ESP8266 NodeMCU Flashing

Um eine neue Firmware oder ein neue Software zu installieren ist es notwendig den ESP8266 zu flashen.

Download der neuen Firmware

Als erstes ja nach Bezugsquelle die neue Firmware downloaden. Es handelt sich hierbei um eine bin Datei.

Im nächsten Schritt benötigen wir ein Tool um die Firmware per USB auf den ESP8266 hochzuladen. Dafür verwenden wir esptool unter Linux.

    git clone https://github.com/themadinventor/esptool.git

Nach dem Download wechseln wir in den Ordner esptool und fuehren folgenden Befehl aus:

    sudo python esptool.py --port /dev/ttyUSB0  write_flash 0x00000 neue_Firmware.bin

Fertig. Wenn alles funktioniert hat, gibt es noch eine kleine Übersicht.

SDS011 – Feinstaubsensor

Mit dem Modul SDS011 kann der Feinstaub in der Luft per Particulate Matter (PM) „gezählt“ werden. Es werden Partikelgrößen in den Bereichen PM 2.5 und PM 10 registriert.

Die Kommunikation mit dem Arduino geht per Serieller Verbindung. Der Sensor kann per HEX Befehl gesteuert oder Schlafen gelegt werden. Dies ist auch bei Einsatz als „Messsonde“ auch sinnvoll da die Lebensdauer der Laserdiode auf 8000 h geschätzt wird. Mehr Infos gibt es Datenblatt am Ende des Beitrages.

Ein einfacher Arduino Sketch zum auslesen der Daten sollte als Basis für weitere Entwicklungen ausreichend sein. Hierfür bietet sich die Library von Paweł Kołodziejczyk an die hier zu finden ist.



Nachfolgend eine Ausgabe im Arduino Seriellen Monitor.

 
#include "SdsDustSensor.h"
 
int rxPin = 6;
int txPin = 7;
SdsDustSensor sds(rxPin, txPin);
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  sds.begin();
 
  Serial.println(sds.queryFirmwareVersion().toString()); // prints firmware version
  Serial.println(sds.setActiveReportingMode().toString()); // ensures sensor is in 'active' reporting mode
  Serial.println(sds.setCustomWorkingPeriod(10).toString()); // sensor sends data every 3 minutes
}
 
void loop() {
  PmResult pm = sds.readPm();
  if (pm.isOk()) {
    Serial.print("PM2.5 = ");
    Serial.print(pm.pm25);
    Serial.print(", PM10 = ");
    Serial.println(pm.pm10);
 
    // if you want to just print the measured values, you can use toString() method as well
    Serial.println(pm.toString());
  } else {
    // notice that loop delay is set to 5s (sensor sends data every 3 minutes) and some reads are not available
    Serial.print("Could not read values from sensor, reason: ");
    Serial.println(pm.statusToString());
  }
 
  delay(5000);
}

Nachfolgend noch das Datenblatt von Nova Fitness Co., Ltd..

DHT22 / AM2302-Luftfeuchte und Temperatursensor

Dieser Sensor dient zum Messen der Luftfeuchtigkeit und der Temperatur. Durch seinen günstigen Preis bietet sich der AM2302 fuer diese Aufgabe an. Da er sowohl mit 3,3V oder 5V betrieben werden kann eignet er sich zum Betrieb an einem Raspberry oder Arduino.

Durch seine OneWire Technologie reicht ein PIN am Board um Luftfeuchtigkeit und Temperatur zu ermitteln. Die Abfrage der Messwerte erfolgt somit seriell als Bitreihenfolge.

Technische Daten:

  • Betriebsspannung: DC 3.3-5.5V
  • Luftfeuchtigkeitsmessbereich : 0 bis 100% relative Luftfeuchte
  • Feuchtemessgenauigkeit: ±2% RH
  • Temperaturbereich: -40 bis +80 C
  • Temperaturmessgenauigkeit ±0.5
  • OneWire Ausgang an Pin 2

  • Maße: 28mm x 12mm x 10mm

Beispielprogramm fuer einen Arduino Uno

    // Example testing sketch for various DHT humidity/temperature sensors
// Written by ladyada, public domain
 
#include "DHT.h"
 
#define DHTPIN 7     // what digital pin we're connected to
 
// Uncomment whatever type you're using!
//#define DHTTYPE DHT11   // DHT 11
#define DHTTYPE DHT22   // DHT 22  (AM2302), AM2321
//#define DHTTYPE DHT21   // DHT 21 (AM2301)
 
// Connect pin 1 (on the left) of the sensor to +5V
// NOTE: If using a board with 3.3V logic like an Arduino Due connect pin 1
// to 3.3V instead of 5V!
// Connect pin 2 of the sensor to whatever your DHTPIN is
// Connect pin 4 (on the right) of the sensor to GROUND
// Connect a 10K resistor from pin 2 (data) to pin 1 (power) of the sensor
 
