은 거의 모든 곳에 도사리고 있다는 것이지오.
특히 환경 호르몬 중에서는 "포름알데히드" 가 그 주범 물질 중 하나 입니다.
* Formaldehyde
- https://en.wikipedia.org/wiki/Formaldehyde
* 포름알데하이드
- https://namu.wiki/w/%ED%8F%AC%EB%A6%84%EC%95%8C%EB%8D%B0%ED%95%98%EC%9D%B4%EB%93%9C
메탄올을 잘못 마셨을 때, 실명이나 사망을 일으키는 것도 이 포름알데히드 때문이다. 메탄올이 신체 내부로 유입되면 간에서 포름알데히드 및 포름산이라는 물질로 변환되는데, 특히 포름알데히드는 시신경을 손상시키고 단백질 조직을 변성시켜 굳혀버리는 효과를 갖고 있기 때문에 이런 위험한 상황이 발생하게 되는 것이다.
가구, 특히 MDF를 사용한 가구에서는 본드와 페인트에 의해 포름알데히드가 공기 중으로 방출된다. 소위 새집증후군, 아토피의 원인으로 지목되고 있으며, 새 가구를 샀을 때 매캐한 냄새, 눈이나 목의 따가움을 느꼈다면 이것 때문이다. 포름알데히드는 성인은 물론 특히 어린이에게 매우 유해하기 때문에 실내가구의 방출량은 각국에서 규제하고 있다. 다만 포름알데히드 측정에 대한 국제 표준이 없기 때문에 국가별로 측정방법 및 규정이 다른 상태다.
다이X 같은 곳에 가면, 온갖 화학물질이 공기 중에 떠다니는 것을 대번에 느낄 수 있습니다. 이게 환경호르몬 = 포름알데히드 입니다.
값싸게 제품을 만들다 보니, 출처가 불분명한 재료와, 후처리 되지 않은 채로 공장에서 나와 유통되기 때문이죠.
특히 중국산 물건에서 많이 느낄 수 있습니다. 손이 쥐여지는 것을 입으로 쉽게 가져가는 애기들을 생각하면 소름 돋는 장소라고 생각합니다.
2. 포름알데히드 센서
그럼, 포름알데히드를 측정할 수 있는 센서는 없을까, 하고 찾아 봤습니다. 있네요.
구매를 작년 9월쯤 했을 때에는 위의 가격이었는데, 요즘은 조금 저렴해 졌습니다.
* Formaldehyde sensor ZE08-CH2O serial output formaldehyde concentration measurement with cable
- https://ko.aliexpress.com/item/32842350486.html
이 센서에 사용된 "ZE08-CH2O" 는 그리 널리 사용되지 않지만, 아두이노 센서 breakout 보드를 생산하는 DFRobot - Gravity 회사에서도 출시 했을 만큼 완전 무명도 아닙니다. (이 글의 후반부에서 그림과 함께 조금 설명 해놨습니다.)
* ZE08-CH2O formaldehyde gas sensor module
- https://www.winsen-sensor.com/sensors/ch2o-gas-sensor/ze08-ch2o.html
3. 도착
도착샷은 예의 입니다.
센서는 PCB 보드 윗쪽에 얹혀져 있습니다.
Breakout 보드 밑부분은 센서값 처리를 위한 회로 및 IC chip 들로 빼빽하게 차 있습니다.
센서 종류로 14 USD 나 하는, 비싼 값을 하는 이유가 있네요.
4. Specification
메인 chip 에 붙어 있는 IC20 이라는 스티커를 제거하면, chip 명칭을 알 수 있습니다.
사진으로는 흐릿하게 나와서, 제품 설명 그림을 가져와 봤습니다.
STMicroelectronics 사의 32-bit ARM Cortex-M 프로세서라는 것을 알 수 있습니다.
STM32F030F4 네요. 아래 장표를 보면 32-bit ARM Cortex-M 에서 Mainstream 에 해당하는 chip 입니다.
동일 계열의 칩 중에서는 USB 인터페이스가 생략되어 있고, 메모리가 가장 적은 버전이군요.
