Módulos WIFI na IDE Arduino

Introdução

Se você é fã de Arduino, automação e IOT, provavelmente acompanha as novas tecnologias do mercado, e percebeu o crescente movimento maker na área de internet da coisas. Pensando nisso, trazemos neste post a forma mais simples de instalar as três principais placas WI-FI na IDE Arduino.

Estas placas são microcontroladores com antenas WI-FI, podem desempenhar as mesmas funções que a placa Arduino, e até mesmo podem ser integradas a ela.
Existem diversas placas baseadas no chip ESP8266 e ESP32.

Materiais Necessários para o Projeto com Módulos WIFI na IDE Arduino

Além das placas, vamos utilizar alguns componentes para desenvolver um gravador simples para ESP01.

• 1x Módulo WiFi Serial ESP8266 ESP-01s – S Series
• 1x Módulo WiFi ESP8266 NodeMCU ESP-12E 
• 1x Módulo WiFi ESP8266 NodeMcu v3 – Lolin
• 1x Módulo WiFi ESP32 Bluetooth 30 pinos
• 1x Módulo Conversor USB RS232 TTL Serial PL2303HX
• 1x Resistor 10K 1/4W (10 unidades)
• 1x Push Button (Chave Táctil) 6x6x6mm
• 1x Jumpers – Macho/Femea – 20 Unidades de 20cm
• 1x Jumpers – Macho/Macho – 20 Unidades de 20cm
• 1x Kit com 140 Jumpers em U para Protoboard
• 1x Protoboard 830 Pontos

ESP8266

Como já mencionamos, o ESP8266 é um chip microcontrolador que revolucionou o movimento maker por seu baixo custo e rápida disseminação. O que mais chama atenção é que ele possui WiFi possibilitando a conexão de diversos dispositivos a internet ou rede local. Possui um bom desempenho para diversas tarefas, além de ter uma conexão bastante estável.
O chip em sua forma original, pode ser utilizado em produtos finais para terceiros, para prototipação e para facilitar o manuseio, os fabricantes criaram módulos e placas de desenvolvimento como por exemplo:

ESP01

O módulo mais comum e mais simples, possui apenas os pinos de controle e duas GPIO’s para entrada e saída. Os pinos TX e RX podem ser declarados como entrada e saída digital, mas deste modo não será possível fazer comunicação serial com outro módulo ou placa através dos pinos.
Veja abaixo sua pinagem:

ESP12E

Assim como o ESP01, este é derivado do chip ESP8266, porém, possui mais recursos. O ESP12E é normalmente utilizado em sua placa de desenvolvimento NodeMCU.

Possui 22 pinos, sendo os de alimentação, controle, comunicação e GPIO’s. Possui uma entrada analógica de 0 a 1V e 9 entradas e saídas analógicas além de TX e RX.

Instalando Biblioteca ESP8266

Estas duas placas compartilham da mesma biblioteca, por serem derivadas do mesmo chip.

• • Abra a IDE Arduino;
  • Clique no menu Arquivo > Preferências;

• • Na aba Configurações, copie e cole o link a seguir na caixa de texto “URLs adicionais para gerenciadores de placas.
    http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

• • Clique em OK;
  • No menu Ferramentas, clique em Placa > Gerenciador de placas;

• • Busque por esp8266, clique em instalar;

• • Após a instalação, feche sua sua IDE;
  • Abra novamente a IDE Arduino;
  • No menu Ferramentas, clique e Placa > ESP8266 Boards;
  • Lá estarão todas as placas reconhecidas pela IDE Arduino que utilizam o chip ESP8266;
  • Para utilizar o ESP 01, selecione Generic ESP8266 module;
  • Para utilizar o ESP12E, selecione NodeMCU 1.0.

Gravando código ESP8266

Vamos utilizar o ESP 01.
Observe o circuito necessário para gravação, atenção: O VCC do ESP deve ser conectado na alimentação 3.3V do conversor USB serial.

A partir deste circuito, confeccionei esta placa em uma placa de fenolite ilhada para facilitar a gravação do ESP.

Após montagem do circuito, abra a IDE Arduino e siga os passos:

• • Selecione Generic ESP8266 module como placa.
  • Abra o menu Arquivo > Exemplos > Basic > Blink.

