Sensoren habe ich viele, der BME280 verspricht aber ein Alleskönner zu sein: Neben Temperatur und Luftfeuchte soll er auch den Luftdruck übermitteln können. Zusammen mit einem ESP8266 ist so schnell eine eigene “Wetterstation” gebaut, welche die Messwerte auf einer Webseite anzeigt, per MQTT an Haussteuerungen wie HomeAssistant gibt oder mittels HTTP einen Volkszähler befüllt.
Nicht immer kann ein ein Kabel legen um Daten eines Mikrocontrollers wie dem Arduino zu ihrem Ziel zu bringen. Hier zeige ich die bekanntesten Möglichkeiten um mit Mikrocontrollern Daten drahtlos zu übertragen.
Bereits in der Vergangenheit hatten wir mal den ESP8266: Ein kleiner, günstiger Mikrocontroller, welcher durch hohe Leistung und integriertes WLAN besticht. Inzwischen lässt dieser sich auch über die Arduino-Oberfläche programmieren. Am Beispiel eines ESP-201-Moduls schauen wir uns die Verkabelung, Bootmodi und Programmierung an.
ESP-01: Versionen beachten!
Die ersten ESP-01 hatten nur die Pins VCC, GND, RxD und TxD verbunden, alle anderen Pins waren nicht angeschlossen. Diese Version kann ohne Umbau nicht neu Programmiert werden. Die Aktuell verkaufte Version 2 ist wie angegeben verbunden.
ESP-201: Antennenauswahl
Standardmäßig wird der ESP-201 in einer Form ausgeliefert, welche zwingend eine externe Antenne am U.FL-Anschluss erfordert. Um die interne Antenne zu nutzen muss der 0?-Widerstand neben dem Antennenverbinder um 90° gedreht werden.
Standardmäßig greift das Modul auf den Flash-Chip mit der Firmware im Quad-IO (QIO) – also mit 4 Datenleitungen – zu. Kann man in seiner Anwendung auch eine langsamere Flash-Geschwindigkeit tolerieren lässt sich die Verbindung auf 2 Leitungen (Dual-IO, DIO) reduzieren und so GPIO gewinnen. Hierzu muss der Flash-Chip entlötet, dann die Pads der Pins 3 und 7 entfernt oder aufgetrennt werden. Zuletzt wird der IC wieder montiert, hierbei werden die nun freien Pins 3 und 7 mit Vcc verbunden. Nun kann man IO9 (D2) und IO10 (D3) nutzen.
Eine bebilderte Anleitung auf Englisch findet sich bei smarpl.com.
Mikrowellen und WLAN nach 802.11b/g/n arbeiten je im 2.4GHz-ISM-Band. Darren Kitchen zeigte vor einigen Jahren, dass Mikrowellen das Frequenzband stark verschmutzen und so eine WLAN-Verbindung stören kann. Twitter-Nutzer Bernd meldete da nach einem Gag meinerseits Zweifel an – aktuelle Modelle sollten gut genug geschirmt sein. Nunja, WLAN hab ich, Mikrowelle hab ich, also testen wir mal.
Der ESP8266 ist ein günstiger (~3€) Prozessor mit integriertem WLAN. Nach kurzem Blick auf die Funktionen und Typen entsteht zusammen mit dem DHT22 (aka AM2302) für weniger als 10€ ein komplettes WLAN-Thermo-/Hygrometer, welches von PC oder Handy ausgelesen werden kann.
Die Initiative Freifunk baut an einem dezentralen, selbstverwalteten Netz auf Basis eines WLAN-Mesh-Netzwerks. Mit passendem Router und freier Firmware kann man selbst ein Teil des Netzes werden. Wie das geht zeigt ich hier am Beispiel des TP-Link WR841N (~15€) und der Firmware der Freifunker aus Köln, Bonn und Umgebung.
Vor fast zwei Jahren hatte ich hier im Blog eine Anleitung veröffentlicht um einen Compaq N620C im Eigenbau mit WLAN nachzurüsten. Trotz des beachtlichen Alters der Evo-Serie bin ich offensichtlich nicht der einzige Netznutzer, welcher weiterhin an den Kisten arbeitet: Alle paar Monate erhalte ich via Blog oder Mail Nachfragen zu der Bastelei. Da gerade wieder eine Eintrudelte und ich ohnehin alles vor mir habe schreibe ich hier die Ergänzungen nochmal für alle lesbar nieder, welche sich seit der ursprünglichen Version ergeben haben:
Zu den Bauteilen ist nicht viel zu sagen: Ein BC550C (NPN-Transistor) wurde als Inverter genutzt welcher die 3,3V Steuerspannung des Umschaltpins (Fn+F2) entgegennimmt und über einen weiteren BD140 (PNP-Transistor) die +5V-Spannungsversorgung des USB-Ports steuert. Die Wahl der Transistoren erfolgte dabei auf Basis des Inhalts meiner Bastelkiste und ist recht unkritisch – alles über 5V/500mA sollte kein Problem sein. Ein Abschalten des GND des USB-Ports würde zwar einen Transistor sparen, jedoch verursachte das bei mir Fehlfunktionen, da der WLAN-Stick die Datenpins als GND missbrauchte und nicht komplett abschaltete. Die im Schaltplan eingezeichnete Status-LED (LED1 und R4) ist nur informell und kann bei Platzmangel weggelassen werden.
Bei den Nachfragen ist auch aufgefallen, dass der “Compaq Multiport” offensichtlich in vielen Modellen der Evo-Serie vorhanden ist, so wurde Lukas W. in einem Evo N410C fündig und fertigte (u.A. aus DDR-Transistoren) eine – zugegebenermaßen deutlich sauberer aussehende – Variante, welche ich in Bildform dankenswerterweise hier veröffentlichen darf.
An günstige Netbook stellt man ja nicht viele Anforderungen, ich jedoch bestehe bei einem so mobilen Gerät auf sehr gute WLAN-Qualität. Leider zeigte mein Acer Aspire One in Sachen Reichweite als auch Geschwindigkeit großen Nachholbedarf. In dieser Folge BitBastelei erhält mein Netbook statt des original verbauten 802.11g-Atheros-Chips ein neues Intel-Pendant mit 802.11n. Da das neue Modul 3 statt wie bisher verwendet 2 Antennen verwendet findet auch eine Flachantenne einen neuen Platz.
Mehr gefällig? Der englische Tecknik-Podcast HAK.5 feiert heute seinen 5. Geburtstag und hat bestimmt auch für euch interessante Themen!