ZE08-CH2O 의 인터페이스는 다음과 같습니다.
인터페이스 선들을 살펴 보면, 신호를 받는 방식이 PWM, UART, 그리고 DAC 세 가지 임을 알 수 있습니다.
아래는 default 연결인 Active Upload type 방식이라고 하는데, 기본적으로 TX/RX 를 사용하는 UART 방식을 표시합니다.
5. Arduino 용 Active Upload 소스
Default 방식인 Active Upload (UART) 소스 입니다.
* Serial Communication CH2O sensor
- https://forum.arduino.cc/index.php?topic=547952.0
Sketch 는 다음과 같습니다.
#include "arduino.h"
#include "SoftwareSerial.h"
#define MAXLENGTH 9
#define VREF 5.0 // voltage on AREF pin
long tenMinutes = 10 * 60 * 1000L; // on time of heater
SoftwareSerial mySerial(10, 11);
byte receivedCommandStack[MAXLENGTH];
byte checkSum(byte array[], byte length);
boolean receivedFlag;
void setup() {
// put your setup code here, to run once
mySerial.begin(9600);
Serial.begin(115200);
}
void loop() {
ze08_PPM();
}
byte checkSum(byte array[], byte length) {
byte sum = 0;
for (int i = 1; i < length - 1; i ++) {
sum += array[i];
}
sum = (~sum) + 1;
return sum;
}
boolean available1() { //new data was recevied
while (mySerial.available()) {
for (byte index = 0; index < MAXLENGTH - 1; index++) {
receivedCommandStack[index] = receivedCommandStack[index + 1];
}
receivedCommandStack[MAXLENGTH - 1] = mySerial.read();
byte sumNum = checkSum(receivedCommandStack, MAXLENGTH);
if ( (receivedCommandStack[0] == 0xFF) && (receivedCommandStack[1] == 0x17) && (receivedCommandStack[2] == 0x04) && (receivedCommandStack[MAXLENGTH - 1] == sumNum) ) { //head bit and sum are all right
receivedFlag = 1; //new data received
return receivedFlag;
} else {
receivedFlag = 0; //data loss or error
return receivedFlag;
}
}
return receivedFlag;
}
float ze08_PPM() {
if (available1() == 1) {
receivedFlag = 0;
float ppb = (unsigned int) (receivedCommandStack[4] * 256) + receivedCommandStack[5]; // bit 4: ppm high 8-bit; bit 5: ppm low 8-bit
float ppm = ppb / 1000; // 1ppb = 1000ppm
delay (1000);
Serial.print("Formalin ppm == ");
Serial.println(ppm);
return ppm;
}
}
float analogReadPPM() {
float analogVoltage = analogRead(A0) / 1024.0 * VREF;
float ppm = 3.125 * analogVoltage - 1.25; //linear relationship (0.4V for 0 ppm and 2V for 5ppm)
if( ppm < 0 ) {
ppm = 0;
} else if( ppm > 5 ) {
ppm = 5;
}
delay (1000);
return ppm;
}
Arduino 와의 Pin 연결은 다음과 같습니다.
ZE08-CH2O | Arduino Nano
--------------------------
6 (TX) | D10
5 (RX) | D11
--------------------------
| POWER
--------------------------
VCC | 3.3V
GND | GND
--------------------------
실재로 연결할 선들은 CO2 센서인 MH-Z14A 와 갯수와 크기가 동일하여, 만들어 놨던 선을 사용 했습니다.
* Hardware | CO2 센서인 MH-Z14A 를 활용해 보자
- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-CO2-sensor-MH-Z14A
사용하지 않는 선들은 빵판 고정용으로 사용. :-)
아래와 같이 값이 표시됩니다. Calibration 이 적용되지 않아서, 이 값이 정확한 것인지는 모르겠습니다.
센서 주변 공기가 바뀌면, 그에 따라서 센서값도 달라집니다.
6. DFRobot 용 소스 - DAC
UART 와 DAC 를 스위치 하나로 변경하면서 사용할 수 있는 breakout 보드를 DFRobot 에서 출시한 제품도 있습니다.
