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[ESP8266] 드디어!! ESP8266을 인터넷에 접속 시켜보자!
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아두이노(Arduino) 인터넷 하기 – Wifi (ESP-01: ESP8266)연결하는 방법 :: IT-G-House

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아두이노(Arduino) 인터넷 하기 – Wifi (ESP-01 ESP8266)연결하는 방법

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[아두이노 강좌] WIFI ESP8266(ESP-01) 모듈 사용방법 알아보기 : 네이버 블로그
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G마켓 – 아두이노 와이파이 ESP8266 ESP-07 모듈과 안테나

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아두이노(Arduino) 인터넷 하기 – Wifi (ESP-01: ESP8266)연결하는 방법

아두이노(Arduino)로 인터넷을 연결하는 방법은 랜선(LAN)을 연결하는 방법인 이더넷 모듈(Ethernet module)을 사용하는 방법, Wifi를 연결하는 방법, 3G/LTE를 연결하는 방법이 있습니다. 지난 포스팅까지 주로 이더넷 모듈을 사용한 방법을 알아보았는데 사실 랜선(LAN) 선을 연결하는 것도 여간 귀찮은 게 아니죠 ㅎㅎ 그리고 저의 궁극적인 목표는 완전 무선인 형태로 프로젝트 완제품을 만드는 것이기 때문에 Wifi를 사용하는 방법을 알아보려고 합니다. 오늘은 Wifi 사용에 필요한 ESP-01 (ESP8266)모듈과 연결하는 방법에 대해서 알아보겠습니다. 앞서 말한 다른 인터넷 연결 방법 및 ENC28J60 이더넷 모듈 사용법에 관해서는 아래 링크 참조 부탁드립니다.

1. ESP8266 와이파이 모듈(Wifi module)

아두이노의 일반보드에는 기본적으로 내장된 와이파이 칩이 없기 때문에 와이파이 모듈을 사용합니다. 주로 ESP8266 와이파이를 많이 사용하는데 ESP8266 칩셋을 사용하기 때문에 ESP8266 와이파이 모듈이라고 합니다. 온라인상에서 검색하면 ESP-01 제품을 가장 많이 찾을 수 있으나 ESP 시리즈는 ESP-14까지 출시되어 있습니다. 기획하시는 프로젝트에 맞는 제품버전을 구입하여 다양한 사양과 기능을 활용하실 수 있습니다. 가격이 저렴하고 가장 보편적으로 사용할 수 있는 모델은 ESP-01이며 제가 기획한 프로젝트도 데이터 정도만 간단히 주고받으면 되기 때문에 ESP-01 모듈로도 충분히 잘 사용하고 있습니다.

