Arduino WiFi Rev 2 – Projekte für Arduino und ESP32-Mikrocontroller

Lesezeit: 4 Minuten

Inhalt

Das Board
- Board installieren
Webserver
Bluetooth LE
- Das Programm
- Smartphone-Apps

Das Board

Der Arduino WiFi Rev 2 ist ein Mikrocontroller-Board. Es besteht aus dem eigentlichen Mikrocontroller, digitalen Ein- und Ausgängen und analogen Eingängen. Zusätzlich ist ein WiFi-Modul und ein Bluetooth-Modul (BLE) verbaut.

Quelle: 🔗https://docs.arduino.cc/hardware/uno-wifi-rev2 (abgerufen am 27.11.24)

An diese Ein- und Ausgänge können zum Beispiel ⇒LEDs, Lautsprecher, Displays, Motoren oder Sensoren angeschlossen werden. Der Mikrocontroller kann alle diese Bauteile steuern, Signale auslesen und aufgrund der gelesenen Daten verschiedene Aktionen auslösen.

digitale Pins

Der Reset-Knopf startet das gerade hochgeladene Programm neu.
Die digitalen Ein-/Ausgänge liefern im Normalfall ein HIGH (1) oder LOW (0). Eine Ausnahme bilden die mit einem ~ gekennzeichneten Pins. Sie können mit der ⇒Pulsweitenmodulation angesprochen werden.
Die analogen Eingänge messen die anliegende Spannung. Diese Spannung wird vom Analog-Digital-Wandler (ADC = Analog Digital Converter) in digitale Werte zwischen 0 und 1023 umgewandelt.
Die Eingänge SCL und SDA werden über den ⇒I2C-Bus angesteuert.
die Pins 0 (RX — Receiver = Empfänger) und 1 (TX ‑Transmitter = Sender) werden für die Kommunikation mit dem Computer über die USB-Schnittstelle verwendet. Sie können nur dann als digitale Ein- oder Ausgänge verwendet werden, wenn der Arduino über eine externe Stromzufuhr betrieben wird.

Board installieren

Icon für den Boardverwalter anklicken oder Werkzeuge-> Board -> Boardverwalter
nach dem megaAVR Board suchen
Board installieren

Webserver

Das Programm zeigt im Browser 6 unsortierte Zufallszahlen an. Eine Überprüfung auf Dopplungen findet nicht statt.

Installiere zunächst die benötigte Bibliothek WiFiNINA:

#include "WiFiNINA.h"

// WiFi-Daten
char Router[] = "Router_SSID";
char Passwort[] = "xxxxxxx";

// Minimum/Maximum der Zufallszahlen
const byte Minimum = 1;
const byte Maximum = 49;

WiFiServer WiFiServer(80);
WiFiClient WiFiClient;

void setup() 
{
  Serial.begin(9600);

  // auf serielle Verbindung warten
  while (!Serial) ;
  delay(500);

  // WiFi starten
  WiFi.begin(Router, Passwort);

  // Verbindung herstellen
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) 
  {
    delay(200);
    Serial.print(".");
  }

  // SSID des Routers anzeigen
  Serial.println();
  Serial.print("Verbunden mit ");
  Serial.println(WiFi.SSID());

  // IP anzeigen
  Serial.println(WiFi.localIP());

  // Webserver starten
  WiFiServer.begin();

  // IP des Servers/des verbunden Computers anzeigen
  Serial.print("Server: ");
  Serial.println(WiFi.SSID());

  // IP des Arduinos anzeigen
  Serial.print("IP Adresse Arduino DHCP: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());

  // Zufallsgenerator mit dem Signal an A0 starten
  randomSeed(analogRead(A0));
}

void loop() 
{
  // auf WiFiClienten warten ...
  WiFiClient = WiFiServer.available();
  if (WiFiClient) 
  {
    // Seite aufbauen wenn SeiteAufbauen true ist
    boolean SeiteAufbauen = true;

    // solange der WiFiClient verbunden ist ...
    while (WiFiClient.connected()) 
    {
      if (WiFiClient.available()) 
      {
        // Anforderung vom WiFiClienten lesen ...
        char Zeichen = WiFiClient.read();

