Introducción a Tasmota con NodeMCU


Hemos hablado o en este blog de Node MCU, una plataforma de prototipado rápido para el desarrollo de proyectos IoT que esta basada en el chip ESP8266, el cual se ha extendido enormemente debido a su facilidad para desarrollar proyectos open source  que pueden además  pueden   involucrar el IoT . Viene con conectividad WiFi integrada ( gracias al chip ESP8266) y puede ser programada a través de una conexión USB utilizando un lenguaje de programación como Arduino o Lua. Además, la placa NodeMCU cuenta con una serie de pines de entrada/salida (GPIO) que se pueden utilizar para conectar y controlar dispositivos externos ( sin embargo, sólo posee una entrada/salida analógica pero para eso podemos optar por el ESP32). Es una opción popular para proyectos de Internet de las cosas (IoT) debido a su bajo costo, facilidad de uso y porque .ntegra capacidades de comunicación via WiFi , conteniendo en su interior  un microprocesador que puede ser programado fácilmente. Obviamente, ante todo, no podemos perder de vista su bajisimo precio (menos de 10€ ) comparados con otras opciones, pues no debemos olvidar  que incluye  el modulo wifi integrado  y un bus GPIO para conectar dispositivos de E/S

node-mcu

Por otro lado, Tasmota es un firmware alternativo para dispositivos de Internet de las cosas (IoT, por sus siglas en inglés). Se utiliza principalmente para dar soporte a dispositivos domésticos inteligentes, como interruptores y enchufes inteligentes, luces y termóstatos.

Como amigo lector se puede imaginar, Tasmota es una opción popular entre los usuarios de IoT debido a su flexibilidad y facilidad de uso, y también porque es open source y puede ser modificado y mejorado por cualquier persona.

Tasmota es soportado por muchísimos fabricantes que ofrecen soluciones de IoT a medida, en este post vamos a ver como es bastante fácil instalar Tasmota en una placa node-mcu y de este modo simplificar mucho su uso.

Configuración inicial de Node-MCU

Antes de configurar Tasmota, si empezamos por primera vez debemos realizar los típicos pasos de preparar el entorno de desarrollo, instalar los drivers y probar la placa.

Estos pasos  a seguir   para conectar un ESP8266 son los siguientes:

  •  Instalación del IDE de Arduino .Si aun no lo tiene instalado, se puede hacer  desde aqui
  • Instalación  del paquete de la placa ESP8266 en Arduino IDE  siguiendo las instrucciones del sitio : https://github.com/esp8266/Arduino
driver-arduino-esp8266
  • Instalación de los controladores USB

Es necesario instalar el controlador USB requerido en su ordenador  para que pueda programar el ESP8266.  Independientemente de la opción de firmware que elijamos, primero necesitamos comunicarnos con la placa de desarrollo ESP-12E utilizando la interfaz USB de su ordenador.

El módulo USB a Serial UART incluido en la placa es Silicon Labs ‘CP2012, un módulo de comunicación inalámbrico que se utiliza para conectar dispositivos a través de una conexión USB. Este módulo es compatible con una amplia variedad de protocolos de comunicación, incluyendo Bluetooth, Zigbee y Thread, lo que lo hace ideal para aplicaciones de Internet de las cosas (IoT). Además, el módulo CP2012 viene con una placa de desarrollo de hardware que se puede utilizar para probar y desarrollar aplicaciones que utilicen el módulo. Es una opción popular para aquellos que quieren conectar dispositivos de manera inalámbrica de manera fácil y económica.

Antes de nada generalmente necesitamos instalar los controladores de puerto COM virtual (VCP) fácilmente disponibles para su sistema operativo específico. Una vez instalado, debemos verificar que el CP2102 sea reconocido por su ordenador.

Una vez que el controlador está instalado, podemos conectar el cable USB al puerto USB de su ordenador y la placa. Después de hacerlo, deberíamos ver el mensaje: software del controlador del dispositivo instalado correctamente.

Además, podemos verificar manualmente que todo funcione correctamente siguiendo estos pasos:

Abra el Administrador de dispositivos (disponible a través del Panel de control → Sistema y seguridad → Administrador de dispositivos en la sección Sistema).


Debajo de la entrada Puertos (COM & LPT), debe haber un puerto abierto llamado USB-SERIAL CP2102 (COM) donde hay un número típicamente mayor o igual a 3.

