Port szeregowy przez WiFi: 10 kroków

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:03

Komunikacja danych między urządzeniami elektronicznymi jest nieunikniona w wielu projektach elektronicznych i przynosi wiele korzyści dla Twojego projektu, np. podłączenie mikrokontrolera do komputera i monitorowanie danych na dużym kolorowym wyświetlaczu zamiast małego monochromatycznego LCD. Mówiąc o podłączeniu urządzenia do komputera, najbardziej oczywistym sposobem komunikacji jest port USB. Ale przesyłanie danych przez USB wymaga dużo programowania. Innym łatwym sposobem jest port szeregowy (aka COM) i protokół RS232, który wymaga tylko małego obwodu elektronicznego do konwersji poziomów napięcia i odrobiny programowania. Zrobiłem więc adapter RSS232-TTL UART i opublikowałem tutaj do wykorzystania we wszystkich moich projektach. Ale spotkałem się z nowym problemem, nowe płyty główne i laptopy nie mają portu COM. Wtedy zdecydowałem się na wykonanie adaptera USB-TTL UART, wykorzystując do swoich projektów słynny układ scalony FT232. Działa bardzo dobrze, ale irytują mnie długie przewody od urządzeń do PC. Czy można mieć port szeregowy w powietrzu, tak jak bezprzewodowe myszy i klawiatury? Oczywiście można to zrobić za pomocą uroczego modułu WiFi ESP8266, a korzystając z WiFi nie trzeba samemu robić klucza sprzętowego, a także można mieć port szeregowy przez internet. Wow, chciałem tylko bezprzewodowego portu szeregowego, teraz mam również port szeregowy przez Internet. To bardzo ekscytujące.

Film pokazuje sterowanie maszyną CNC do odpadów elektronicznych (drukarka 3D) za pomocą tego urządzenia.

Chcę podzielić się z wami tym projektem. Jeśli Ci się spodoba, chodź za mną.

Krok 1: Rzeczy, których potrzebujesz

• 1x moduł ESP8266-01
• 1x regulator napięcia 78L05
• 1x regulator napięcia LF33CV
• 1x tranzystor BC547
• Kondensator elektrolityczny 3x 100uF
• 1x kondensator MKT 100nF
• 1x opornik 4,7 K
• 6x rezystory 10K
• 1x dioda 1N4148
• 2x małe przyciski
• 8x żeńskie nagłówki pinowe
• 1x złącze zasilania (żeńskie)
• 1x złącze zasilania (męskie)
• 1x stereofoniczne złącze audio 3,5 mm (męskie)
• Niektóre przewody
• Niektóre płyty miedziane
• Narzędzia do produkcji PCB (papier ścierny, papier błyszczący, drukarka laserowa, plik PCB, aceton, wytrawiacz chlorku żelaza, plastikowy pojemnik itp.)
• Narzędzia lutownicze (żelazo, drut, topnik, przecinak do drutu itp.)
• Trochę bezużytecznych plastikowych kart i kleju do wykonania etui

Krok 2: Wykonanie PCB

Wydrukuj plik PCB za pomocą drukarki laserowej na błyszczącym papierze A4 bez skalowania. Wytnij tabliczkę miedzianą, wyczyść papierem ściernym, zalej tablicę acetonem, połóż na niej zadrukowane papiery i dociśnij je około 10 sekund i poczekaj, aż wyschnie. Usuń papiery, jeśli są części, których obwód nie odzwierciedla dobrze, zamocuj je markerem CD. Następnie namocz deskę w wytrawiaczu chlorku żelazowego i poczekaj, aż nie będzie widać żadnych części miedzianych. Deskę umyć wodą, osuszyć i oczyścić papierem ściernym, a następnie wywiercić otwory. Istnieje wiele instrukcji, które pokazują, jak wykonać płytkę drukowaną.

Krok 3: Lutowanie elementów

Przylutuj elementy zgodnie z tekstem na płytce i schematem ideowym. Zwróć uwagę na kierunek regulatorów napięcia, tranzystora, diody i kondensatorów elektrolitycznych. Istnieje wiele instrukcji, które nauczą Cię lutowania. Zauważ, że anoda znajduje się na środku złącza zasilania podczas podłączania go do płyty. Podłącz złącze audio 3,5 mm do zacisków RX, TX i GND na płycie zgodnie z jej schematem. Przylutuj żeńskie listwy pinowe w miejsce modułu ESP8266.

Krok 4: Programowanie ESP8266

Poszukaj na tej stronie flashowania ESP8266 z Arduino. Możesz znaleźć przydatne artykuły. Sflashowałem go za pomocą mojego adaptera USB-TTL UART i małej płytki, którą zrobiłem do flashowania i testowania ESP8266-01 (jeśli chcesz to zrobić, pobierz jego pliki z tego kroku i zrób swój flasher ESP8266). Pobierz poniższy kod i sflashuj swój ESP8266. Następnie umieść go na swoim miejscu na swojej planszy. Regulator napięcia LF33CV uniemożliwia podłączenie modułu ESP8266 w złym kierunku.

Krok 5: Tworzenie sprawy

Wyczyściłem papierem ściernym kilka bezużytecznych kart plastikowych i wykonałem etui na to urządzenie, sklejając je ze sobą. Nie zapomnij zrobić otworów do chłodzenia LF33CV.

Krok 6: Jak korzystać

Umieściłem dwa złącza dla zasilacza (jedno męskie i jedno żeńskie), aby móc łatwo umieścić to urządzenie między wyjściem zasilacza AC a zestawem, który trzeba podłączyć do portu szeregowego, aby nie trzeba było przygotowywać innego źródła zasilania dla tego urządzenia. Zgodnie z kartą katalogową LF33CV można zasilać to urządzenie od 3,5VDC do 18VDC.