* Gravity: Formaldehyde (HCHO) Sensor
- https://www.dfrobot.com/product-1574.html
깔끔하게 잘 만들었네요. 저는 비싸서 구입하지 않았습니다.
Breakout 보드도 Pin 별로 이미 구분되어 있어서, 조금 아는 사람이면 굳이 DFRobot 제품을 구매할 필요는 없을 듯 하다.
* DFRobot / DFRobotHCHOSensor - A library for DFRobot Gravity HCHO Sensor, Arduino Compatible.
- https://github.com/DFRobot/DFRobotHCHOSensor
* Gravity HCHO WiKi
- https://wiki.dfrobot.com/Gravity__HCHO_Sensor_SKU__SEN0231
DFRobot 도 동일한 센서를 사용했으므로, DAC 소스를 가져다 사용해 봅시다.
/***************************************************
DFRobot Gravity: HCHO Sensor
"https://www.dfrobot.com/wiki/index.php/Gravity:_HCHO_Sensor_SKU:_SEN0231"
***************************************************
This example reads the concentration of HCHO in air by DAC mode.
Created 2016-12-15
By Jason "jason.ling@dfrobot.com@dfrobot.com"
GNU Lesser General Public License.
See "http://www.gnu.org/licenses/" for details.
All above must be included in any redistribution
****************************************************/
/***********Notice and Trouble shooting***************
1. This code is tested on Arduino Uno with Arduino IDE 1.0.5 r2.
2. In order to protect the sensor, do not touch the white sensor film on the sensor module,
and high concentration of Hydrogen sulfide, hydrogen, methanol, ethanol, carbon monoxide should be avoided.
3. Please do not use the modules in systems which related to human being’s safety.
****************************************************/
#define SensorAnalogPin A2 // this pin read the analog voltage from the HCHO sensor
#define VREF 5.0 // voltage on AREF pin
void setup() {
Serial.begin(115200);
}
void loop() {
Serial.print(analogReadPPM());
Serial.println("ppm");
delay(1000);
}
float analogReadPPM() {
float analogVoltage = analogRead(SensorAnalogPin) / 1024.0 * VREF;
float ppm = 3.125 * analogVoltage - 1.25; //linear relationship(0.4V for 0 ppm and 2V for 5ppm)
if( ppm < 0) {
ppm = 0;
} else if( ppm > 5) {
ppm = 5;
}
return ppm;
}
Arduino 와 연결되는 Pin 정보는 다음과 같습니다.
ZE08-CH2O | Arduino Nano
--------------------------
2 (DAC) | A2
--------------------------
| POWER
--------------------------
VCC | 3.3V
GND | GND
--------------------------
Layout 구성도 입니다.
실재로 구현한 사진 :-)
Default 연결 방식인 Active Upload 방식과는 값의 차이가 많이 날 뿐더러, 일관적인 값을 보여주지 않습니다.
7. DFRobot 용 소스 - UART
이번에는 DFRobot 에서 나온 UART 방식의 소스를 이용해 봅니다.
/***************************************************
DFRobot Gravity: HCHO Sensor
"https://www.dfrobot.com/wiki/index.php/Gravity:_HCHO_Sensor_SKU:_SEN0231"
***************************************************
This example reads the concentration of HCHO in air by UART mode.
Created 2016-12-15
By Jason "jason.ling@dfrobot.com@dfrobot.com"
GNU Lesser General Public License.
See "http://www.gnu.org/licenses/" for details.
All above must be included in any redistribution
****************************************************/
/***********Notice and Trouble shooting***************
1. This code is tested on Arduino Uno with Arduino IDE 1.0.5 r2.
2. In order to protect the sensor, do not touch the white sensor film on the sensor module,
and high concentration of Hydrogen sulfide, hydrogen, methanol, ethanol, carbon monoxide should be avoided.