아두이노 인터넷하기: ESP8266 Wifi module

ESP-01 802.11b/g/n Wi-Fi 모듈 구동 전압 (Operating voltage) 3.0V ~ 3.6V Power (Typical Values) Average: ~ 71mA, Peak: 300mA (Continuous Transmission) Power (절전 모드) Min. 20uA Interface UART/GPIO 지원 동작 명령어 UART AT command UART 전송 속도 Max. 4Mbps SPI Flash 8Mbit Default Frequency Range 2412 ~ 2484MHz 프로세서 속도 (Processor speed) Max. 160MHz Operating Temperature -20℃ ~ 85℃ Storage Environment -40℃~ 90℃, < 90%RH 2. ESP-01 와이파이 모듈(Wifi module) 배선 ESP-01 모듈 PIN 배열 ESP-01 모듈은 단순하게 생긴 것과 다르게 사용 방법이 좀 복잡합니다. 일단 배선이 복잡한데.. 위의 표에서 볼 수 있듯이 전류 소모량이 많고, TX와 RX 신호가 5V출력이기 때문에 아두이노 보드 pin에 바로 연결하면 정상적으로 작동이 안 되고 모듈이 고장 날 수도 있습니다. 또 하나의 문제는 아두이노와 보레이트(Baudrate) 9600 bps 속도로 시리얼 통신(Serial communication)을 주고 받아야 하는데 ESP-01 모듈은 115200 bps로 초기 설정되어 있습니다. 에?? 그럼 어떻게 하냐고요? ㅠ 그래서 펌웨어(Firmware)를 업데이트해서 모듈의 속도를 변경해야 하는 과정이 필요하다고 인터넷에 찾아보면 나오는데.. 과정이 좀 복잡합니다. 그리고 이러한 여러 가지 문제를 해결하는 보완책으로 저항을 사용해야 하거나 아래와 같이 복잡한 배선을 구성해야 합니다. ESP-01(ESP8266) Wifi module 펌웨어 업데이트(firmware update)를 위한 배선 출처: https://www.elec-cafe.com/esp8266-esp-01-firmware-update/ 아.. 복잡하죠... ㅠㅠ 뭐 할 때마다 이렇게 복잡해서야... 그래서~!! 복잡한 거 싫어하는 저는 방법을 찾았습니다!! 바로 ESP-01 어댑터라는 모듈을 사용하는 겁니다. 복잡한거 싫어하고 빵판으로 배선하는 것을 싫어하는 저를 위한 아주 유용한 아이템입니다. ESP-01 모듈을 어댑터에 연결하기만 하면 동작전압을 5V로 사용해야 하는 점 말고는 어댑터의 4 Pin(VCC, GND, RX, TX) 만으로 훨씬 편하게 배선을 할 수 있습니다. 어댑터를 사용하면 펌웨이 업데이트도 안해도 됩니다!! 완전~꿀!ㅎㅎㅎ 아두이노(Arduino) 인터넷 연결하기: ESP-01(ESP8266) 와이파이 모듈(Wifi module)과 어댑터 ESP-01 와이파이 모듈을 방향에 맞게 어댑터에 꼽고 어댑터 VCC 핀은 아두이노의 5V, GND는 GND와 연결합니다. 그리고 TX와 RX pin은 각각 아두이노의 2번 Pin과 3번 Pin에 연결합니다. 어? 왜 아두이노의 RX-pin0, TX-pin1에 맞춰서 연결하지 않나요? 맞습니다. 아두이노가 스케치를 통해 신호를 받을 때나 PC로 코딩된 프로그램을 업로드받을 때 시리얼 통신을 사용한다고 아실 겁니다. TX와 RX는 각각 Transmit(전송), Receive(수신)이란 뜻으로 시리얼 통신을 할 때 데이터를 전송하고 수신하는 통로가 됩니다. 그래서 이미 아두이노에 USB가 연결되어 있는 동안은 아두이노의 TX와 RX는 PC와 연결되어 있어서 아두이노와 ESP-01 와이파이 모듈 사이의 시리얼 통신을 위해 새로운 RX, TX를 디지털 Pin2번과 3번에 각각 지정을 해야 합니다. 실제로 아두이노의 RX-pin0, TX-pin1에 연결하고 프로그램을 업로드하면 정상적으로 업로드되지 않습니다. 그리고 주의하실 점은 전송(TX)---> 수신(RX) 짝으로 연결해야 합니다. ESP-01 모듈에서 전송(TX)한 데이터를 아두이노에서 수신(RX)하는 거고 또 반대로도 이뤄지기 때문입니다.

아두이노(Arduino) 인터넷 연결하기: ESP-01(ESP8266) 와이파이 모듈(Wifi module) 어댑터 배선

3. ESP-01 와이파이 모듈(Wifi module) 프로그램 코딩

아두이노와 ESP-01 와이파이 모듈을 위 그림과 같이 연결한 후 몇 가지 설정을 위해 간단한 프로그램 업로드가 필요합니다. 우선 아래 코드블럭과 같이 스케치(Sketch)로 코딩 후 아두이노에 업로드합니다.

앞서 언급하였듯이 ESP-01 모듈은 통신속도(Baudrate: 보레이트)가 115200 bps로 초기 설정되어 있기 때문에 ‘mySerial.begin(115200);’ 명령어에 115200이 우선 들어갑니다. 그러나 아두이노와 ESP-01 모듈이 통신을 하려면 둘의 통신속도를 맞춰야 하기 때문에 9600으로 변경하는 작업을 진행해야 합니다. (뒤에 설명)

#include SoftwareSerial mySerial(2,3); //RX, TX void setup() { Serial.begin(9600); mySerial.begin(115200); } void loop() { if(mySerial.available()) { Serial.write(mySerial.read()); } if(Serial.available()) { mySerial.write(Serial.read()); } }

아두이노와 ESP-01간에 통신은 UART(범용 비동기화 송수신기: Universal asynchronous receiver/transmitter)를 사용하는데.. UART는 “병렬 데이터의 형태를 직렬 방식으로 전환하여 데이터를 전송하는 컴퓨터 하드웨어의 일종이다.”라고 위키피디아에 나와있습니다. 그냥 시리얼 통신 일종이라 생각하면 마음이 편합니다. ㅎㅎ 여기서 사용되는 명령어가 AT command입니다.