// Initialize DHT sensor.
// Note that older versions of this library took an optional third parameter to
// tweak the timings for faster processors.  This parameter is no longer needed
// as the current DHT reading algorithm adjusts itself to work on faster procs.
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
 
void setup() {
  Serial.begin(57600);
  Serial.println("DHTxx test!");
 
  dht.begin();
}
 
void loop() {
  // Wait a few seconds between measurements.
  delay(2000);
 
  // Reading temperature or humidity takes about 250 milliseconds!
  // Sensor readings may also be up to 2 seconds 'old' (its a very slow sensor)
  float h = dht.readHumidity();
  // Read temperature as Celsius (the default)
  float t = dht.readTemperature();
  // Read temperature as Fahrenheit (isFahrenheit = true)
  float f = dht.readTemperature(true);
 
  // Check if any reads failed and exit early (to try again).
  if (isnan(h) || isnan(t) || isnan(f)) {
    Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");
    return;
  }
 
  // Compute heat index in Fahrenheit (the default)
  float hif = dht.computeHeatIndex(f, h);
  // Compute heat index in Celsius (isFahreheit = false)
  float hic = dht.computeHeatIndex(t, h, false);
 
  Serial.print("Humidity: ");
  Serial.print(h);
  Serial.print(" %\t");
  Serial.print("Temperature: ");
  Serial.print(t);
  Serial.print(" *C ");
  Serial.print(f);
  Serial.print(" *F\t");
  Serial.print("Heat index: ");
  Serial.print(hic);
  Serial.print(" *C ");
  Serial.print(hif);
  Serial.println(" *F");
}

Quelle ladyada, public domain

Mehr infos unter Github.

Arduino Relaiskarte per MQTT Befehl steuern

Die Hausautomatisierung benötigt sehr viele Aktoren. In diesem Bereich gibt es sehr viele Produkte der großen Hersteller. Leider auch entsprechend teuer. Hier möchte ich ein Projekt vorstellen das über einen Arduino (WeMos D1) eine Relaiskarte ansteuert. zur Steuerung verwende ich das MQTT Protokoll. Natürlich alles per WiFi. Es wird nur noch die Versorgungsspannung und der Laststromkreis benötig.

5 Minuten Probeaufbau

Gesteuert wird nun das Relais A mit folgendem Befehl:

Ebenso einfach geht das Aus schalten des Relais

Relais B reagiert folglich auf

Das Relais ist nun im kompletten Heimnetzwerk erreichbar.

Code Snipes

Variablen in C++

Variablen sind ein wichtiger Bestandteil einer Programmiersprache. Wird ein Objekt in C++ benannt wird es auch als Variable bezeichnet.

int wert1 = 25;
int wert2 = 40;
int summe = wert1 + wert2;
cout << summe;

In diesem Beispiel wird eine Variable mit dem Namen wert1 als INT deklariert. Im gleichen Moment wird Ihr auch der Wert 25 zugewiesen.

Bei INT handelt es sich um den Datentyp. Eine Übersicht aller C++ Datentypen findet Ihr hier.

Auch beim Ergebnis der Rechnung (summe) wird in einer Zeile eine Variable deklariert und der Wert als Ergebnis der Addition zugewiesen.



make

Inhaltsverzeichnis

Makefile

Grössere Programme bestehen meistens aus mehreren C++ Programmen. Um dies zu bewerkstelligen verwendet man sogenannte Makefiles.
In diesem Makefiles werden die Abhängigkeiten der verschiedenen Programme beschrieben.



Das eigentliche Programm in diesem Beispiel besteht aus mehren C++ Programmen und einer Header Datei. Der benötigte Qt-Programmbaum wird mittels einem Makefile übersetzt.

Ein Makefile wird mit einem Editor (beispiel nano) erzeugt. Die make Datei muss Makefile heißen. 

g++ „Hello World“

Inhaltsverzeichnis

Unter Linux kann man direkt in einem Texteditor wie Beispielswiese „nano“ das erste C++ Programm erstellen.

Sollte „g++“ noch nicht installiert sein kann man dies mit dem nachfolgendem Befehl erledigen.

sudo apt install g++

Nun erstellt man mit dem Editor „nano“ das erste C++ Programm. Wenn man eine neue Programmiersprache lernt verwendet man eigentlich immer als erstes Programm das „Hello World„.

Hello Wordl C++ (helloworld.cpp)

// 'Hello World!' Programm 
 
#include <iostream>
 
int main()
{
  std::cout << "Hello World!" << std::endl;
  return 0;
}


Jetzt nur noch speichern und mit Hilfe des g++ kompilieren.

g++ helloworld.cpp

Der C++  Compiler erzeugt nun ein startfähiges Programm mit dem Namen a.out. Es wird immer die Datei a.out erzeugt wenn kein Programmname angeben wird. 
Starten Sie nun Ihr erstes C++ Programm mit: ./a.out

Geben Sie im Terminal nun nachfolgenden Befehl ein.

g++ helloworld.cpp -o helloworld

Der C++ Compiler erzeugt nun durch den Befehl -o eine startfaehige Datei mit dem Namen Helleworld.

Auch diese Datei wird mit dem Befehl ./Helloworld gestartet.