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Mac OS에서 ESP8266 개발 환경

아두이노

1. Arduino > Preferences… 의 메뉴에서 추가적인 보드매니저 URLs에 다음의 링크를 입력한다.

http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

2. 툴 > 보드 > 보드 매니저… 의 메뉴의 필터에 ESP를 입력 후 esp8266을 선택후 설치한다.

Sming

맥에서는 https://github.com/SmingHub/Sming/wiki/MacOS-Quickstart 이 링크의 내용대로 따라하면 별 무리가 없다. 즉 이클립스, 툴체인, ESP SDK를 설치하고 Sming core를 빌드한다.

이클립스의 환경설정에서 SMING_HOME, ESP_HOME 설정을 한다.

 

SmingFramework의 Makefile-project.mk파일에서 ESPTOOL2의 경로를 다음과 같이 수정한다.

ESPTOOL2 ?= /opt/esp-open-sdk/utils/esptool2

Makefile-macos.mk파일에서 ESPTOOL의 경로를 다음과 같이 수정하고, COM_PORT항목도 환경에 맞게 수정한다.

ESPTOOL ?= $(ESP_HOME)/utils/esptool.py

Basic_Blink 프로젝트의 Makefile-user.mk파일도 다음과 같이 수정한다.

# Local build configuration

## Parameters configured here will override default and ENV values.

## Uncomment and change examples:

## Add your source directories here separated by space

MODULES = app

EXTRA_INCDIR = include

## ESP_HOME sets the path where ESP tools and SDK are located.

## Windows:

# ESP_HOME = c:/Espressif

## MacOS / Linux:

ESP_HOME = /opt/esp-open-sdk

## SMING_HOME sets the path where Sming framework is located.

## Windows:

# SMING_HOME = c:/tools/sming/Sming

## MacOS / Linux

SMING_HOME = /opt/sming/Sming

## COM port parameter is reqruied to flash firmware correctly.

## Windows:

# COM_PORT = COM3

## MacOS / Linux:

COM_PORT = /dev/tty.usbserial-A50285BI

## Com port speed

COM_SPEED= 115200

## Configure flash parameters (for ESP12-E and other new boards):

SPI_MODE = dio

## SPIFFS options

#DISABLE_SPIFFS = 1

SPIFF_FILES = files

Sming 프레임워크 소스코드를 불러와서 라이브러리를 빌드

  • Eclipse 실행
  • [File -> Import -> General -> Existing Project into Workspace] 선택
  • [Select root directory] 에서 SmingFramework 프로젝트 폴더를 선택
  • 프로젝트에서 Build

Blink 예제 빌드 확인

  • [File -> Import -> General -> Existing Project into Workspace] 선택
  • [Select root directory] Basic_Blink 프로젝트 폴더선택
  • 프로젝트에서 Build

프로젝트 빌드가 성공하면 [프로젝트 폴더\out\firmware] 폴더안에 *.bin 파일들이 생긴다.

참고


아두이노 적외선 통신

IR (Infrared) 통신

적외선을 이용한 통신인데, 적외선은 빛에 포함되어 있다. 따라서 이것을 통신에 이용하기위해 38Khz modulation을 한다. IR 수신할때 문제는 리모콘에만 반응하지 않고, 형광등이나 빛에 오동작 할 수 도 있다는 것.

Modulation

Demodulation

IR Receiver Pinout

TSOP382 datasheet

IR Protocol

(IR) ProtocolAn algorithm for turning a number of parameters into an IR signal. It defines the necessary parameters and their allowed values. In almost all protocols, the most frequently changing parameter is called “F” (function number). Almost all protocols have a “device number” called “D”. Many protocols have a “sub-device” number, called “S”. A few protocols have a toggle parameter, in general called “T”, and being persistent. A protocol may also have other parameters, with “arbitrary” names.

