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Añadir conexión Wifi a nuestro Arduino

El Internet de la cosas (IoT) a puesto de moda el conectar cualquier cosa a internet. Y nuestros proyectos con arduino no iban a ser menos.

esp8266En el mercado, hay multitud de shield que nos dan la posibilidad de añadir conexión wifi a nuestro arduino, pero estas placas tienen un precio demasiado alto, la mayoría de ellos ha un precio elevado. Estos precios de los sistemas wifi contrastan con el precio habitual que suelen tener los demás accesorios para arduino.

Modulo wifi ESP8266

Pero además de los shield tenemos otros método de poder añadir conectividad wifi a nuestro proyectos de arduino. Este es el modulo Wifi ESP8266 nos ofrece conexión wifi de una manera sencilla y barata.

Ademas de la conexión wifi, este modulo permite una configuración muy fácil mediante el uso de comandos AT, dispone a su vez de un pequeño servidor web, que nos facilitara la conexión a él mediante el uso de un simple navegador.

Conectar el modulo wifi ESP8266 con arduino

La conexión del modulo ESP8266 con arduino es muy simple, solo tendremos que conectar los pines RX y TX del modulo, a los pines RC y TX de muestro arduino, si lo preferimos, como es mi caso, los podemos conectar a cualquier otros pines y utilizar la librería de emulación de comunicaciones serie.

Luego tendremos que conectar el pin marcado como RST a la alimentación de 3.3v de muestro arduino. La alimentación del modulo la tendremos que realizar utilizando un fuente de 3.3 v externa.

La salida de voltaje del arduino solo ofrece una alimentación de 50 mAmp, el modulo wifi ESP8266, en el arranque consume un poco más. Para pruebas podemos conectarlo a la salida de 3.3 v del arduino, pero si tienes la posibilidad de contar con una fuente externa, es mejor que lo conectes a ella. Solo queda conectar el pin GND a la fuente externa o a uno de los pines GND del arduino.

Alimentación mediante arduino del modulo wifi ESP8266
Alimentación a través de Arduino del modulo ESP8266

Circuito con alimentación exterior del modulo wifi.

Conexión modulo wifi ESP8266 con fuente externa
Alimentación del modulo ESP8266 mediante fuente externa

Configuración del modulo wifi ESP8266

La configuración de este modulo es muy parecida a la configuración de los módulos de bluetooth HC-06 o HC-05. Incluso podemos utilizar parte del código que se ha utilizado para conectarse con estos módulos para conectarse con el wifi ESP8266.

Código para leer los datos desde el puesto serie del módulo ESP8266 y escribirlos al puerto serie de la consola, y viceversa.

Es simple código nos va ha permitir comprobar el estado de nuestro modulo ESP8266 y realizar las configuraciones básicas.

Comprobar el funcionamiento del modulo Wifi ESP8266

Al arrancar el modulo, este nos tiene que devolver un mensaje de “Ready”

ready

Para verificar que tenemos conexión con el modulo, desde la ventana de consola, escribimos AT, si todo es correcto y tenemos conexión con el modulo. Este nos devolverá un “OK”

ready AT OK

Este modulo permite 3 modos de funcionamiento:

  • Modo 1: Modo estandar, en este modo de funcionamiento, el módulo se comporta como si fuera un router. Modo servidor.
  • Modo 2: Modo dispositivo / AP, en cambio en este modo, es módulo se comporta como si fuera un dispositivo que se va ha conectar con un router. Modo cliente.
  • Modo 3: Esta forma de funcionamiento, es la mezcla de los dos anteriores. Funciona lo mismo de cliente como de servidor.

Para ver en que modo esta funcionando nuestro ESP8266, le enviamos el siguiente comando AT.

En este caso, nos indica que esta funcionando en el modo 3. Si no sabemos muy bien como queremos que funcione nuestro modulo ESP8266, lo podemos dejar en este modo para asegurarnos su correcto funcionamiento.

Para cambiar el modo de funcionamiento, le tendremos que enviar el siguiente comando AT.

En este caso, como ya estaba en este modo de funcionamiento, no indica que no se ja producido ninguna cambio. Si el modo de funcionamiento no fuese el ya establecido, no devolvería un “OK”.

Conexión con la red wifi con el ESP8266

Mediante otro comando AT, podemos obtener la lista de conexiones wifi al alcance del modulo.

La información que nos aparece es, posición en la lista, el SSID de la conexión wifi, potencia de la señal, y la MAC del router.

Para conectar el modulo ESP8266, a nuestra red wifi, utilizaremos otro comando AT. En este caso,  el comando AT+CWJAP=”SSID_nuestra_conexión”, “contraseña”

Si la conexión se ha realizado con existo, nos devolverá como siempre un “OK”.