3. Please do not use the modules in systems which related to human being’s safety.
****************************************************/
#include "DFRobotHCHOSensor.h"
#include "SoftwareSerial.h"
#define SensorSerialPin 10 // this pin read the uart signal from the HCHO sensor
SoftwareSerial sensorSerial(SensorSerialPin, SensorSerialPin);
DFRobotHCHOSensor hchoSensor(&sensorSerial);
void setup() {
sensorSerial.begin(9600); // the baudrate of HCHO is 9600
sensorSerial.listen();
Serial.begin(115200);
}
void loop() {
if(hchoSensor.available() > 0) {
Serial.print(hchoSensor.uartReadPPM());
Serial.println("ppm");
}
}
Arduino 와의 Pin 연결은 다음과 같습니다.
ZE08-CH2O | Arduino Nano
--------------------------
6 (TX) | D10
--------------------------
| POWER
--------------------------
VCC | 3.3V
GND | GND
--------------------------
Layout 그림도 그려 봤습니다.
실재 구성 모습 입니다.
인터넷 바다를 떠돌다가, ESP8266 을 이용한 소스를 발견하게 됩니다.
* rsalinas/ze08-ch2o-arduino
- https://github.com/rsalinas/ze08-ch2o-arduino
Remember that this sensor requires 5V in Vcc but does NOT tolerate 5V in its RX input. If you just want to use the default, active mode, you don't even need to connect this pin, so you can connect directly 5V, GND and Arduino's RX.
궁극적으로는 WiFi > internet 을 통하여 sensor data 를 올리고, 모니터링 방식이 좋으므로, 잘 되었습니다.
ESP8266 에서 돌아가는 소스라면, WiFi 연결 코드만 추가하면 추가로 arduino 필요 없이 바로 구현이 가능 하겠습니다.
지금까지는, arduino 와 sensor 를 연결하고, ESP8266 은 오로지 WiFi 용으로만 사용하는 구성이었습니다.
ESP8266 에서 sensor 값 감지와 WiFi 가 동시에 되면, arduino 를 사용할 필요가 없어 효율이 좋겠네요.
ZIP 파일을 그대로 Library 에 추가 합니다.
Sketch > Include Library
Libraries 폴더에 보면, 새롭게 올라가 있는 것을 확인할 수 있습니다.
소스를 보면 Basic 하나만 등록되어 있습니다.
File > Examples > ze08-ch2o > Basic
Sketch 는 다음과 같습니다. SoftwareSerial 에서 조금 손을 봤습니다.
#include "ze08_ch2o.h"
#include "SoftwareSerial.h"
// Instantiate a serial port, whatever Stream you have
// SoftwareSerial ch2oSerial(4, SW_SERIAL_UNUSED_PIN); // RX, TX
SoftwareSerial ch2oSerial(14, 14); // RX, TX
// Instantiate a sensor connected to the previous port
Ze08CH2O ch2o{&ch2oSerial};
void setup() {
ch2oSerial.begin(9600);
ch2oSerial.listen();
Serial.begin(115200); // Serial Monitor
}
void loop() {
Ze08CH2O::concentration_t reading;
if (ch2o.read(reading)) {
Serial.print("New value: ");
Serial.println(reading);
}
}
여기서 한가지 문제가 있습니다.
ESP8266 에는 RX pin 이 하나만 있어, Serial Monitor 를 이용하면서 "수신" 을 받을 수 있는 pin 이 없다는 것이죠.
즉, sensor 를 연결할 수 있는 Pin 이 없습니다.
남아있는 GPIO2 는 TX 용도이고, 부팅 후에는 HIGH 로, 3V 전압이 걸려 있습니다.
그럼 도대체 이 소스 제작자는 어떻게 확인한 것일 까요?
사실은 ESP2866 이라는 것은 ESP-01 만 뜻하는 것이 아니라, ESP8266EX 을 사용한 WiFi module 의 총칭이었던 것입니다.
저는 지금까지 ESP8266 = ESP-01 인줄 알고, SoftwareSerial 부분에서 더 이상 진행을 못하고 있었습니다.
위의 도식처럼 ESP8266EX 에는, 더 많은 GPIO 를 지원하고 있었습니다.