Podłącz złącze audio 3,5 mm do portu szeregowego urządzenia docelowego, a męskie złącze zasilania do zasilacza urządzenia docelowego. Podłącz wyjście zasilacza AC do złącza wejściowego DC „Serial Port over WiFi”.

Na komputerze połącz się z punktem dostępu „dihavSerialPort_XXXXXX”, adres IP urządzenia w trybie punktu dostępu to „192.168.4.1”.

Pobierz aplikację Windows, którą przesłałem tutaj, i uruchom ją na swoim komputerze. Wpisz IP urządzenia, wybierz szybkość transmisji, bit stopu, bity danych, parzystość i kliknij przycisk „Połącz”. Kliknij przycisk „Zezwól na dostęp” w oknie „Alarm bezpieczeństwa systemu Windows”. Możesz wysłać dane, wpisując je w polu poniżej przycisku „Rozłącz” jako ASCII, szesnastkowy lub dziesiętny i naciskając powiązany przycisk „Wyślij XXX”. Wysłane i odebrane dane zostaną wyświetlone w sześciu polach pod przyciskami „Wyślij XXX”.

Istnieje interfejs oparty na HTML, który umożliwia dostęp do portu szeregowego w przeglądarce internetowej w dowolnym systemie operacyjnym. Aby uzyskać do niego dostęp, wpisz „192.168.4.1” w pasku adresu przeglądarki internetowej i naciśnij Enter.

Krok 7: Szeregowe przekazywanie danych

W wielu aplikacjach istnieje oprogramowanie, które musi łączyć się z urządzeniem przez port szeregowy. Aby było to możliwe, pobierz com0com i zainstaluj go na swoim komputerze. Utwórz parę portów wirtualnych wybierz jeden z nich jako port szeregowy w oprogramowaniu „dihav SerialPort over WiFi” i wybierz inny w oprogramowaniu sterującym urządzeniem. Aby nawiązać połączenie, naciśnij przycisk Połącz.

Krok 8: Łączenie z routerem

Możesz również podłączyć to urządzenie do routera zamiast używać go jako punktu dostępu. Aby to zrobić, przejdź do strony ustawień urządzenia, wpisując „192.168.4.1/set” w pasku adresu przeglądarki internetowej. Na tej stronie możesz zmienić nazwę urządzenia, hasło punktu dostępu i określić router, z którym ma się łączyć to urządzenie, wpisując jego nazwę i hasło. Zaleca się przypisanie statycznego adresu IP do tego urządzenia, jeśli chcesz połączyć je z routerem. Aby dowiedzieć się, jak to zrobić, po prostu wyszukaj w Internecie hasło „Przypisz statyczny adres IP”. Zauważ, że jeśli podłączysz to urządzenie do routera, adres IP nie będzie już „192.168.4.1”. Aby zresetować wszystkie te ustawienia, przytrzymaj przycisk „Resetuj hasła” na urządzeniu przez około 2 sekundy.

Krok 9: Port szeregowy przez Internet

Teraz dotarliśmy do ekscytującej części. Aby uzyskać dostęp do portu szeregowego przez Internet, wyszukaj w Internecie „Przekazywanie IP”, aby dowiedzieć się, jak to zrobić. Następnie przekieruj porty 80 i 2321 urządzenia utworzonego w Internecie. Przypisanie statycznego adresu IP do tego urządzenia bardzo ci pomoże w tym kroku. Wyszukaj „Moje IP” w Google, możesz zobaczyć swój adres IP u góry wyników wyszukiwania. Jest to adres IP, którego należy użyć, aby uzyskać dostęp do portu szeregowego z Internetu.

Krok 10: Korzystaj bezpośrednio z Wi-Fi w swoim programie

Jeśli chcesz stworzyć program, który bezpośrednio łączy się z tym urządzeniem bez korzystania z oprogramowania pobranego z kroku 6, użyj następującego protokołu, który zrobiłem dla tego urządzenia.

1. Każdy to bajt.
2. Szybkość transmisji na porcie 2321 to 4-bajtowa wartość, z którą najważniejszy bajt zostanie wysłany jako pierwszy.

• Łączyć:

  • HTTP (port 80):

    • Żądanie: POST con
    • bdrt=####&dbt=#&sbt=#&prty=#
    • Odpowiedź: OK lub ER

  • Port 2321:

    • Żądanie: [1][bdrt][bdrt][bdrt][bdrt][dbt][sbt][prty]
    • Odpowiedź: [0] lub [1]

• Rozłączyć się:

  • HTTP (port 80):

    • Żądanie: GET dis
    • Odpowiedź: OK

  • Port 2321:

    • Żądanie: [2]
    • Odpowiedź: [1]

• Otrzymywać dane:

  • HTTP (port 80):

    • Żądanie: GET rec
    • Odpowiedź: OK…dane(hex)… lub ER

  • Port 2321:

    Bajty danych zostaną wysłane do serwera utworzonego na komputerze PC na porcie 2321

• Wyślij dane:

  • HTTP (port 80):

    • Żądanie: POST snd
    • …dane (szesnastkowe)…
    • Odpowiedź: OK lub ER

  • Port 2321:

    • Żądanie: [3][rozmiar danych(max255)]…dane…
    • Odpowiedź: [0] lub [1]

• Połączenie testowe:

  • Port 2321:

    • Prośba: [4]
    • Odpowiedź: [44]