Arduino + WiFi = WBoard EX

WBoard EX – это уникальная плата на базе Ардуино, содержащая микроконтроллер ATmega32u4, WiFi-модуль RAK410, разъемы для подключения беспроводных модулей XBee и nRF24L01, а также интерфейсы для micro-SD карты памяти и других устройств. Программирование WBoard EX аналогично Arduino Leonardo. Наличие WiFi модуля позволяет плате общаться с удаленными устройствами по протоколу TCP/IP, а трансиверы XBee, nRF24L01 и WiFi - эффективно решать задачи, связанные с беспроводным управлением, причем в самых разных проектах – от умного дома до обычного пульта управления.

Характеристики:

• размеры платы: 90 х 57.8 х 1.6 мм
• напряжение питания: 7~23 В
• рабочее напряжение 3.3 В
• микроконтроллер: ATmega32u4
• индикаторы: W_PWR, PWR, TXD, RXD, D13
• интерфейсы связи: XBee, nRF24L01+,UART, IIC, ITDB02 LCD, micro SD

Джамперы для настройки UART

Модули WiFi и XBee взаимодействуют с контроллером ATmega32u4 через UART. Как известно, два устройства не могут работать с одним UART микроконтроллера одновременно, поэтому на плате предусмотрены два набора перемычек для настройки UART:

Выводы, отмеченные как D0 и D1, соединены с аппаратным UART контроллера, а D11 и D12 – с обычными выводами общего назначения. Существует два варианта подключения UART к периферийным устройствам:

WT:вывод TX модуля WIFI
WR:вывод RX модуля WIFI
XT:вывод TX модуля XBee
XR:вывод RX модуля XBee

Распиновка:

ITDB02 EB интерфейс

nRF24L01+ интерфейс

Micro SD разъем

WIFI интерфейс

Светодиодные индикаторы

• PWR: Индикатор питания. Светится, если с питанием WBoard EX все в порядке.
• W_PWR: Индикатор питания. Светится, когда на модуль WiFi подается питание.
• D13: Тестовый индикатор. Медленно мигает во время сброса.
• TXD: Индикатор передачи данных через USB. Мигает при отправке данных на USB порт.
• RXD: Индикатор приема данных через USB. Мигает при получении данных от USB порта.

Кнопки

• Reset: Кнопка сброса микроконтроллера ATmega32u4.
• WIFI_RST: Нажатие на эту кнопку приводит к сбросу WiFi-модуля.
• XBee_RST: Кнопка для сброса модуля XBee.

Переключатель

• Переключатель режима передачи данных: если ключ находится в положении “Normal”, модуль включен и будет работать в обычном режиме; если ключ переходит в положение “Transparent”, модуль включен и переключится в «прозрачный» режим передачи данных.

Ссылки:

• даташит на плату
• список АТ команд
• даташит на RAK410
• мануал по обновлению прошивки модуля

Инструкция по началу работы:

Для начала проверим, чтобы перемычки стояли так: одна замыкает D0 и WT, вторая D1 и WR (обычно они по умолчанию так и стоят), таким образом мы подключаем аппаратный Rx Leonardo к Tx WiFi модуля, а Tx Leonardo к Rx модуля. Вообще можно подключить WT и WX к D11 D12 и использовать библиотеку SoftwareSerial для общения с модулем, но модуль по умолчанию настроен на скорость 115200, а эта библиотека не совсем корректно работает на такой скорости (некоторые символы приходят битыми). Так же надо подать 3.3В для питания WiFi модуля, не совсем понятно почему это не сделано на уровне схемотехники, но экспериментально было замечено, что модуль не хочет отвечать без подачи отдельного питания. Может это для экономии потребления, если WiFi не используется?

Позиционный переключатель надо оставить в положении Normal. В плату нужно залить вот такой нехитрый скетч:

void setup()  {
  Serial.begin(115200);
  Serial1.begin(115200);
}
void loop(){
  while (Serial1.available()>0)
    Serial.write(Serial1.read());
  while (Serial.available()>0)
    Serial1.write(Serial.read());
}

Этот скетч будет передавать нам все, что пришло от модуля и пересылать обратно все, что мы отправили ему с терминала. Теперь открываем терминал (монитор порта в Arduino IDE), выставляем скорость обмена 115200 и жмем кнопку WIFI_RST, модуль перегружается и должен вернуть нам в терминал фразу "Welcome to RAK410". Если этого не произошло скорее всего не подано питание на модуль. Можно еще попробовать замкнуть вывод BOOT на 3.3В и опять перегрузить модуль, в этом случае он должен предложить обновить прошивку, выдав в терминал что-то вроде "Please chiose update interface".

После того, как модуль выдал нам "Welcome to RAK410" им можно попробовать по управлять, например просканировать доступные сети командой at+scan=0, которая должна вернуть ОК, потом командой at+get_scan=10 можно увидеть что он нашел. Вообще полный список АТ команд можно найти в документации (см. выше).

У модуля есть встроенный веб-сервер для быстрой и удобной конфигурации, для того чтобы запустить его вбиваем команду at+boot_mode=1 и перегружаем модуль, теперь должна появится новая точка доступа в имени которой будет RAK410, если подключить к ней компьютер и вбить в браузере адрес http://192.168.78.1 то попадем в интерфейс конфигурирования модуля, правда в текущей версии прошивки там наблюдаются некоторые проблемы с кодировкой.