Obtener información de nuestra conexión con ESP8266

Al establecer conexión, con nuestro router o el servidor de DHCP que tengamos instalado en nuestra, este le tiene que asignar una dirección IP a nuestro modulo. Para conocer la ip asignado a nuestro modulo wifi utilizaremos el siguiente comando AT.

Este comando AT nos devolverá, en una primera linea, la dirección ip del router, y en una segunda, la dirección ip que se le ha asignado al modulo.

Activar servidor TCP en el modulo wifi ESP8266

Con esto, ya podríamos conectarnos al ESP8266, pero para poder interactuar con el debemos activar el servidor disponible en modulo. Para activar este servidor volvemos a tirar de comando AT.

Esto activara el servidor TCP en el puerto 80.

Para desactivar el servidor solo tendremos que repetir el mismo comando cambiado el 1 por un 0.

Una vez que tengamos el servidor TCP activado en el modulo, podremos interactuar con el estableciendo una conexión en la dirección ip asignada y mediante el puerto activado.

Tabla con los comandos AT disponibles en el modulo wifi ESP8266

Comandos Descripción Tipo Configuración / Ejecución Estado Prueba Parámetros y ejemplos
AT general test basic
AT+RST restart the module basic
AT+GMR check firmware version basic
AT+CWMODE wifi mode wifi AT+CWMODE=<mode> AT+CWMODE? AT+CWMODE=? 1= Sta, 2= AP, 3=both, Sta is the default mode of router, AP is a normal mode for devices
AT+CWJAP join the AP wifi AT+ CWJAP =<ssid>,< pwd > AT+ CWJAP? ssid = ssid, pwd = wifi password
AT+CWLAP list the AP wifi AT+CWLAP
AT+CWQAP quit the AP wifi AT+CWQAP AT+CWQAP=?
AT+ CWSAP set the parameters of AP wifi AT+ CWSAP= <ssid>,<pwd>,<chl>, <ecn> AT+ CWSAP? ssid, pwd, chl = channel, ecn = encryption; eg. Connect to your router: AT+CWJAP=”www.electrodragon.com”,”helloworld”; and check if connected: AT+CWJAP?
AT+CWLIF check join devices’ IP wifi AT+CWLIF
AT+ CIPSTATUS get the connection status TCP/IP AT+ CIPSTATUS <id>,<type>,<addr>,<port>,<tetype>= client or server mode
AT+CIPSTART set up TCP or UDP connection TCP/IP 1)single connection (+CIPMUX=0) AT+CIPSTART= <type>,<addr>,<port>; 2) multiple connection (+CIPMUX=1) AT+CIPSTART= <id><type>,<addr>, <port> AT+CIPSTART=? id = 0-4, type = TCP/UDP, addr = IP address, port= port; eg. Connect to another TCP server, set multiple connection first: AT+CIPMUX=1; connect: AT+CIPSTART=4,”TCP”,”X1.X2.X3.X4″,9999
AT+CIPMODE set data transmission mode TCP/IP AT+CIPMODE=<mode> AT+CIPSEND? 0 not data mode, 1 data mode; return “Link is builded”
AT+CIPSEND send data TCP/IP 1)single connection(+CIPMUX=0) AT+CIPSEND=<length>; 2) multiple connection (+CIPMUX=1) AT+CIPSEND= <id>,<length> AT+CIPSEND=? eg. send data: AT+CIPSEND=4,15 and then enter the data.
AT+CIPCLOSE close TCP or UDP connection TCP/IP AT+CIPCLOSE=<id> or AT+CIPCLOSE AT+CIPCLOSE=?
AT+CIFSR Get IP address TCP/IP AT+CIFSR AT+ CIFSR=?
AT+ CIPMUX set mutiple connection TCP/IP AT+ CIPMUX=<mode> AT+ CIPMUX? 0 for single connection 1 for multiple connection
AT+ CIPSERVER set as server TCP/IP AT+ CIPSERVER= <mode>[,<port> ] mode 0 to close server mode, mode 1 to open; port = port; eg. turn on as a TCP server: AT+CIPSERVER=1,8888, check the self server IP address: AT+CIFSR=?
AT+ CIPSTO Set the server timeout AT+CIPSTO=<time> AT+CIPSTO? <time>0~28800 in second
+IPD received data For Single Connection mode(CIPMUX=0): + IPD, <len>:
For Multi Connection mode(CIPMUX=1): + IPD, <id>, <len>: <data>

Más información sobre el modulo wifi ESP8266: https://www.itead.cc/wiki/ESP8266_Serial_WIFI_Module

Con esto ya tendríamos nuestro arduino conectado a nuestra red wifi, accesible desde cualquier lugar.

Si tienes cualquier sugerencia o duda no tengas ningún reparo en dejarnos tu comentario.