참고


CREATOR Pro 보드 사용 및 분석

Rak Wireless사의 CREATOR Pro 보드는 Arduino Uno의 폼펙터를 가지며, RAK473 WiFi 모듈을 사용하고 NXP사의 LPC11U35를 사용해서 mbed에서도 프로그래밍이 가능하고, Arduino에서도 프로그래밍이 가능하다. WiKi에 나온 이 제품의 정보는 다음과 같은데, Realtek사의 Ameba RTL8710보드와 거의 동일하다.

CREATOR is a programmable platform for developing all kind of IoT applications. CREATOR is equiped with various peripheral interfaces, including Wifi, GPIO, I2C, UART, PWM, ADC. Through these interfaces, CREATOR can connect with electronic components such as LED, switches, manometer, hygrometer, PM2.5 dust sensors etc.
The collected data can be uploaded via WiFi, and be utilized by applications on smart devices to realize IoT implementation.
CREATOR and Arduino Uno have similar size, and the pins on CREATOR are compatible with Arduino Uno. CREATOR uses Micro USB to supply power, which is common in many smart devices.
Currently, CREATOR currently supports Windows XP/7/8 32 and 64 bits and MAC OS operating systems. In this example, please use Arduino IDE with version 1.6.7 or later.

LPC11U35의 역할

  • CMSYS-DAP가 내장
  • RAK473를 프로그래밍 및 디버깅이 가능하게 함
  • CMSYS-DAP 펌웨어는 JTAG을 통해서 업로드하고, 이후에는 CRP-DISABLED에 파일을 Copy하면 된다. 문제는 Mac에서 파일을 카피하면 안되고 윈도우즈에서만 된다. 관련자료
  • Tindie에서 $15에 판매하는 같은 기능을 갖는 외장형 보드

RAK473

Rak 홈페이지의 자료 및 Github의 자료

아두이노 개발 환경에서 사용법

추가적으로 함께 보면 좋은 자료


아두이노의 숨겨진 히스토리

이제껏 몰랐던 아두이노의 숨겨진 이야기 http://arduinohistory.github.io/

이 글의 저자는 Hernando Barragán로 아두이노가 차용한 Wiring을 개발한 사람이다. 이 이야기의 핵심은 자신이 학생으로 있을 때 개발한 wiring을 당시 교수로 있었던 Massimo Banzi가 fork해서 아두이노를 만들었다는 것. 잘못된 정보는 무책임한 미디어에 의해 더 확산이 되고… 암튼 당사자가 주장하는 얘기의 핵심은

It is unethical and a bad example for academics to do something like this with the work of a student. Educators, more than anybody else, should avoid taking advantage of their student’s work.


Make파일을 사용해서 아두이노 스케치 다운로드

아두이노 IDE를 사용하여 스케치를 다운로드를 하면 매번 컴파일을 해서 시간이 걸린다. 따라서  Make파일을 써서 스케치를 다운로드하고 있었는데, UART to USB칩이 Atmega16U2, FTDI에서는 이상이 없었는데, Silab CP2102를 사용하면 다운로드가 안된다. 원인을 찾아보니 Make파일에서 다음과 같이 AVRDUDE_PROGRAMMER를 stk500대신 wiring으로 하니 다운로드가 잘된다.

#AVRDUDE_PROGRAMMER ?= stk500
AVRDUDE_PROGRAMMER ?= wiring

CP2102 드라이버CP2102데이터시트


Teensy 사용하기

Teensy는 아두이노 호환 보드로 Cortex M0, M4기반의 보드가 있어서 보다 높은 프로세싱이 필요한 응용에 적합하다. 이 보드를 사용하기 위해서는 Teensyduino라는 프로그램을 설치해야 하는데, 이것은 기존 아두이노 IDE에 추가적으로 설치되는 코드들과 다운로드를 위한 프로그램이 포함되어 있다.