단순히, ESP-01 의 pin out 갯수가 적었던 것이였죠. 더 많은 연결을 위해 ESP-01 도 pin out 을 처음부터 늘려 줬으면 어떠했을까 합니다.
어떤 사람이 "it's a shame to have such a small number of GPIOs at ESP-01" 라고 쓴 글을 본것 같습니다.
저도 chip diagram 을 보고, 납땜을 시도 했습니다.... 만 실패 했습니다. 너무 조밀합니다.
굴하지 않고, ESP8266EX chip 을 사용하면서 Pinout 이 확장된 breakout 모델인 ESP-03 을 구입해서 연결 했습니다!
연결할 수 있는 Pinout - GPIO 가 많아서 행복합니다.
Pin 연결도는 다음과 같습니다.
ZE08-CH2O | ESP-03
----------------------
6 (TX) | GPIO 14
----------------------
| POWER
----------------------
VCC | 3.3V
GND | GND
----------------------
실재 구성도는 다음과 같습니다.
Serial Monitor 까지 연결한 모습이 다음과 같습니다. ESP-03 의 GPIO 14 에 ZE08-CH2O 의 TX 와 연결되어 있습니다.
기본 소스에 IoT 솔루션인 Blynk 소스를 입혀 봤습니다. 자세한 내용은 아래 포스트에 올려 놨습니다.
* Software | Blynk 사용해 보기
- https://chocoball.tistory.com/entry/Software-Blynk-howto
이렇게 하므로써, WiFi 연결까지 소스에 한방에 녹여 놓을 수 있습니다.
#include "ze08_ch2o.h"
#include "SoftwareSerial.h"
SoftwareSerial ch2oSerial(14, 14); // RX, TX
Ze08CH2O ch2o{&ch2oSerial};
int sensorData;
/* Comment this out to disable prints and save space */
#define BLYNK_PRINT Serial
#include "ESP8266WiFi.h"
#include "BlynkSimpleEsp8266.h"
// You should get Auth Token in the Blynk App.
// Go to the Project Settings (nut icon).
char auth[] = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
// Your WiFi credentials.
// Set password to "" for open networks.
char ssid[] = "XXXXXXXXXXXX";
char pass[] = "YYYYYYYYYYYYYYYYYYY";
BlynkTimer timer;
// This function sends Arduino's up time every second to Virtual Pin (5).
// In the app, Widget's reading frequency should be set to PUSH. This means
// that you define how often to send data to Blynk App.
void myTimerEvent() {
// You can send any value at any time.
// Please don't send more that 10 values per second.
Ze08CH2O::concentration_t reading;
if (ch2o.read(reading)) {
Serial.print("ZE08-CH2O : ");
Serial.println(reading);
sensorData = reading;
}
Blynk.virtualWrite(V5, sensorData);
}
void setup() {
// Debug console
Serial.begin(115200);
ch2oSerial.begin(9600);
ch2oSerial.listen();
Blynk.begin(auth, ssid, pass);
// You can also specify server:
//Blynk.begin(auth, ssid, pass, "blynk-cloud.com", 80);
//Blynk.begin(auth, ssid, pass, IPAddress(192,168,1,100), 8080);
// Setup a function to be called every second
timer.setInterval(5000L, myTimerEvent);
}
void loop() {
Blynk.run();
timer.run(); // Initiates BlynkTimer
}
아래와 같이 값들이 표시됩니다.
값의 범위가 50 ~ 150 정도여서, 기준을 모르겠어나, 값의 변동이 기민하게 발생하는 것을 보니, 문제 없을 듯 합니다.
나누기 100 을 하면, UART 방식의 값과 거의 비슷해 집니다.
문제 없이 Blynk 어플에서 값들을 확인할 수 있습니다.
FIN
ZE08-CH2O 의 연결 방식인 DAC / UART 는 시험해 봤으나, PWM 은 정보가 없어서 시도해 보지 못했네요.
나중에 알게 되면 추가하도록 하겠습니다.
Formaldehyde 센서 확인도 끝났으니, 자 다음 센서요~.
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