Diseño para controlar 8 salidas vía wifi con el modulo ESP8266 y el pic 16F876A

 

Para este montaje se ha utilizado  el modulo ESP8266 que es un chip de bajo costo Wi-Fi con una pila TCP/IP completa y un microcontrolador, fabricado por una empresa en Shanghai, China El primer chip se hace conocido en los mercados alrededor de agosto de 2014 con el módulo ESP-01, desarrollado por la empresa AI-Thinker. Este pequeño módulo permite a otros microcontroladores conectarse a un red inalámbrica Wi-Fi y realizar conexiones simples con TCP/IP usando comandos al estilo Hayes., «AT».aquí os dejo una breve descripción de dicho modulo.

DESCRIPCIÓN

El Módulo ESP-01. Está basado en el SoC (System on Chip) ESP8266, un chip altamente integrado, diseñado para las necesidades de un mundo conectado. Integra un potente procesador con Arquitectura de 32 bits  y conectividad Wifi. Ofrece una completa y autocontenida solución WiFi Networking, permitiéndole trabajar como host de aplicaciones o descargar la carga de WiFi Networking de otro procesador.El módulo viene cargado con el firmware AT, pero es se puede cambiar el firmware y utilizar toda su capacidad como un poderoso microcontrolador de 32bits a 80Mhz.El módulo trabaja a 3.3V por lo que NO se debe alimentar con 5V. Se recomienda colocar un capacitor de 100uF en paralelo con la fuente de alimentación. Posee leds indicadores de alimentación y pin de comunicación.

ESPECIFICACIONES

• SDIO 2.0, SPI, UART
• Empaque QFN de 32-pines
• Integra RF switch, balun, 24dBm PA, DCXO y PMU
• Posee un procesador RISC, memoria en chip e interface para memoria externa
• Procesador MAC/Baseband integrado
• Interface I2S para apliaciones de audio de alta calidad
• Reguladores de voltaje lineales «low-dropout» en chip
• Arquitectura propietaria de generacion de clock «spurious free»
• Módulos WEP, TKIP, AES y WAPI integrados
• Voltaje de Alimentación (USB): 3.3V DC
• Voltaje de Entradas/Salidas: 3.3V DC
• SoC: ESP8266 (Módulo ESP-12)
• CPU: Tensilica Xtensa LX3 (32 bit)
• Frecuencia de Reloj: 80MHz/160MHz
• Instruction RAM: 32KB
• Data RAM: 96KB
• Memoria Flash Externa: 4MB
• Pines Digitales GPIO: 4
• UART: 1
• 802.11 b/g/n
• Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP
• Stack de Protocolo TCP/IP integrado
• PLLs, reguladores, DCXO y manejo de poder integrados
• Potencia de salida de +19.5dBm en modo 802.11b
• Corriente de fuga menor a 10uA
• El procesador integrado de 32-bit puede ser utilizado como procesador de aplicación
• SDIO 1.1/2.0, SPI, UART
• STBC, 1×1 MIMO, 2×1 MIMO
• A-MPDU & A-MSDU aggregation & 0.4ms guard interval
• Wake up and transmit packets in < 2ms
• Consumo de potencia Standby < 1.0mW (DTIM3)

 

 

Un modulo conversor CP2102 el cual os dejo una breve descripción

DESCRIPCIÓN

El conversor CP2102 permite que un microcontrolador y una PC se comuniquen utilizando el protocolo USB de forma sencilla. Es compatible con cualquier microcontrolador como el  PIC 16F876A del montaje  y el modulo ESP8266. Funciona de forma similar a los conversores FTDI232 y PL2303HX, con la ventaja de tener un mejor precio y mayor soporte de drivers. Además puede funcionar como «programador» , pues incluye el pin DTR o RESET necesario para cargar el firmare a los distritos dispositivos.Al utilizar el conversor USB se facilita la integración de nuestros proyectos con programas de PC como Matlab, Labview, Processing. A nivel del programa del microcontrolador el conversor es «transparente» pues el microcontrolador solo hace uso del clásico protocolo serial y nos olvidamos de la complejidad del protocolo USB.También es usado para programar o «flashear» el chip ESP8266 en las versiones: ESP-01 y ESP-12E.

ESPECIFICACIONES

• Especificación USB 2.0 de velocidad completa de 12 Mbps
• Conector USB:  USB tipo A
• Pines salida (TTL): +3.3V, RST, TXD, RXD, GND y + 5V
• Transceiver USB integrado, no requiere de resistencias externas
• Cristal oscilador integrado
• Regulador de voltaje de 3.3V interno
• Buffer de recepción de 576 Bytes
• Buffer de transmisión de 640 Bytes
• Temperatura de trabajo: -40° a 80°C
• Sistemas Operativos soportados: Windows 10, 8, Vista, 7, XP, 2000, 98SE y Linux 2.40(en adelante)
• Dimensiones: 21 mm x 16 mm

Para esta simulación hay que montar los dos módulos como aparecen en la imagen  y una vez montados se puede simular con el archivo que se adjunta, en este proyecto se ha diseñado una aplicación en android para comunicarse con el modulo via Wi-Fi.

La cual os la dejo abajo en descargas, en la simulación el PIC es el que se encarga de gestionar las salidas y un conversor, interactuando desde la simulacion y la aplicacion del movil.

 

la primera vez que se conecte el modulo hay que configurarlo para eso hay que cerrar el switch que hay en la simulación marcado como PROG, hay que cerrarlo antes de empezar la simulación una vez comience segur las instrucciones que salen en el terminal, para que comienze una vez salga PIC_16F876A_CONECTADO ESPERANDO PARA PROGRAMAR PIC teneis que escribir esto @**CHIP_ENCONTRADO**@ y despues seguir las instrucciones, os pedira la IP , el nombre de red y la contraseña de la misma teneis que ponerla sin espacios y al terminar pulsar enter, una vez introducidas se grabaran en la memoria del micro y ya no hara falta volver a configurarlo, despues de esto teneis que volver a colocar el switch a cero, si en la simulacion no saliera el terminal teneis que hir una vez iniciada la simulacion  a debug y havilitar todos los virtual terminal.

También os dejo dos  diseños de la placa completa uno sin reles y otro con reles para los que estén interesados en hacer el montaje

También se ha desarrollado una aplicación en vbnet para poder configurar el modulo ESP8266 interactivamente con el fin de que pueda ser configurado fácilmente

tanto la IP como el APN y la contraseña de red.

Aquí os dejo un pequeño vídeo de como funciona la aplicación

y aquí un vídeo del prototipo montado

Aquí os dejo el link para la descarga del firmware del micro, la aplicacion para el movil y la simulación en proteus