        // wenn als Zeichen neue Zeile (\n) übergeben wird
        // SeiteAufbauen true ist -> Seite anzeigen
        if (Zeichen == '\n' && SeiteAufbauen) 
        {
          /*
              HTML-Seite aufbauen
              die folgenden Anweisungen müssen
              mit print oder println gesendet werden
              println "verschönert" den Quelltext
              (erzeugt einen Zeilenumbruch im Quelltext)
          */
          WiFiClient.println("HTTP/1.1 200 OK");
          WiFiClient.println("Content-type:text/html");

          // Leerzeile zwingend erforderlich
          WiFiClient.println();
          WiFiClient.println("<!doctype html>");
          WiFiClient.println("<html>");
          WiFiClient.println("<body>");

          // <h2> Überschrift H2
          WiFiClient.println("<h2>Zufallszahlen</h2>");

          // <hr> horizontale Linie
          WiFiClient.println("<hr>");

          // Zufallszahlen anzeigen
          for (int i = 0; i < 6; i++) 
          {
            int Zahl = random(Minimum, Maximum);
            WiFiClient.println(Zahl);
            WiFiClient.println(" ");
          }

          WiFiClient.print("<hr>");

          // IPs anzeigen
          WiFiClient.print("Eigene IP-Adresse: ");
          WiFiClient.print(WiFiClient.remoteIP());
          WiFiClient.print("</b>");
          WiFiClient.print("<br>IP-Adresse Arduino: ");
          WiFiClient.print(WiFi.localIP());
          WiFiClient.println("</body>");
          WiFiClient.println("</html>");

          // HTTP-Antwort endet mit neuer Zeile
          WiFiClient.println();

          // Seite vollständig geladen -> loop verlassen
          break;
        }
        // neue Zeile -> SeiteAufbauen auf true setzen
        if (Zeichen == '\n') SeiteAufbauen = true;

        // die aktuelle Zeile enthält ein Zeichen
        else if (Zeichen != '\r') SeiteAufbauen = false;
      }
    }
    delay(1);

    WiFiClient.stop();
  }
}

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134

#include “WiFiNINA.h”

// WiFi-Daten

char Router[] = “Router_SSID”;

char Passwort[] = “xxxxxxx”;

// Minimum/Maximum der Zufallszahlen

const byte Minimum = 1;

const byte Maximum = 49;

WiFiServer WiFiServer(80);

WiFiClient WiFiClient;

void setup()

{

Serial.begin(9600);

// auf serielle Verbindung warten

while (!Serial) ;

delay(500);

// WiFi starten

WiFi.begin(Router, Passwort);

// Verbindung herstellen

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)

{

delay(200);

Serial.print(“.”);

}

// SSID des Routers anzeigen

Serial.println();

Serial.print(“Verbunden mit ”);

Serial.println(WiFi.SSID());

// IP anzeigen

Serial.println(WiFi.localIP());

// Webserver starten

WiFiServer.begin();

// IP des Servers/des verbunden Computers anzeigen

Serial.print(“Server: ”);

Serial.println(WiFi.SSID());

// IP des Arduinos anzeigen

Serial.print(“IP Adresse Arduino DHCP: ”);

Serial.println(WiFi.localIP());

// Zufallsgenerator mit dem Signal an A0 starten

randomSeed(analogRead(A0));

}

void loop()

{

// auf WiFiClienten warten …

WiFiClient = WiFiServer.available();

if (WiFiClient)

{

// Seite aufbauen wenn SeiteAufbauen true ist

boolean SeiteAufbauen = true;

// solange der WiFiClient verbunden ist …

while (WiFiClient.connected())

{

if (WiFiClient.available())

{

// Anforderung vom WiFiClienten lesen …

char Zeichen = WiFiClient.read();

// wenn als Zeichen neue Zeile (\n) übergeben wird

// SeiteAufbauen true ist -> Seite anzeigen

if (Zeichen == ‘\n’ && SeiteAufbauen)

{

HTML-Seite aufbauen

die folgenden Anweisungen müssen

mit print oder println gesendet werden

println “verschönert” den Quelltext

(erzeugt einen Zeilenumbruch im Quelltext)