Teensy_USB_Development_Board_1

Teensy_USB_Development_Board

먼저 아두이노를 설치하고 https://www.pjrc.com/teensy/td_download.html 이 사이트에서 파일을 다운로드해서 설치하는데 문제는 아두이노 1.0과 아두이노 1.6.x 이 동시에 설치가 되어 있으면 아두이노 1.0쪽에만 설치가 된다.(아두이노 1.6.x쪽을 지정이 안됨) 따라서 일단 아두이노 1.0을 언인스톨하고 1.6.x에 설치를 한 후 다시 아두이노 1.0을 설치를 해야 한다. Teensy 3.2의 경우 Cortex M4이기 때문에 SPI를 사용하는 응용은 Teensy 라이브러리에서 SPI 드라이버(faster SPI library for Teensy 3.0)도 같이 설치를 해야한다. 그리고 나머지 필요한 라이브러리는 아두이노 1.6.x의 라이브러리 매니저에서 추가한다.

*코드중에 호환이 안되는 것중 하나 – isDigit ==> isdigit 으로 바뀌어야 함.


아두이노 스케치를 네트워크로 업로드하기 – Arduino update remotely

아두이노 보드의 펌웨어는 USB 케이블을 PC와 연결후 PC상에서 잡히는 것은 COM 포트를 통해 아두이노 IDE를 통해 업데이트가 된다. 좀 더 구체적으로는 avrdude라는 프로그램을 써서 stk500프로토콜을 사용해서 프로그램이 된다.

아두이노 스케치를 네트워크로 업로드하기

필요한 것들

  • Wiznet의 WIZ550S2E –  1개
  • Arduino pro mini – 테스트에 사용한 아두이노 보드
  • 와이어링 케이블 – WIZ550S2E와 Arduino pro mini를 연결
  • TFTP server program – Windows의 경우 tftpd, 맥의 경우 Tftp Server
  • 아두이노 IDE 프로그램

케이블 연결 및 설정

WIZ550S2E는 Serial to Ethernet 게이트웨이 모듈로 시리얼로 들어온 데이터는 네트워크로 보내고, 네트워크에서 들어온 데이터는 시리얼로 보낸다. WIZ550S2E의 회로도를 보면 J1에 있는 입력핀들은 풀업이 되어 있어서, 아두이노와 연결에 필요한 핀은  3V3D, GND, TXD, RXD, STATUS2 핀이다.

wiz550s2e_pin

TXD, RXD는 아두이노의 RXD, TXD에 연결을 하고 STATUS2를 아두이노의 DTR에 연결을 한다. 이 DTR 신호는 아두이노 보드의 리셋에 연결이 되어 있다.  따라서 아두이노 IDE에서 스케치 업로드를 하면 연결된 보드의 DTR을 트리거링해서 아두이노 보드를 리셋시키고, 아두이노는 bootloader로 진입한다. 그리고 이 bootloader에서는 일정 시간안에 stk500 프로토콜에 해당되는 메시지가 들어오면 펌웨어를 업데이트하고, 그렇지 않으면 0번지에 위치한 프로그램으로 jump한다. 이 DTR을 트리거링 하는 것은 WIZ550S2E 펌웨어를 수정해서 적용을 할 것이다.

모듈의 설정

모듈의 설정은 Configtool을 사용해서 설정을 하며, 아래 그림을 참고한다. 특별한 것은 없고 IP, Port, Working mode 정도만 설정하면 되고, 주의 할 것은 baud rate인데 Arduino pro mini의 경우는 57600이다. 각 보드를 프로그래밍하는 baudrate는 맥의 경우 Arduino.app/Contents/Java/hardware/arduino/avr/boards.txt파일에 정의가 되어 있다.