그래서 업로드가 완료된 후 시리얼 모니터(Serial Monitor)를 통해 PC에서 아두이노를 거쳐 ESP-01 모듈에 ‘AT command’로 명령을 하여 필요한 설정 및 와이파이를 구동할 수 있습니다.

먼저 정상적으로 작동하는지 확인하기 위해 시리얼 모니터 상단의 입력란에 AT라고 입력합니다. 그럼 아래와 같이 OK라고 반응을 보입니다. 잠깐!! AT를 입력하기 전에 보레이트는 9600에 맞춰주시고(프로그램상에서 아두이노는 9600), 옆에 칸을 ‘Both NL & CR’로 설정을 변경해줘야 합니다. NL은 ‘Newline’ 약자이고, CR은 ‘Carriage return’ 약자입니다. 이렇게 두어야 return 값이 아래 줄에 출력됩니다.

아두이노(Arduino) ESP8266(ESP-01) 와이파이 모듈 사용하기: AT command 확인

OK 보셨나요? ㅎㅎ 이제 거의 다 했어요~ 그럼 ESP-01 모듈의 통신속도를 변경하기 위해 AT+UART_DEF=9600,8,1,0,0라고 입력합니다.

아두이노(Arduino) ESP8266(ESP-01) 와이파이 모듈 통신속도(baudrate) 변경하기

OK~!! 이제 ESP-01 모듈의 통신속도가 변경되었기 때문에 지금은 입력해도 아무 반응이 없을 겁니다. 그래서 스케치에서 아까 115200이었던 통신속도를 9600으로 변경 후 다시 아두이노로 업로드합니다.

아두이노 프로그램 ESP-01 모듈 속도 변경

그리고 다시 시리얼 모니터에 AT를 입력하면 역시나 OK로 잘 응답을 해줍니다. ^^ 그럼 이제 와이파이에 접속해 볼까요? AT+CWLAP 명령어는 주변 Wifi 목록을 검색해주는 명령어입니다. 아마 입력하면 바로 진행될 수도 있지만 안되시는 분들은 AT+CWMODE? 명령어로 현재 모드가 몇 번인지 확인하고 AT+CWMODE=1이라고 입력하셔서 모드를 변경합니다.

아두이노(Arduino) ESP8266(ESP-01) 와이파이 모듈 모드(MODE) 변경하기

ESP8266 와이파이 모듈은 네트워크 연결에 대해 3가지 모드를 제공합니다.

1. Station mode: ESP8266 모듈이 client로 wifi 기능만 함

2. AP mode: ESP8266 모듈이 Access Point가 됨

3. AP + Station mode: AP와 client 둘 다 됨

그래서 일반적으로 사용하실 때 모드는 1번으로 설정하면 됩니다. 그럼 다시 AT+CWLAP로 주변 Wifi 목록을 검색해 볼까요? 짠~!! 주변에 접속할 수 있는 와이파이를 찾을 수 있습니다.

아두이노(Arduino) ESP8266(ESP-01) 주변 와이파이 찾기

와이파이 접속 명령어는 AT+CWJAP=”SSID”,”비밀번호” 라고 입력하시면 됩니다. 그럼 정상적으로 접속이 되면 “WIFI CONNECTED, WIFI GOT IP”라고 응답이 출력됩니다. 그리고 할당된 IP를 확인하려면 AT+CIFSR 명령어를 입력하면 아래와 같이 IP 주소를 확인할 수 있습니다. 이제 와이파이가 됩니다~ 호~우!! ㅎㅎ

아두이노(Arduino) ESP8266(ESP-01) 와이파이 접속 및 IP 주소 확인하기

명령어 기능 설명 응답 AT AT command 작동 상태 확인 OK or 무응답 AT+RST 재시작 (Reset) OK… ready AT+UART_DEF=속도,8,0,0 AT 통신속도 변경 OK AT+CWMODE? Wifi 모드 확인 ‘+CWMODE: mode# AT+CWMODE=mode# Wifi 모드 설정 (ex> AT+CWMODE=1) OK AT+CWLAP 접속 가능한 Wifi 목록 검색 Wifi 목록 AT+CWJAP? 접속된 Wifi 확인 AT+CWJAP=”SSID”,”비밀번호” Wifi 접속 WIFI CONNECTED

WIFI GOT IP

OK AT+CWQAP Wifi 접속 종료 OK

WIFI DISCONNECT AT+CIFSR IP 주소 확인 +CIFSR: STAIP, “할당된 IP주소”

