NodeMcu ve Basit bir Uygulama.

ESP8266 isimli wifi çipini duymayan elektronikçi sanırım artık kalmamıştır. Bu çip ilk olarak ESP-01 ismindeki modülle piyasaya çıkmıştı. ESP-01 isimli modülde sadece 2 adet GPIO pini bulunmaktaydı ve bu pinler  de aslında çipin boot seçimini sağlayan ve çipe firmware yüklemek için gerekli olan pinlerdi. Bu 2 pini boot işlemleri bittikten sonra giriş çıkış olarak kullanabiliyorduk fakat oldukça  zahmetli işti. Daha sonra ESP modüllerinin farklı türevleri ortaya çıktı. Son olarak NodeMcu isminde, esp8266’yı kullanabilmek için gerekli herşeyi üzerinde barındıran, ESP8266’nın bütün pinlerini kullanılabilir hale getiren kartlar piyasaya çıktı. NodeMcu aslında ESP8266’yı LUA dili ile programlamak için geliştirilmiş bir firmwarein ismi. Fakat ayrıca NodeMcu DevKit isminde  geliştirme kartları da olduğu ve çok tutulduğu için bu kartlara da kısaca NodeMCU diyoruz. Ben de ESP8266’ya ilgimi tekrardan yönelttiğim bu günlerde bu kartlardan birisini aliexpress üzerinden sipariş ettim. Sipariş ettiğim kart, diğerlerinden farklı olarak üzerinde 32 Mbit flash barındırmakta. Standart NodeMcu kartlarında bu flash çipinin hafıza boyutu 4Mbit. Kartın üzerinde ayrıca 3.3V voltaj regülatörü ve micro USB konnektörü de mevcut. Böylece ekstra bir donanıma ihtiyaç duymadan kartımızı bilgisayarımıza bağlayıp programlamaya başlayabiliyoruz.  Kartın fiyatı ben aldığımda 2.35$ dı ve 10 gün gibi bir sürede elime geçti. Böyle özellikleri olan bir kart için bence müthiş bir fiyat. Sanırım artık elimden düşmeyecek mikrodenetleyicilerin  başında ESP8266 geliyor.

Kartın şeması aşağı yukarı şöyle;

Büyütmek için tıklayın…

Aşağı yukarı diyorum çünkü bendeki kartta TX0 ucuna ekstra bir led bağlı ve CH340 yerine CP2102 bulunmakta, diğer bütün bağlantılar aynı.

Kartta bulunan 32Mbit flashın avantajı daha büyük projelerin derlenip bu karta yüklenmesine izin vermesi.

Gelelim bu kartı nasıl programlayacağımıza. ESP8266 için 4 farklı programlama seçeneği mevcut;

1- AT komutlarıyla: AT komutlarıyla programlayabilmek için ESP içerisinde AT firmware bulunması gerekir. Bu firmwarelerden en stabili şudur.

2-LUA Programlama:  LUA ile programlayabilmek için ESP8266 içerisinde nodemcu firmware yüklü olması gerekmektedir. Bu firmware aracılığı ile LUA ile yazılmış programlar ESP8266 tarafından yorumlanmaktadır. NodeMCU kartını LUA ile programlamak isteyenler buradan devam edebilirler.

3-Arduino IDE:  Arduino ide ile programlanacaksa içerisinde hiç bir şey yüklü olmasına gerek yok. Sadece Arduino ide üzerinde gerekli yüklemelerin yapılması gerekiyor. Bunun için biraz googlellamak yeterli. Burada bilinmesi gereken şu; arduino ile programlandığında ESP8266 içerisindeki yüklü firmware siliniyor. Daha sonra AT veya Lua modunda kullanmak isterseniz firmware yüklemeniz gerekir.

4- MicroPython: ESP8266’yı micropython ile programlamak için, içerisine micropython firmware yüklemek gerekiyor. Micropython mikrodenetleyici dünyasında hızla gelişen bir programlama dili. Yakında kendisini iyiden iyiye hissettirecektir. MicroPython -ESP8266 ile ilgili detaylaraburadan ulaşabilirsiniz.

Bence AT komutlarıyla uğraşmak hamallıktan başka bişey değil.  ESP8266 unutmayalım ki bir mikrodenetleyici ve onu kullanmak için başka bir mikrodenetleyici kullanmak bana ters 🙂

ESP8266 mikrodenetleyicisinin özellikleri aşağıdaki tabloda özet olarak verilmiş.

ESP8266 üzerinde bir adet 10bit ADC girişi de mevcut. Bu sayede dışarıdan herhangi bir analog veriyi de algılatabiliyoruz. Ayrıca dahili olarak ESP8266’nın besleme gerilimi de okunabiliyor ve bu sayede ADC ölçümlerimizi VCC’ye göre kalibre ederek daha stabil hale getirebiliriz.

