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Una característica muy práctica en el campo del IoT es la posibilidad de programar un microcontrolador conectado, como un ESP8266, a través de WiFi. Esta técnica se denomina programación Over-The-Air (OTA).
Hardware
- NodoMCU ESP8266
- Cable USB A macho
- Ordenador
- Red WiFi
Principio de funcionamiento
En principio, el ESP8266 NodeMCU se programa a través del puerto USB. El ordenador comunica el programa al microcontrolador. Cuando dos dispositivos están conectados a la misma red WiFi, pueden comunicarse entre sí. Así que puede cargar código a través de la red WiFi sin tener que conectarse a cada microcontrolador.
También es posible cargar un código al NodeMCU cuando está configurado como un Punto de Acceso WiFi. En este caso, el ordenador utilizado para la programación debe estar conectado a la red NodeMCU.
Añadir firmware ArduinoOTA
La librería ArduinoOTA está disponible al instalar el gestor ESP8266. Para configurar la programación OTA, necesita instalar el firmware. Para ello, puede utilizar el ejemplo BasicOTA.ino disponible en el IDE de Arduino.
Asegúrate de sustituir ssid y password por los identificadores de tu red WiFi.
#include <ESP8266WiFi.h> #include <ESP8266mDNS.h> #include <WiFiUdp.h> #include <ArduinoOTA.h> #ifndef STASSID #define STASSID "your-ssid" #define STAPSK "your-password" #endif const char* ssid = STASSID; const char* password = STAPSK; void setup() { Serial.begin(115200); Serial.println("Booting"); WiFi.mode(WIFI_STA); WiFi.begin(ssid, password); while (WiFi.waitForConnectResult() != WL_CONNECTED) { Serial.println("Connection Failed! Rebooting..."); delay(5000); ESP.restart(); } // Port defaults to 8266 // ArduinoOTA.setPort(8266); // Hostname defaults to esp8266-[ChipID] // ArduinoOTA.setHostname("myesp8266"); // No authentication by default // ArduinoOTA.setPassword("admin"); // Password can be set with it's md5 value as well // MD5(admin) = 21232f297a57a5a743894a0e4a801fc3 // ArduinoOTA.setPasswordHash("21232f297a57a5a743894a0e4a801fc3"); ArduinoOTA.onStart([]() { String type; if (ArduinoOTA.getCommand() == U_FLASH) { type = "sketch"; } else { // U_FS type = "filesystem"; } // NOTE: if updating FS this would be the place to unmount FS using FS.end() Serial.println("Start updating " + type); }); ArduinoOTA.onEnd([]() { Serial.println("\nEnd"); }); ArduinoOTA.onProgress([](unsigned int progress, unsigned int total) { Serial.printf("Progress: %u%%\r", (progress / (total / 100))); }); ArduinoOTA.onError([](ota_error_t error) { Serial.printf("Error[%u]: ", error); if (error == OTA_AUTH_ERROR) { Serial.println("Auth Failed"); } else if (error == OTA_BEGIN_ERROR) { Serial.println("Begin Failed"); } else if (error == OTA_CONNECT_ERROR) { Serial.println("Connect Failed"); } else if (error == OTA_RECEIVE_ERROR) { Serial.println("Receive Failed"); } else if (error == OTA_END_ERROR) { Serial.println("End Failed"); } }); ArduinoOTA.begin(); Serial.println("Ready"); Serial.print("IP address: "); Serial.println(WiFi.localIP()); } void loop() { ArduinoOTA.handle(); }
Anote la dirección IP local del dispositivo (aquí: 192.168.1.78).
Una vez que este código se ha cargado a través de la comunicación serie, usted será capaz de cargar un código a través de Wifi. Pulse el botón RST o EN en su ESP y reinicie el IDE Arduino.
Modifique su programa antes de subirlo
Colocamos el código de inicialización en la función initOTA(). Así será fácil copiarlo para otros proyectos. Y añadiremos una pantalla en el puerto serie para comprobar que el código ha sido modificado.
ATENCIÓN: El código de inicialización ArduinoOTA debe estar presente en todos los códigos que subas o perderás la capacidad de realizar transmisiones aéreas.
#include <ESP8266WiFi.h> #include <ESP8266mDNS.h> #include <WiFiUdp.h> #include <ArduinoOTA.h> const char* ssid = "*******"; const char* password = "********"; unsigned long previousMillis; void setup() { Serial.begin(115200); Serial.println("Booting"); WiFi.mode(WIFI_STA); WiFi.begin(ssid, password); while (WiFi.waitForConnectResult() != WL_CONNECTED) { Serial.println("Connection Failed! Rebooting..."); delay(5000); ESP.restart(); } initOTA(); Serial.println("Ready"); Serial.print("IP address: "); Serial.println(WiFi.localIP()); } void loop() { ArduinoOTA.handle(); if (millis() - previousMillis >= 500) { previousMillis = millis(); Serial.println(F("Code has been update")); } } void initOTA() { // Port defaults to 8266 // ArduinoOTA.setPort(8266); // Hostname defaults to esp8266-[ChipID] // ArduinoOTA.setHostname("myesp8266"); // No authentication by default // ArduinoOTA.setPassword("admin"); // Password can be set with it's md5 value as well // MD5(admin) = 21232f297a57a5a743894a0e4a801fc3 // ArduinoOTA.setPasswordHash("21232f297a57a5a743894a0e4a801fc3"); ArduinoOTA.onStart([]() { String type; if (ArduinoOTA.getCommand() == U_FLASH) { type = "sketch"; } else { // U_FS type = "filesystem"; } // NOTE: if updating FS this would be the place to unmount FS using FS.end() Serial.println("Start updating " + type); }); ArduinoOTA.onEnd([]() { Serial.println("\nEnd"); }); ArduinoOTA.onProgress([](unsigned int progress, unsigned int total) { Serial.printf("Progress: %u%%\r", (progress / (total / 100))); }); ArduinoOTA.onError([](ota_error_t error) { Serial.printf("Error[%u]: ", error); if (error == OTA_AUTH_ERROR) { Serial.println("Auth Failed"); } else if (error == OTA_BEGIN_ERROR) { Serial.println("Begin Failed"); } else if (error == OTA_CONNECT_ERROR) { Serial.println("Connect Failed"); } else if (error == OTA_RECEIVE_ERROR) { Serial.println("Receive Failed"); } else if (error == OTA_END_ERROR) { Serial.println("End Failed"); } }); ArduinoOTA.begin(); }
Una vez que haya modificado su código, en «Herramienta> Puerto», seleccione su tarjeta entre los puertos de red. (Si el puerto de red no se muestra, consulte la siguiente sección a continuación)
A continuación, puede cargar su código como lo haría con la comunicación serie.