+CIFSR: STAMAC, “MAC주소”

여기까지 아두이노(Arduino)로 인터넷(Internet) 연결하는 방법 중 ESP-01 와이파이 모듈(ESP8266 Wifi module)을 사용하는 방법을 알아보았습니다. 인터넷도 되고, DB(Database)서버도 만들었고, 이제 거의 모든 준비가 되었습니다. 다음 포스팅에는 드디어!! 웹으로 데이터를 보내서 DB서버에 저장하는 방법에 대해 알아보도록 하겠습니다. 웹서버, DB서버 만드는 방법이 궁금하신 분은 아래 링크 참조 부탁드려요 ^^

오늘도 긴 글 읽어 주셔서 감사합니다. 궁금한 내용이나 추가적으로 원하시는 내용 있으면 언제든지 댓글로 남겨주세요~ 감사합니다.

[아두이노 강좌] WIFI ESP8266(ESP-01) 모듈 사용방법 알아보기

3.1 준비물

▶ 실습에 앞서 준비물이 필요합니다.

(링크를 클릭하면 해당 제품 페이지로 이동합니다.)

아두이노 우노 (DIP) : 링크 클릭

WIFI ESP8266(ESP-01) 모듈 : 링크 클릭

브레드보드 400홀(불투명) : 링크 클릭

점퍼 케이블 : 링크 클릭

저항(1K옴) : 링크 클릭

(저항은 1K옴을 사용하며 자세한 설명은 아래 ‘3.3 WIFI ESP8266 연결하기’에서

확인할 수 있습니다. )

3.2 ESP8266 초기 설정하기(펌웨어 업데이트)

▶ 아두이노 우노 보드와 WIFI ESP8266(ESP-01) 모듈의 연결은 시리얼 통신을 이용합니다.

우노 보드는 시리얼 통신핀을 1개만 가지고 있는데, 이 시리얼 통신핀을 PC와 통신하는데

이용됩니다. 이런 이유로 우노 보드와 WIFI ESP8266(ESP-01) 모듈의 통신을 위해서는 우노

보드의 디지털핀을 시리얼 통신핀으로 변경해 사용하는 ‘SoftwareSerial’ 방법을 이용해야

합니다.

ESP8266 모듈은 초기 통신 속도가 115200bps로 설정되어 있는 반면, ‘SoftwareSerial’은

통신 속도를 57600bps까지만 지원하므로 본 예제에서는 ESP8266 모듈의 통신 속도를

9600bps로 변경해서 사용합니다.

먼저 초기 설정을 하기 전, 아래와 같이 회로를 구성하고 필요한 프로그램을 다운로드 받습니다.

※ 통신 속도 변경은 초기에 한 번만 하고 계속 사용할 수 있습니다.

통신핀이 2개 이상인 아두이노 메가(Mega), 듀에(Due) 보드를 이용하면

(초기 설정 없이) 바로 사용이 가능합니다.

[아두이노] 와이파이 모듈 ESP8266(ESP-01) 사용법

ESP-01

얼마 전 디바이스 마트에서 아두이노 와이파이 모듈인 ESP8266 시리얼 와이파이 모듈 ESP-01을 구매했습니다. 와이파이 기능을 구현해야 해서 모르겠고 일단 주문부터 덜컥했습니다.

디바이스 마트 ESP8266 시리얼 와이파이 모듈 ESP-01

logic level 컨버터까지 같이 구입해야 쉽게 통신이 가능하다는 걸 배송받고 알았습니다. 하지만 logic level 컨버터가 없으면 통신이 안 되는 건 아니고, 보드 연결이 귀찮아지는 정도입니다. 다시 주문하면 배송비가 또 붙으니까 그건 싫어서 컨버터 없이 쌩으로 연결했습니다.

디바이스 마트에서 제공하는 상품 상세 설명의 주의사항입니다.

상품상세설명

요약하면 다음과 같습니다.

1. 별도의 펌웨어 업로드는 필요 없다.

2. 보드 레이트는 115200으로 설정되어 있다.

3. 3.3V 전원을 인가해야 한다.

펌웨어 업데이트가 복잡하기 때문에 웬만하면 펌웨어 업데이트가 필요 없는 부품으로 구매하시기 바랍니다.

1. 보드 구성

ESP-01 모듈을 연결하기 위해서 아두이노 우노를 사용했습니다. 주의사항에서 알려준 것처럼 3.3V를 인가해야 하는데, 5V → 3.3V로 변환하는 회로 구성을 헤매다가 에듀이노 블로그 포스팅을 발견했습니다.