WiFiClient.println(“HTTP/1.1 200 OK”);

WiFiClient.println(“Content-type:text/html”);

// Leerzeile zwingend erforderlich

WiFiClient.println();

WiFiClient.println(“<!doctype html>”);

WiFiClient.println(“<html>”);

WiFiClient.println(“<body>”);

// <h2> Überschrift H2

WiFiClient.println(“<h2>Zufallszahlen</h2>”);

// <hr> horizontale Linie

WiFiClient.println(“<hr>”);

// Zufallszahlen anzeigen

for (int i = 0; i < 6; i++)

{

int Zahl = random(Minimum, Maximum);

WiFiClient.println(Zahl);

WiFiClient.println(“ ”);

}

WiFiClient.print(“<hr>”);

// IPs anzeigen

WiFiClient.print(“Eigene IP-Adresse: ”);

WiFiClient.print(WiFiClient.remoteIP());

WiFiClient.print(“</b>”);

WiFiClient.print(“<br>IP-Adresse Arduino: ”);

WiFiClient.print(WiFi.localIP());

WiFiClient.println(“</body>”);

WiFiClient.println(“</html>”);

// HTTP-Antwort endet mit neuer Zeile

WiFiClient.println();

// Seite vollständig geladen -> loop verlassen

break;

}

// neue Zeile -> SeiteAufbauen auf true setzen

if (Zeichen == ‘\n’) SeiteAufbauen = true;

// die aktuelle Zeile enthält ein Zeichen

else if (Zeichen != ‘\r’) SeiteAufbauen = false;

}

delay(1);

WiFiClient.stop();

}

Bluetooth LE

Zunächst musst du die Bibliothek ArduinoBLE installieren:

Das Programm

Taste 1 schaltet die interne LED ein, 0 schaltet sie wieder aus.

#include "ArduinoBLE.h"

/* 
  eindeutige  UUID bestimmen: 
  https://www.guidgenerator.com/online-guid-generator.aspx
  https://www.uuidgenerator.net/
  BLERead | BLEWrite | BLENotify
  -> schreiben, lesen, Info
*/

// Name BLE-Service
BLEService LEDSchalten("19b10000-e8f2-537e-4f6c-d104768a1214");

BLEUnsignedCharCharacteristic Auswahl("19b10000-e8f2-537e-4f6c-d104768a1214", BLERead | BLEWrite | BLENotify);

void setup()
{
  Serial.begin(9600);

  // auf serielle Verbindung warten
  while (!Serial);
  delay(1000);

  // pinMode festlegen
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
 
  // BLE starten
  if (!BLE.begin()) Serial.println("Bluetooth-Modul konnte nicht gestartet werden!");
  else Serial.println("Bluetooth-Modul erfolgreich gestartet!");

  // Name festlegen (wird in der App angezeigt) und den Service (LEDSchalten) zuweisen
  BLE.setLocalName("LED schalten");
  BLE.setAdvertisedService(LEDSchalten);

  // Auswahl als Platzhalter für den in der App gewählten Wert
  LEDSchalten.addCharacteristic(Auswahl);

  // Service LEDSchalten hinzufügen
  BLE.addService(LEDSchalten);

  // Startwert für die Kommunikation schreiben
  Auswahl.writeValue(0);

  // Zuweisung starten
  BLE.advertise();
}

void loop()
{
  // auf die Verbindung zu Geräten warten
  BLEDevice Verbindung = BLE.central();

  // wenn der ESP32 mit einem Gerät verbunden ist ...
  if (Verbindung)
  {
    Serial.println("Verbunden ... ");

    // solange der Controller mit einem Gerät verbunden ist ...
    while (Verbindung.connected())
    {

      if (Auswahl.written())
      {
        // LED einschalten
        if (Auswahl.value() == '1')
        {
          Serial.print(char(Auswahl.value()));
          Serial.println(" -> LED ein");
          digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
        }

        // LED ausschalten
        if (Auswahl.value() == '0')
        {
          Serial.print(char(Auswahl.value()));
          Serial.println(F(" -> LED aus"));
          digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
        }    
      }
    }
  }
}