• • Conecte o conversor usb serial no computador.
  • Selecione a porta COM que está sendo utilizada, no meu caso é a porta 5.

• • Após aberto o código Blink, carregue o programa.
  • Assim que a IDE informar que o código está sendo carregado, pressione e segure o pushbutton conectado ao GPIO 0, e ao mesmo tempo, dê um pulso no pushbutton conectado ao reset.

• • Após soltar os pushbutton’s, o código será carregado conforme a imagem a seguir:

• • Após completar 100%, a IDE exibirá uma mensagem de finalização, pressione o botão de reset e veja o código funcionando. Veja a demonstração em vídeo abaixo:

Caso utilize a placa NodeMCU (ESP12E), não será necessário nenhum outro circuito, apenas escolha como placa o NodeMCU V3 Lolin (NodeMCU 1.0) e selecione a porta COM.

ESP32

Também desenvolvido pela empresa Espressif, o ESP32 apresenta-se como um meio inovador no desenvolvimento de projetos automatizados. Esse pequeno componente demonstra ser mais versátil do que seu antecessor, o ESP8266, pois além do clássico módulo de comunicação Wi-Fi, apresenta um sistema com processador Dual Core, Bluetooth híbrido e múltiplos sensores embutidos, tornando a construção de sistema como internet das coisas (IoT) muito mais simples e compacto.
Sua biblioteca pode ser instalada do mesmo modo que a biblioteca do ESP8266, mas caso esta já esteja instalada, devemos tomar alguns cuidados.

Instalando biblioteca ESP32

• • Abra a IDE Arduino;
  • Clique no menu Arquivo > Preferências;

• • Na aba Configurações, copie e cole o link a seguir na caixa de texto “URLs adicionais para gerenciadores de placas”.
    https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json
  • Caso já tenha a biblioteca do ESP8266 instalada, adicione uma vírgula entre as duas bibliotecas.

• • Clique em OK;
  • No menu Ferramentas > clique em Placa > Gerenciador de placas;
  • Pesquise por esp32 e instale a biblioteca.

Gravando código ESP32

• • No menu Ferramentas, clique novamente em Placa > ESP32 Arduino;
  • Procure por DOIT ESP32 DEVKIT V1;

• • Selecione a porta COM a qual está conectado;
  • No menu Arquivos, clique em Exemplos > ESP32 > Touch >Touch Read;

• • Abra o exemplo;
  • Carregue o código no ESP32 pressionando RST ou EN na placa assim que o código terminar de ser compilado;
  • Abra o monitor serial;
  • Selecione a velocidade de comunicação para 115200;
  • Repare que o monitor exibirá o número 100;
  • Encoste no pino D4 do ESP32 para que esse valor seja alterado;

Legal né?! Isso acontece devido ao transistor de efeito de campo embutido no ESP32.
Pronto, seu ESP32 está pronto para uso.

Conclusão

Chegamos ao final de mais um tutorial, esperamos que tenha compreendido e gostado. Coloque a mão na massa desenvolvendo projetos com Arduino, ESP8266 e ESP32. Não esqueça de nos marcar nas suas redes sociais. Compartilhe este tutorial com os amigos.
Para saber mais sobre estas placas, acesse os datasheets abaixo:

esp 01 datasheet

esp-12-e-datasheet

esp 32 datasheet

Referências

1. 1.  http://hackaday.com/2014/08/26/new-chip-alert-the-esp8266-wifi-module-its-5
   2. ↑ http://hackaday.com/2014/10/25/an-sdk-for-the-esp8266-wifi-chip/
   3. ↑ http://bbs.espressif.com/viewforum.php
   4. ↑ https://github.com/pfalcon/esp-open-sdk
   5. ↑ https://github.com/esp8266/esp8266-wiki/wiki/Toolchain

Tenha a Metodologia Eletrogate na sua Escola! Conheça nosso Programa de Robótica Educacional.

Sobre o Autor

Enzo Morelli Técnico em Eletrônica pelo SENAI, cursando Engenharia da Computação, Militar, hobbysta nas áreas de eletrônica, automação, inteligência artificial e domótica.