Mein Weg in das IoT (22): ESP32-Sensorknoten mit Webserver

In den beiden letzten Folgen haben wir gesehen, wie man eine lokale Webseite als User-Interface für IoT-Geräte nutzen kann. In dieser Folge verwenden wir eine solche Webseite, um einen Cloud-Zugang zu konfigurieren, über den wir Sensorwerte verschicken können. Diese lassen sich dann überall auf der Welt abrufen und anzeigen.

Neben den vielen elektrischen, mechanischen, preislichen und Größenvorteilen die mit der Verwendung von SMDs verbunden sind, motiviert alleine schon die Tatsache, dass man eine ganze Platine in etwa drei Minuten löten kann, zu möglichst durchweg mit SMDs bestückten Platinen zu wechseln. Hier kommt eC-reflow-mate ins Spiel.

Laut dem Autor Honeycutt hilft das Buch dabei, viele Wahrnehmungen im Zusammenhang mit dem Hören in großen Räumen und noch größeren Gebäuden, insbesondere Konzertsälen und „Kultstätten“, zu quantifizieren und zu qualifizieren. Jedes Kapitel des Buches beschreibt zunächst akustische Probleme, welche die Beteiligten wahrnehmen: Der sich von Publikumsgeräuschen gestört fühlende Sänger, das von Echos und Brummen der Klimatechnik beeinträchtigte Publikum und der bemitleidenswerte Tontechniker, der realisiert, dass seine sorgfältig generierten Mischpulteinstellungen nutzlos sind, sobald die Halle voller Leute in Mänteln ist. Honeycuts Buch behandelt all diese Aspekte und mehr.

ESP32 ist das neueste Produkt von Espressif. Wie schon ESP8266 wird WLAN und jetzt zusätzlich noch Bluetooth geboten. Der ESP32-Chip hat zwei 32-bit-Cores, was das Modul extrem leistungsfähig macht und alle Ports und Schnittstellen bietet, die der ESP8266 nicht hat. Vereinfacht gesagt ist ESP8266 ein WLAN-Controller mit zusätzlichem I/O, während ESP32 ein vollwertiger Controller mit WLAN- und Bluetooth-Fähigkeiten ist.

Das Entwicklungsboard FreeSoC2 PSoC5LP basiert auf ARM-Cores von Cypress und eingebauter konfigurierbarer Hardware und ergibt so ein vielseitiges System, das sowohl mit der Arduino-IDE als auch mit der Umgebung PSoC Creator von Cypress programmiert werden kann (die viele wichtige Vorteile bietet). Ein kurzer Überblick über das Board fördert viele seiner starken Eigenschaften zu Tage. Das Entwicklungsboard FreeSoC2 PSoC5LP ist zum Sonderpreis im Elektor-Shop erhältlich.

Einer der kritischsten Aspekte bei der Herstellung einer Platine besteht darin, dem Platinenhersteller fehlerfreie Konstruktionsdaten zu übermitteln. Leider sind die von CAD-Programmen häufig dafür verwendeten Dateiformate nicht präzise genug und lassen Raum für Unsicherheiten und Interpretationen.

In der letzten Folge haben wir den ESP32 sein eigenes WLAN aufspannen lassen. Mit einem PC, Smartphone oder Tablet können wir ein Konfigurationsformular anfordern: In Textboxen lassen sich dort die SSID und das Passwort des eigentlichen Heimnetzwerks eintragen. Nach Empfang des Formulars versucht der ESP32 sogleich, sich mit dem Router-Netzwerk zu verbinden; im Erfolgsfall leuchtet die RGB-LED grün auf. Allerdings bedeutet eine dauerhaft leuchtende LED lediglich, dass ein entsprechender Portpin des Controllers „high“ ist. Für ein richtiges Lebenszeichen lassen wir die LED mit etwas PWM nun periodisch ausfaden – und schreiben unsere erste Klassenbibliothek.

Ich habe die Autoren dieses Buches während des Elektor Fast Forward Awards auf der electronica 2016 in München getroffen. Dort präsentierten Michael Shustov und sein Sohn Andrey Shustov stolz ein neues Komposit-Bauteil namens Barristor, hergeleitet aus Barrier-Resistor. Und tatsächlich konnten sie für ihren Beitrag einen Preis nach Russland mit nach Hause nehmen. Abgesehen von dem einen oder anderen Opamp enthalten die Schaltungen der Herren Shustov ausnahmslos Standard-Bauteile aus den 1970/80/90er Jahren – mit Ausnahme einiger seltenere, aber immer diskreter Teile von der Art, die man an zwei oder drei Drähten anfassen kann. Nachdem ich 2016 in München von diesem Baristor gehört hatte, war ich neugierig zu sehen, was diese offensichtlichen Fans von – naja – betagteren Bauteilen für ein Buch verfasst haben.

Die australische Firma 4D Systems stellt einfach zu integrierende intelligente Display-Module mit und ohne Touch-Funktionen her. Workshop4 IDE ist das Werkzeug der Wahl für die Programmierung dieser Module, da es von der textbasierten bis zur visuellen Programmierung vier Umgebungen bietet. Damit kann man Benutzer eine grafische Benutzerschnittstelle (GUI) in wenigen Minuten statt Tagen erstellen.

Früher oder später wird wohl jeder Raspberry-Pi-Besitzer einmal darüber nachdenken, seinen Mini-Rechner in ein passendes Gehäuse einzubauen. Zu diesem Zweck sind eine Anzahl verschiedener Lösungen auf dem Markt erhältlich. Der Pi Desktop zeichnet sich durch zahlreiche Zusatzfunktionen aus. Mit diesem Kit wird aus einem RPi ein wahrer Desktop-PC.