動機
NavSpark是個包含GPS功能的Arduino相容版, 詳情請看我之前的網誌: NavSpark Mini初體驗 .會選用這片做為Arduino, 想必會用到上面的GPS功能, 但麻煩的是, 每次coding燒錄完之後, 若要確定程式正確, 勢必得挑一個可以收到GPS訊號的地方. 我當然大可以帶著筆電和NavSpark去外面coding, 但在寒冷的晚上又要餵蚊子, 不是個很好的coding環境.
又或者我可以拉一個GPS天線到室內, 然後接上NavSpark的IPX接頭.
串列埠轉WIFI模組 UART to WiFi EM-380C(BB-MAXCHIP) NT$3,300
A06-0029 UART轉WIFI模組 NT$1890
以上兩個方法似乎都不是很好的方式, 後來我想到UART X Wifi的方式, 這當然不是甚麼先進的想法, 一些天文觀測的同好早就用這樣的方式, 在室內/帳棚內輕鬆遙控寒冷星空下的望遠鏡.
但是這類的周邊通常都不太便宜(當然淘寶找可以便宜很多....), 若只是為了開發驗證用, 這樣的開銷划不來.
A06-0029 UART轉WIFI模組 NT$1890
剛好我手邊有片ESP8266 Wifi模組, 又具備UART的功能, 看來只要適當的設定就可以達到UARTx Wifi ! 而且這片ESP8266只花費百圓餘而已!
[2]Com0Com v3.0.0.0 utility for W7 x86 (32bit) platform, signed driver.
com0com/com2tcp
如果有兩張ESP8266, Wifi的細節由EPS8266內部處理掉是最理想的了, 可惜的是我手邊只有一片ESP8266可用...
透過com0com/com2tcp的方式, 可以省略掉USB-Serial, 但是需要多一個WIFI Adapter, 不過若是用NB, 應該不會缺乏WIFI Adapter.
本文是朝向使用com0com/com2tcp的方向規劃.
另外, com0com官網上的安裝檔附的驅動不含簽名, 在win7下是無法使用的, 建議可以改下載[1]或[2]的com0com安裝檔進行安裝.
NodeMCU
根據[3], ESP8266可以用AT Command/NodeMCU/原生SDK/Arduino等方法開發(WebSDK就不適用於這裡的用途了, IoT比較適合).
看來比較適合且不用花太多時間的就屬NodeMCU和Arduino, 其中NodeMCU是以script方式執行, 可以略過編譯及燒錄的冗長時間, 最後NodeMCU出線.
為了用上NodeMCU, 需要先將Node MCU Firmware燒錄到ESP8266, 可以參考[3]的說明操作.
Telnet Server
由於com2tcp支援telnet協定, 因此ESP8266端運行一個telnet server, 將接收到的訊息傳送到UART, 再將UART發出的訊息回送到telnet client, 如此就可以做到雙向溝通.
運行在NodeMCU上的telnet我是以[4]為基礎下去修改. 結果下面會提到.
首先NodeMCU將init.lua及wifi.lua設定為以下內容:
首先NodeMCU將init.lua及wifi.lua設定為以下內容:
--init.lua
dofile("wifi.lua")
--wifi.lua
print("set up wifi mode")
wifi.setmode(wifi.STATION)
wifi.sta.config("skyforce","0913679376")
--here SSID and PassWord should be modified according your wireless router
wifi.sta.connect()
tmr.alarm(1, 1000, 1, function()
if wifi.sta.getip()== nil then
print("IP unavaiable, Waiting...")
else
tmr.stop(1)
print("Config done, IP is "..wifi.sta.getip())
--dofile("yourfile.lua")
end
end)
telnet server的script如下, 但不建議一開始就放在init.lua直接執行, 因為執行script後, UART會直接轉向telnet, 因此NodeMCU無法再透過UART被操作, 等於NodeMCU會變成磚(只剩下UART轉Wifi的功能), 除非重燒韌體.