Seleccione de nuevo el puerto serie y abra el monitor serie para comprobar que el código se ha modificado.
Si el puerto de red no se muestra en el IDE de Arduino
Si el puerto de red no está presente en las opciones del IDE Arduino, tendrás que hacer un poco de trabajo. Tienes que ir al Centro de redes y recursos compartidos
A continuación, vaya a «Modificar los parámetros del mapa».
Haga clic con el botón derecho en su red y vaya a propiedades
A continuación, puede desmarcar la opción «Protocolo de Internet versión 6 (TCP)».
Si vuelves al IDE de Arduino, en ‘Herramienta > Puerto’ deberías ver la opción de puerto de red.
Puede volver a comprobar IPv6 una vez que se haya reconocido su puerto de red.
Bonificación: visualización de mensajes de serie OTA
La capacidad de cargar un programa a través de WiFi es muy útil, pero vale la pena señalar que se pierde la capacidad de depuración con el monitor serie. Es posible crear una interfaz Web en la que puede mostrar información del NodoMCU ESP8266.
Aquí veremos cómo usar la librería RemoteDebug para conectarse al microcontrolador vía telnet y recuperar los mensajes enviados.
- Empieza por instalar la biblioteca descargando el archivo ZIP o a través del gestor de bibliotecas.
- Crear un objeto RemoteDebug Debug; después de incluir el objeto
- Inicializar la depuración con Debug.begin(«ESP8266»);
- Luego reemplaza todos los Serial.print por Debug.print
#include <ESP8266WiFi.h> #include <ESP8266mDNS.h> #include <WiFiUdp.h> #include <ArduinoOTA.h> #include <RemoteDebug.h> const char* ssid = "******"; const char* password = "*******"; RemoteDebug Debug; unsigned long previousMillis; void setup() { Serial.begin(115200); Serial.println("Booting"); WiFi.mode(WIFI_STA); WiFi.begin(ssid, password); while (WiFi.waitForConnectResult() != WL_CONNECTED) { Serial.println("Connection Failed! Rebooting..."); delay(5000); ESP.restart(); } // init remote debug Debug.begin("ESP8266"); initOTA(); Serial.println("Ready"); Serial.print("IP address: "); Serial.println(WiFi.localIP()); } void loop() { ArduinoOTA.handle(); Debug.handle(); if (millis() - previousMillis >= 500) { previousMillis = millis(); Debug.println(F("Code has been update")); } } void initOTA() { // Port defaults to 8266 // ArduinoOTA.setPort(8266); // Hostname defaults to esp8266-[ChipID] //ArduinoOTA.setHostname("ESP8266"); // No authentication by default // ArduinoOTA.setPassword("admin"); // Password can be set with it's md5 value as well // MD5(admin) = 21232f297a57a5a743894a0e4a801fc3 // ArduinoOTA.setPasswordHash("21232f297a57a5a743894a0e4a801fc3"); ArduinoOTA.onStart([]() { String type; if (ArduinoOTA.getCommand() == U_FLASH) { type = "sketch"; } else { // U_FS type = "filesystem"; } // NOTE: if updating FS this would be the place to unmount FS using FS.end() Serial.println("Start updating " + type); }); ArduinoOTA.onEnd([]() { Serial.println("\nEnd"); }); ArduinoOTA.onProgress([](unsigned int progress, unsigned int total) { Serial.printf("Progress: %u%%\r", (progress / (total / 100))); }); ArduinoOTA.onError([](ota_error_t error) { Serial.printf("Error[%u]: ", error); if (error == OTA_AUTH_ERROR) { Serial.println("Auth Failed"); } else if (error == OTA_BEGIN_ERROR) { Serial.println("Begin Failed"); } else if (error == OTA_CONNECT_ERROR) { Serial.println("Connect Failed"); } else if (error == OTA_RECEIVE_ERROR) { Serial.println("Receive Failed"); } else if (error == OTA_END_ERROR) { Serial.println("End Failed"); } }); ArduinoOTA.begin(); }
Para ver los mensajes enviados a través de RemoteDebug, vamos a utilizar el software PuTTy que ya hemos visto varias veces. Para esta aplicación, vamos a configurar PuTTy en telnet utilizando la dirección IP recuperada del monitor serie.
