Start des WiFi-Thermostat-Projekts - ESP8266 / ESP32
Das WiFi-Thermostat-Projekt existiert in mehreren Versionen, die auf Githube im Repository des gesamten Projekts verfügbar sind. Die Versionen unterscheiden sich in der Funktionalität nur in der Möglichkeit des Zugriffs auf den WiFi-Thermostat über einen Domänennamen im mDNS-Dienst und in der Möglichkeit des manuellen Ausgangssteuerungsmodus - GPIO. Die Firmware liegt in kompilierter - binärer Form vor, die für die Zielplattform ausführbar ist. Somit ist es vorgetestet und für die Zielplattform getestet. Die Firmware ist universell, was garantiert, dass sie mit dem geklonten Binärprogramm auf allen Mikrocontrollern gleich funktioniert. Die Zugangsdaten zum WiFi-Netzwerk werden im ESP32-Speicher gespeichert, Sie müssen ihn nur einmal konfigurieren, wenn der Datensatz nicht bereits aus früheren Projekten gespeichert wurde.
Firmware-Verteilung basierend auf unterstützten WiFi-Plattformen
Firmwareverteilung nach Funktion
| Der Name des Firmware-Ordners | Firmware-Funktionen | ESP8266 | ESP32 |
|---|---|---|---|
| WiFi_TERMOSTAT | Thermostat mit der Möglichkeit, die Solltemperatur und Hysterese über ein Webinterface einzustellen, automatisch gesteuert | ESP8266 EN Firmware | ESP32 EN Firmware |
| WiFi_TERMOSTAT_mDNS | Thermostat mit der Möglichkeit, die Solltemperatur und Hysterese über ein Webinterface einzustellen, automatisch gesteuert. Möglichkeit zur Verwendung des Domainnamens im LAN-Netzwerk (mDNS-Record) | ESP8266 EN Firmware | ESP32 EN Firmware |
| WiFi_TERMOSTAT_MANUAL_experimental | Thermostat mit der Möglichkeit, die Solltemperatur und Hysterese über ein Webinterface einzustellen, automatisch gesteuert. Experimentelle Möglichkeit der manuellen Steuerung der SW-Ausgabe durch eine Schaltfläche von einem Webserver. Umschalten der Heizungssteuerungsmodi automatisch / manuell. | ESP8266 SK Firmware | ESP32 SK Firmware |
Um das Binärprogramm auf die ESP-Plattform hochzuladen, muss das ESPTOOL-Tool verwendet werden. Das Tool verwendet beispielsweise auch die Arduino IDE-Umgebung zum Hochladen des Programms nach der Kompilierung oder das Entwicklungsframework von Espressif Systems - ESP-IDF. Für die ESP32-Plattform ist es erforderlich, die BOOT-Taste bis zum Beginn des Aufnahmevorgangs "Connecting ........_____...." gedrückt zu halten oder einen Pulldown auf GPIO 0 ( wenn das Entwicklungskit keine BOOT-Taste auf der Platine hat). Ein automatisch ausführbares .bat-Skript ist im Ordner jeder Firmware vorbereitet (er hat den COM-Port des Mikrocontrollers auf COM7 für ESP8266 und COM17 für ESP32 eingestellt), das das beiliegende ESPTOOL startet und das Programm mit der spezifischen Firmware lädt, die sich in befindet den angegebenen Ordner.
Der Ziel-COM-Port muss basierend auf dem COM-Port geändert werden, an dem sich Ihr Board / Mikrocontroller anmeldet - (kann über den Peripherals and Drivers Manager gefunden werden an welchem COM-Port ESP eingeloggt ist). Der ESP8266 Mikrocontroller auf den NodeMCU / Wemos D1 Mini Development Kits besitzt meistens einen CH340 USB-UART Konverter und agiert auch im Gerätemanager unter diesem Namen. Im Fall des ESP32-Mikrocontrollers ist der am häufigsten verwendete USB-UART-Konverter CP2102 von Silicon Labs – auch als CP210X USB UART Bridge bezeichnet. Die Programmimplementierung für ESP8266 geht davon aus, dass das Board die grundlegenden Teile des Flash-Speichers geladen hat - die Partitionstabelle und so weiter ... Das Binärprogramm ist ausschließlich eine Thermostatanwendung ohne andere gebündelte Teile des Programms. Nach dem Laden des Programms fährt das ESPTOOL-Programmfenster automatisch herunter und führt einen Software-Neustart der ESP-Plattform durch, die dann die neue Firmware bootet und den WiFi-Thermostat für den Einsatz vorbereitet. Beim ESP8266-Mikrocontroller wird die Firmware auf den Standard-Offset 0x00000 geschrieben - (die Partitionstabelle ist nicht Bestandteil der Firmware, sie wird nicht benötigt). Die Firmware für ESP32 enthält außerdem eine Partitionstabelle, die auf Offset 0x8000 geschrieben wird, der Bootloader auf Offset 0x1000. Die Firmware selbst wird auf den Standard-Offset 0x10000 geschrieben.
Wenn sein Flash-Speicher keine Daten für ein vorhandenes WiFi-Netzwerk speichert (z. B. von einer zuvor aufgezeichneten Skizze), beginnt er mit der Übertragung seiner eigenen SSID - WiFi_TERMOSTAT_AP . Nach der Verbindung zu einem WiFi-Netzwerk mit einem Smartphone / Computer steht unter 192.168.4.1 die WiFi Manager-Weboberfläche zur Verfügung, die die Möglichkeit bietet, einen WiFi-Thermostat für Ihr WiFi-Heimnetzwerk zu konfigurieren. In der Benutzeroberfläche ist es möglich, den Namen und das Passwort des bestehenden WiFi-Netzwerks einzugeben, mit dem sich der WiFi-Thermostat verbindet.
Der mDNS-Dienst funktioniert nur, wenn er mit einem bestehenden WLAN-Netzwerk verbunden ist. In dem Moment, in dem der Thermostat seine eigene SSID übermittelt, ist es nicht möglich, über einen Domainnamen auf das Gerät zuzugreifen. Unter Windows müssen Sie Multicast DNS (mDNS) aktivieren, um auf den lokalen Postfix-Domänennamen zuzugreifen! Unter MacOS kann der Dienst nach der Installation von Bonjour den mDNS-Domainnamen verwenden! Das Programm arbeitet auf Basis des Projektschaltplans und der Logik aus der Beschreibung.
WiFi-Thermostateinstellungen (ESP8266 / ESP32) über WiFiManager
WiFi-Thermostat - HTTP-Webserver - Funktionsthermostat nach Verbindung mit dem LAN-Netzwerk
WiFiManager - UART-Ausgabe - Systeminformationen und Logikliste