configtool

WIZ550S2E 펌웨어 수정하기

WIZ550S2E 모듈의 하드웨어 자료와 펌웨어 소스, Configtool의 코드까지 모든 소스는 위키에 있다. Configtool은 모듈설정에 필요하니 다운로드를 해서 설치를 하고, 수정할 펌웨어는 github에서 다운로드를 한다. 그리고 소스를 컴파일할 컴파일러는 NXP의 LPCXPresso는 회원가입 후 다운로드해서 설치를 한다. 참고로 위키에는 LPCXpresso v7.5.0_254에 최적화되어 있다고 하는데 최근 버전인 8.0도 전혀 문제가 없다. github에서 다운로드한 zip파일을 LPCXpresso에서 import해서 WIZ550S2E_APP의 S2E.c를 수정하는데, 수정한 코드는 단 한줄로 TCP 연결이 이루어졌을때 LED를 켜는 부분을 켰다가 끄는 형태로 수정을 한다. 그럼 STATUS2의 핀이 Low에서 High로 되어 DTR를 토글시켜 아두이노가 리셋이 된다.

lpcecpress

수정된 펌웨어 업로드하기

펌웨어 업데이트는 TFTP를 사용하므로 설치한 TFTP 서버에서 bin파일을 모듈이 수신 할 수 있도록 설정을 한다. Confitool로 search를 해서 업에디트 할 모듈을 찾은 후 F/W Uploading 버튼을 누르고, 서버 IP를 PC의 IP주소, Port를 69, File Name을 WIZ550S2E_App.bin로 하고 OK 버튼을 누르면 모듈은 재부팅 후 TFTP로 펌웨어를 업데이트 한다. 참고로 펌웨어를 수정하면서 기존 펌웨어와 구별을 하기 위해 common.h에서 모듈의 펌웨어를 9.0.0으로 바꾸었다.  한줄 수정된 펌웨어의 코드는 github에서… 바이너리는 dropbox에서 다운로드.

Avrdude 설정 변경
스케치를 업로드 할때는 연결된 시리얼로 데이터는 전송하는데, avrdude의 설정을 강제로 변경을 해서 아두이노 IDE가 서버의 IP:Port로 접속을 하게한다.

맥의 경우 아두이노가 설치된 폴더/Contents/Java/hardware/arduino/avr/platform.txt에 있는 내용중

tools.avrdude.upload.pattern=”{cmd.path}” “-C{config.path}” {upload.verbose} -p{build.mcu} -c{upload.protocol} -P{serial.port} -b{upload.speed} -D “-Uflash:w:{build.path}/{build.project_name}.hex:i”

-P{serial.port}를 -P net:host:port로 변경한다. 즉 host:port를 모듈의 IP와 port로 수정한다.

동작테스트

아래그림과 같이 연결을 하고 전원을 연결한다. 그리고 아두이노 IDE에서 스케치를 업로드를 하면 컴파일이 되고 avrdude는 모듈의 IP로 접속을 해서 아두이노를 프로그래밍한다. 간단하게 blink예제를 타이밍을 바꿔서 테스트를 해봤는데 잘된다. 나중에 시간이 되면 Avrdude 설정을 바꾸지 않고, Arduino IDE에서 IP:Port를 입력할 수 있게 코드를 수정해서 빌드하면 좋을 듯~~

wiz550s2e_arduino

 

업데이트 – Mac에서 작업을 해서 Windows에서도 될 줄 알았는데, avrdude 코드를 보니 다음과 같이 win32에서는 network을 지원을 하지 않는다. 즉 net:<host>:<port> 형태는 바로 “ser_open(): network connects are currently not implemented for Win32 environments” 라는 메시지를 뿌리고 리턴한다.

/*
* If the port is of the form “net:<host>:<port>”, then
* handle it as a TCP connection to a terminal server.
*
* This is curently not implemented for Win32.
*/
if (strncmp(port, “net:”, strlen(“net:”)) == 0) {
fprintf(stderr,
“%s: ser_open(): network connects are currently not”
“implemented for Win32 environments\n”,
progname);
return -1;
}


아두이노는 hex파일을 어디에 저장하는가?

