お気楽マイコンボードプログラミング [ESPBASIC]

＜ESP-BASICの紹介＞

ESP8266のチップ上で動くファームウェアとして「ESPBASIC」が
    ネット上で紹介されていたので調べて見ました。このファームウェア
    を利用すると、Web上で簡単にESP8266のプログラムを特別なIDE
    不要で組む事ができ、とても面白いと思いました。その時に調べた
    内容は次の様なものでした。

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　１．IDEはCPUのファームウェア内に有り、別途IDEは不要
　２．コード開発はWIFIを利用してWebページ上で行い、CPUボードからの
配線は不要
　３．ファームウェアはESP８２６６を搭載したボードで可能

　[動作状況]

＜関連資料＞

１．ESPBASIC
URL : http://www.esp8266basic.com/

２．ESPRESSIF(Flash tool の提供元）
URL : https://www.espressif.com/en

３．IPチェックツール(Advanced IP Scanner)
URL : https://www.advanced-ip-scanner.com/jp/

＜テスト内容＞

　 ESPBASICの動作の検証に関しては次の事を目標としました。

      １．手持ちの色んなESP８２６６搭載ボードでファームウェアが
             インストールできる事を確認
      ２．簡単な例題を用意して、そのプログラムを開発する時の状況を確認
      ３．数種類のアプリケーションプログラムを組んで見て、それの動作状況
             を確認

その為のプログラムサンプルとしては、次のものを用意して対応しました。

      １．ブリンクコントロール（オンボード上のLEDのLチカ）
      ２．PWM（LED輝度）コントロール
      ３．センサー（DHT11)入力
      ４．サーボモータコントロール
      ５．OLEDコントロール
      ６．DCモータ（２WDカー）コントロール

     結果としては、非常に簡単にプログラムを組む事ができ、それは期待以上
     のものでとても面白いと思いました。ただし、ESPBASICのページから
     提供されていた書き込みツールでは、手持ちのESP-01以外にはファーム
     ウェアの書き込みが出来なかったので、別の方法を検討する必要が
     有りました。また、Web上での開発なので、シリアルポートを一般のI/O
     として利用して見た所、シリアルポートの動作も同時に働いている様で、
     シリアルポートデータの初期化がダミーで必要となる事も判りました。
     （それが無いと動作がとても緩慢となりました。）
     いずれにしても、特別なIDEは不要で、PCやスマホのブラウザから直接
     コードを打ち込めるので非常に使い易くて魅力的だと思いました。

　[機器の接続]
サンプルプログラムでの配線は次の様なものでした。

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　[ファームウェアのダウンロード]
      ESPBASICのファームウェアの書き込みツールは、ESPBASICのWeb
      ページからダウンロード可能です。ただし、手持ちの数種類のESP8266の
      ボードで確認した所、ESP-01以外では書き込みが出来ませんでした。
      その為、別の書き込みツールを使う事にしましたが、ファームウェアの
      新しいものが公開されているページが見つからなかった（見つかった
      GitHubは４年以上前のものでした。）ので、下記の様にESPBASICの
      書き込みツールを一度開くと展開されるものを利用しました。

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　[ファームウェアの書き込み]
      ESPBASICのファームウェアの書き込みは、ESPBASICからのツールが
      使えない場合、下記の様に、ESPRESSIFの「Flash Download Toolｓ」を
      利用します。「SPI MODE」を「DIO」にして、先にESPBASICの書き込み
      ツールから展開した該当のファームウェアを指定して、一旦消去してから
      書き込みをスタートさせます。なお、この時にMACアドレスがツールの
      下窓に表示されますので、これをチェックして置きます。
      （後でCPUボードのIPアドレスの確認で必要となります。）

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書き込みが終了したら、CPUをリセットして下さい。（念の為）

　[ファームウェアの設定]
      ファームウェアの書き込みが終わったら、APモードでの利用が可能と
       なっていますが、他のWIFI機器と一緒に使いたい場合はSTAモードでの
       利用に設定する為、下記の様にお使いのWIFIネットワークのSSIDと
       パスワードの設定が必要となります。その為の手順は次の様になります。

    １．PC（またはスマホ）のAPをCPUボードからのものに切り替えます。
            （パスワードは不要。MACアドレスがCPUボードのSSID名に表示
                  されていますので、書き込みツールで表示されたAPモード時の
                  情報により確認できます。）

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　　２．アクセスポイントをCPUボードからのものに切り替えたら、
                ブラウザを起動して、CPUボードのAPモード時のデホルトの
                 IPアドレス「192.168.4.1」のページを読み込みます。
                 ESPBASICの先頭ページが出てきますの、「SETTING」
                 ページに切り替えて、お使いのWIFI ネットワークのSSIDと
                 パスワードを設定・保存して、リセットでCPUボードを
                 再起動します。

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        ３．次に、PC（またはスマホ）のAPをお使いのWIFIに戻して、
                お使いのWIFIネットワークからCPUボードに割り振られた
                IPアドレスをチェックします。

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        ４．ブラウザのページをWIFIネットワークで割り振られたCPU ボードの
                IPアドレスに切り替えて先のAPモード時と同じページが表示
                されれば、設定は終了で、以後お使いのネットワークを変えない
                限り、そのページを通じてCPUボードとのやり取りをする事と
                なります。（お使いのネットワークを変えてSSIDとパスワードが
                変わった場合、CPUボードはAPモードで起動される為、再設定と

                なります。また、DHCPのルータを再起動してIPアドレスの割り
                付けが変更となった場合は割り振られたCPUボードのIPアドレスを
                再検索する事となります。）

　[コード作成上の工夫]
コード作成は非常に簡単に行えましたが、少し検討が必要な部分が
２カ所有りました。

        １．無限ループの構成がWebから参考にしたものでは上手く行かず
               別な方法としました。
        ２．シリアルデータ受信に割り当てられているポートを別の用途に
               利用しようとすると動作が非常に緩慢になるため、ダミーの
               シリアルデータ受信の初期化処理を付け加えて対応しました。
              （対応後は動作の緩慢さは無くなりました。）

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