Ben ESP8266’yı C programlama diline olan sevgimden dolayı Arduino IDE ile programlamaya karar verdim. Arduino bugüne kadar hep uzak durduğum bir platformdu. Bundan sonra da uzak duracağım çünkü  herşeyin bu kadar basitçe yapılabilmesi bana ters:) Şaka bir yana , hazır fonksiyonların getirmiş olduğu basitlik tabiki arka planda pek çok şeyden taviz vermemizi de neden oluyor. Örneğin bir pinin on/off yapma hızının karşılaştırıldığı bir videoyu şuradan izleyebilirsiniz. LUA ile programlamak ta oldukça kolay olmasına rağmen süslü parantezlerin yerini malesef hiç birşey tutmuyor gönülde 🙂

ESP8266’yı arduino ile programlayabilmek için öncelikle buradan  ARDUINO IDE’yi indirip kurmamız gerekiyor. Daha sonra;

• Arduino’yu başlatıyoruz ve Dosya–>Tercihler seçeneğini bulup tercihler penceresini açıyoruz.
• Ayarlar sekmesindeki “Ek devre Kartları Yöneticisi URL’leri” yazan kısıma aşağıdaki URL’yi kopyalayıp yapıştırıyoruz.  http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json  Başka ekstra kartlar da kullanılacaksa aralarına virgül koyarak birden fazla kart yöneticisi URL’si eklenebilir.
• Araçlar–>Kart–> Kart Yöneticisi seçilerek  ESP8266 araması yaptırılır ve çıkan “esp8266 by ESP8266 community” seçeneğinin üzerine gelinerek yüklenir.
• Araçlar–>Kart yolundan hangi kartı kullanıyorsak onu seçeriz. (Generic ESP8266, Nodemcu v1.0 vs.)

Bu işlemlerden sonra programlama yapmaya hazırız.

En basitinden bir web server uygulaması aşağıdaki gibidir:

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <WiFiClient.h>
#include <ESP8266WebServer.h>
#include <ESP8266mDNS.h>

const char* ssid = "........";
const char* password = "........";

ESP8266WebServer server(80);

int led = D1;

void yak()
{
digitalWrite(led,1);
server.send(200, "text/html", "<html><meta http-equiv=\"Content-Type\" content=\"text/html; charset=utf-8\"/><h1>Mikrodunya</h1> <p>Led Yanıyor</p> <a href=\"/yak\"> Yak </a> <br> <a href=\"/sondur\"> Söndür </a> <br> <a href=\"/\"> Sayfayı Yenile </a> </html>");
}

void sondur()
{
digitalWrite(led,0);
server.send(200, "text/html", "<html><meta http-equiv=\"Content-Type\" content=\"text/html; charset=utf-8\"/><h1>Mikrodunya</h1> <p>Led Sönük</p> <a href=\"/yak\"> Yak </a> <br> <a href=\"/sondur\"> Söndür </a> <br> <a href=\"/\"> Sayfayı Yenile </a> </html>");
}

void yenile()
{
int durum=digitalRead(led);
String veri="<html><meta http-equiv=\"Content-Type\" content=\"text/html; charset=utf-8\"/><h1>Mikrodunya</h1>";
veri+="<p>";
veri+=(durum)?"Led Yanıyor</p>":"Led Sönük</p>";
veri+="<a href=\"/yak\"> Yak </a> <br> <a href=\"/sondur\"> Söndür </a> <br> <a href=\"/\"> Sayfayı Yenile </a> </html>";
server.send(200, "text/html",veri);
}

void setup(void){
pinMode(led, OUTPUT);
digitalWrite(led, 0);
Serial.begin(115200);
WiFi.begin(ssid, password);
Serial.println("");

// Wait for connection
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(500);
Serial.print(".");
}
Serial.println("");
Serial.print("Connected to ");
Serial.println(ssid);
Serial.print("IP address: ");
Serial.println(WiFi.localIP());

server.on("/yak", yak);
server.on("/sondur", sondur);
server.on("/", yenile);

server.begin();
Serial.println("HTTP server started");
}

void loop(void){
server.handleClient();
}

Bu kodda dikkat edilecek nokta kodun başında tanımlanan ssid yazan yere kendi routerımızın Wifi ismini tırnak içerisinde yazmamız,  password  yazan yere ise şifremizi tırnak içerisinde yazmamız gerektiğidir. Kodu derleyip karta yükledikten sonra Arduino IDE’nin sağ üst köşesinde bulunan seri port ekranımızı açarak  kartın almış olduğu IP adresini görebilirsiniz. Daha sonra aşağıdaki resimde gösterdiğim gibi, bu IP adresini herhangi bir web browser’ın url çubuğuna girerek cihazımıza ulaşabiliriz.

Büyütmek için tıklayın…

Buradaki örneğimizde nodemcu’nun D1 pnine bağlı bir ledi aynı ağdaki bir cihaz  üzerindeki web browser aracılığıyla  yakıp söndürdük. İstenilirse kartımız, routerdan port yönlendirme yapılarak dünyaya açılabilir. Bundan sonrası web sayfası hazırlama bilgimize kalıyor. HTML, CSS, PHP bilgilerinizi kullanarak mükemmel arayüzler hazırlayıp, bu web server ile  dünyanın diğer ucundan evinizdeki veya iş yerinizdeki cihazları açıp kapayabilir, istediğiniz veriyi istediğiniz noktaya ulaştırabilirsiniz.  İstenilirse de mobil bir uygulama hazırlayıp kartımızı telefonumuzdan veya tabletimizden yönetebiliriz.

Umarım yararlı bir yazı olmuştur.

İyi çalışmalar.