아두이노는 스케치를 avr-gcc 또는 arm-gcc를 사용해서 컴파일을 한다. 이 컴파일러의 위치는 맥의 경우 Arduino.app/Contents/Java/hardware/arduino/avr/platform.txt에 정의가 되어 있다. 즉 /Arduino.app/Contents/Java/hardware/tools/ 아래에 avr, arm 컴파일러가 컴파일을 한다.

그럼 아두이노는 hex 파일을 어디에 저장을 하는가?

Arduino_Prefernece

이것을 알아보기위해서는 Arduino > Preference의 설정에서 “다음 동작중 자세한 출력보기”의 컴파일 부분을 체크하면 hex파일이 생성되는 위치를 알 수 있다.  그런데 저장되는 폴더의 위치가…

“/var/folders/4v/frv3pzr55x77gnv6_342m3wm0000gn/T/buildd18630de25a90c7712fff203789659dd.tmp/WebServer.ino.hex”

이 폴더의 위치를 바꾸기 위해서는 아두이노를 종료하고 Preference.txt 파일에 다음과 같이 “build.path=” 항목을 추가하고 폴더의 위치를 기입후 다시 아두이노를 실행한다.

build.path=/Users/AteamRnd/Work/Arduino_Compile

아래 그림과 같이 eep, elf, hex파일이 생성된 것을 확인할 수 있다.

sketch

 


ZeroPi – Arduino and Raspberry Pi compatible development kit

ZeroPi는 Arduino and Raspberry Pi 호환 개발보드

photo-original

참고자료: https://www.kickstarter.com/projects/1204283/zeropi-arduino-and-raspberry-pi-compatible-develop

 


Yaler.net relay service

네트워크 기능이 내장된 임베디드 디바이스의 경우 내부 네트워크에서 외부로 접속은 쉽지만, 반대로 외부에서 이 디바이스로의 접근은 방화벽등이 있으면 쉽지않고, 공유기에서 NAT, 포트포워딩 등의 기능을 사용해야 해서 일반사용자들은 이용이 어렵다.

Yaler.net relay service
Yaler.net은 이런 문제점을 해결해 줄 수 있는 서비스인데 아래 그림을 보면 동작이 쉽게 이해가 되며, 튜토리얼 문서를 보면 Arduino, Beaglebone, Raspberry Pi… 등의 유명한 보드들의 셋업가이드도 자세하게 나와있다.

Yaler_net_-_access_devices_from_the_Web

비용
비용은 회원가입을 하면 30일 무료이고, 최저 10CHF (스위스 프랑)이니 약 10불정도이니 비싸지 않다.

테스트
회원가입을 하면 자신의 계정에 다음과 같이 Relay Host, Relay Domain, Secret Key가 생성이 된다.

Yaler_net_-_Account

동작이 되는지 확인을 위해 curl을 이용해 테스트를 하면…

$ curl -vX POST gsiot-sqqm-gym8.try.yaler.net/

다음과 같이 HTTP/1.1 504가 뜨는데 이것은 보드가 온라인이 아니거나 또는 설정이 제대로 되어 있지 않아서 이렇게 응답을 하는 것이고, 만약 제대로 되면 HTTP/1.1 200 OK로 응답을 한다.

yaler_cmdline

응용
Instructables에  Arduino와 Yaler, IFTTT를 사용한 IoT Gauge with Arduino, Yaler & IFTTT 프로젝트가 있는데, 여기서는 IFTTT의 Maker 채널 을 사용하고 “Make a web request”에  Yaler 서비스 정보를 기입해서 폰의 위치정보에따라서 디바이스(Arduino Uno, Arduino Yun) 가 반응하는 꽤 흥미로운 프로젝트를 만들었으니 참고해 보면 Yaler, IFTTT, Maker Channel을 이해하는데 도움이 된다.

IoT Gauge with Arduino, Yaler & IFTTT

괜찮은 서비스
Pushover: 안드로이드, 아이폰에 알림을 띄워주는 서비스이며 IFTTT에도 채널로 등록이 되어 있다.


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