所以請先用手動執行的方式, 確認整個環節都打通了, 再把telnet server script放到init.lua讓他開機自動執行.
telnet.lua[4]:
--simple_telnet.lua
baudrate = 115200
telnet_port = 23
uart.setup( 0, baudrate, 8, 0, 1, 0 )
s=net.createServer(net.TCP,60)
s:listen(telnet_port ,function(c) --c : net.socket module
--send
function s_output(str)
if(c~=nil)
then c:send(str)
end
end
--node.output(s_output, 0) -- re-direct output to function s_ouput.
uart.on("data", 0, s_output, 0)
--receive
c:on("receive",function(c,l)
--node.input(l) -- works like pcall(loadstring(l)) but support multiple separate line
uart.write(0,l)
end)
-- disconnect
c:on("disconnection",function(c)
node.output(nil) -- un-regist the redirect output function, output goes to serial
end)
end)
--init.lua
dofile("wifi.lua")
dofile("telnet.lua")
com0com/com2tcp的設定
com0com照預設的方式安裝好, 並不需要額外的設定. 只要記得com0com的兩個COM port即可.
com2tcp則按照下面的參數執行
com2tcp --baud baudrate \\.\com## ip port
baudrate的部分照NavSpark UART的baudrate去設定即可, NavSpark mini的UART預設為115200, 因此我也設定在115200, 但115200用來燒錄其實很慢.
com##則要看com0com安裝時配給的com來決定, 依照我的環境設定COM16, 而COM15提供給Arduino或GNSS Viewer燒錄用.
ip則填入NodeMCU跟ap所取得的ip.
port則按照telnet標準port為23.
GNSS Viewer燒錄時可以改變原本的baudrate, 縮短燒錄時間, 但這一招用在UART x Wifi似乎行不通, 比較可能的解釋是這樣的:
在原本的架構下, GNSS Viewer通知NavSpark改變baud rate, 然後comA接著更改到相同的baud rate, 兩邊就可以用新的baud rate繼續溝通
但是當我們採用Wifi的方式燒錄, 架構中共有三個UART設定, GNSS Viewer可以改變UART1, NavSpark也改變了對應的baud rate, 但是com2tcp對應的UART2及ESP8266對應的UART3卻沒有跟著改變, 因此整個UART並沒有用相同的baud rate去運行, 因此整個baud rate改變的機制無法正常運作.
暫時想不到解決方法, ESP8266或許可以攔截UART訊號去改變baud rate,但是com2tcp該怎麼作到動態改變baud rate我就不知道了. 目前最快的方式, 可能是直接將UART1/2/3的baud rate設高一點縮短燒錄時間.
com2tcp若不開啟 baud rate emulation, 是可以不用care baud rate設定, 參考自這裡. 因此UART2的設定可以don't care.
com##則要看com0com安裝時配給的com來決定, 依照我的環境設定COM16, 而COM15提供給Arduino或GNSS Viewer燒錄用.
ip則填入NodeMCU跟ap所取得的ip.
port則按照telnet標準port為23.
GNSS Viewer燒錄問題
在原本的架構下, GNSS Viewer通知NavSpark改變baud rate, 然後comA接著更改到相同的baud rate, 兩邊就可以用新的baud rate繼續溝通
但是當我們採用Wifi的方式燒錄, 架構中共有三個UART設定, GNSS Viewer可以改變UART1, NavSpark也改變了對應的baud rate, 但是com2tcp對應的UART2及ESP8266對應的UART3卻沒有跟著改變, 因此整個UART並沒有用相同的baud rate去運行, 因此整個baud rate改變的機制無法正常運作.
暫時想不到解決方法, ESP8266或許可以攔截UART訊號去改變baud rate,
com2tcp若不開啟 baud rate emulation, 是可以不用care baud rate設定, 參考自這裡. 因此UART2的設定可以don't care.
[參考]
[1]Com0Com v3.0.0.0 utility for W7 x64 platform, signed driver.[2]Com0Com v3.0.0.0 utility for W7 x86 (32bit) platform, signed driver.
[3]ESP8266 韌體概述