ESP-01, 아두이노 우노 연결 회로도 (출처 : 에듀이노 블로그)

위 회로도에서 사용된 저항은 모두 1KΩ입니다. 위와 똑같이 연결해주시면 됩니다.

보드 구성

2. AT 명령어

이제 AT Command를 통해 와이파이 모듈을 세팅해 줄 차례입니다. 아까 주의사항에서 ESP01 모듈의 기본 보드 레이트가 115200이라고 알려줬었습니다. 그래서 아두이노 우노와 와이파이 모듈의 보드 레이트를 모두 115200으로 설정해줬습니다.

#include int RX = 2; int TX = 3; SoftwareSerial ESP01(RX, TX); void setup() { Serial.begin(115200); //아두이노 우노 보드레이트 115200 ESP01.begin(115200); //와이파이 모듈 보드레이트 115200 ESP01.setTimeout(5000); delay(1000); } void loop() { if (Serial.available()){ ESP01.write(Serial.read()); } if (ESP01.available()) { Serial.write(ESP01.read()); } }

위 코드를 보드에 업로드하고 시리얼 모니터를 실행시킵니다. 시리얼 모니터의 보드 레이트 또한 115200으로 변경해주세요.

시리얼 모니터

이제 AT를 쳤을 때 OK가 출력되면 정상적으로 연결이 된 것입니다.

AT 명령어 성공

여기서 AT가 무응답이라면 아래 3가지를 확인해주세요.

1. 모듈 구매처에서 펌웨어 버전 확인 (펌웨어 업데이트가 필요할 수도 있습니다.)

2. 모듈 구매처에서 기본 보드레이트 확인 후 115200이 아니라면 코드 변경

3. 시리얼 모니터 보드레이트 확인

4. line ending 없음, 새 줄, 캐리지 리턴, Both NL&CR 돌아가면서 확인

이 모듈 자체가 워낙 저가라서 잘 고장난다고 합니다. 위 사항을 모두 체크해도 명령어가 먹지 않는다면 점퍼 케이블이나 모듈에 이상이 있을 수도 있으니 다른 전선&모듈로 확인하시기 바랍니다.

이제 AT 명령어로 WIFI 모드를 설정하고 주변 와이파이를 스캔했습니다.

AT+CWMODE = 1 // Station Mode AT+CWLAP // 주변 AP 리스트 출력

주변 AP 리스트 출력 -실패

글자가 다 깨져서 출력이 되었습니다. 보드레이트가 115200라서 통신 속도가 빨라서 글자가 깨진 것 같았습니다. 그래서 AT+UART_DEF=명령어를 통해서 와이파이 모듈의 보드레이트를 9600으로 변경하고, 코드를 변경했습니다.

AT+UART_DEF=9600,8,1,0,0 // 와이파이 모듈 보드레이트 9600으로 변경

#include int RX = 2; int TX = 3; SoftwareSerial ESP01(RX, TX); void setup() { Serial.begin(9600); //아두이노 우노 보드레이트 9600 ESP01.begin(9600); //와이파이 모듈 보드레이트 9600 ESP01.setTimeout(5000); delay(1000); } void loop() { if (Serial.available()){ ESP01.write(Serial.read()); } if (ESP01.available()) { Serial.write(ESP01.read()); } }

주변 AP 리스트 출력 – 성공

보드레이트를 9600으로 변경하고 나니 정상적으로 출력이 되었습니다.

AT+CWJAP=”SSID”,”PASSWORD” // 와이파이 연결 AT+CWJAP? // 연결된 와이파이 출력 AT+CWQAP // 와이파이 연결 해제

와이파이 연결, 해제

와이파이 모듈은 처음 사용해봤는데 어마어마하게 삽질했습니다. 성공해서 다행이지 실패했다면 4개나 산 모듈을 처분하지도 못하고 울고있었을것 같습니다 😭 초기세팅은 성공해서 마음이 놓이네요. 삽질하면서 블로그를 많이 찾아봤는데 너무 복잡한 방법이 많아서 단순하게 정리해봤습니다. 세팅하는데 어려움을 겪고 있다면 언제든지 댓글로 물어봐주세요 🙂

잘못된 내용이 있다면 언제든지 댓글이나 메일로 알려주시면 감사하겠습니다.

이 포스팅이 도움이 되었다면 공감 부탁드립니다.

궁금한 점은 언제든지 댓글 남겨주시면 답변해드리겠습니다 😀

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