Ahora que estamos listos para comunicarnos con nuestro ESP8266 a través del CP2102, podemos explorar algunas de las diferentes opciones de firmware disponibles.

configuracion-aruduino-esp8266
  • En el IDE de Arduino, vaya al menú de herramientas, seleccionada su placa y elija el  puerto al que está conectado su ESP8266.En el ejemplo  es el COM11
seleccion-puerto-para-esp8266-en-arduino
  • Ahora  copie el siguiente código  para probar que puede subir y que el node-mcu funciona . Copie desde el entorno de arduino las siguintes lineas y ejecute el código en la placa :

/*ESP8266 Led Parapadeante*/


void setup()
{
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);// Initializa el  pin de LED_BUILTIN como salida

}


void loop() {// la función de bucle se repite una y otra vez para siempre

digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);// encienda el LED 

delay(1000); //Espera de 1 segundo

digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);// Apague el LED haciendo que el voltaje sea ALTO

delay(2000); //Espere dos segundos  para dejar apagado  LED 

}

Como puede apreciar , el código ejecuta un bucle infinito en el que pone el estado bajo  un segundo (encendiendo el led)    para posteriormente forzar a nivel alto  dos segundos(apagando el led  )  y así   indefinidamente gracias al bucle  que se repite indefinidamente.

El LED azul en el módulo ESP – 01 está conectado a GPIO 1, (que también es el pin TXD, por lo que no podemos usar Serial.print () al mismo tiempo), si todo va bien debería parpadear el led interno. Tenga en cuenta que el nivel de voltaje es BAJO  pero en realidad el LED está encendido, porque es bajo en el ESP. En este código se usa  LED_BUILTIN para encontrar el pin con el LED interno  de modo.

INSTALACION SW DE TASMOTA

Tasmota es un firmware especial para los microcontroladores fabricados por la empresa Espressif con los micros ESP8266,  ESP32, ESP32-S o ESP32-C3.

Si ha trabajado alguna vez con el IDE de Arduino, después de elegir la placa con la que va a trabajar y escribir su código, lo ha subido a una placa ESP8266, en ese momento hemos creado un firmware, (bueno en realidad es el IDE Arduino quien junta todas las piezas y crea el firmware para posteriormente subirlo a la memoria de la placa).

Ahora que ya sabemos de qué se trata un firmware sigamos con Tasmota. Soporta una gran cantidad de dispositivos ya fabricados en el mercado, como los de SONOFF o TUYA, pero también los que podemos construir, por ejemplo, con un Wemos D1 Mini.

Se integra vía MQTT (MQ Telemetry Transport) con cualquier controlador, por ejemplo, Home ssistant,  Jeedom,  openHab. MQTT que es un protocolo muy fácil de implementar que hace que las maquina hablen entre ellas y que es un estándar en el Internet de las Cosas (IoT).

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) es un protocolo de red diseñado para la conectividad de dispositivos y redes de sensores de baja potencia y ancho de banda. Se utiliza a menudo en aplicaciones de Internet de las cosas (IoT) debido a su eficiencia y facilidad de uso.

En MQTT, los dispositivos se conectan a un servidor central llamado «broker» y se suscriben a «temas» específicos. Los dispositivos también pueden publicar mensajes a estos temas. Cuando se publica un mensaje a un tema, todos los dispositivos suscritos al tema recibirán el mensaje. Esto permite que los dispositivos se comuniquen entre sí de manera eficiente y sin tener que estar constantemente conectados al servidor central.

MQTT es un protocolo de red ligero y fácil de implementar, lo que lo hace ideal para aplicaciones en las que la potencia y la banda ancha son limitadas.

Algunos ejemplos de controladores que soportan MQTT:

  • Domoticz
  • Home Assistant
  • HomeBridge
  • HomeSeer
  • Mozilla Project Things
  • NodeRed
  • OpenHAB
  • SmartThings
  • Yeti
  • Jeedom

Una vez conectado el dispositivo de una de las dos opciones anteriores, solo nos queda subir el firmware de Tasmota. Estas son algunas opciones más útiles:

  • Tasmotizer: si solo utiliza Tasmota en tu entorno esta es la opción correcta
    • Backup Automático antes de subir el código, así poder restaurar el firmware original del fabricante.
    • Subir imágenes .bin al dispositivo, que se descargan automáticamente
    • Envío de configuración wifi, MQTT etc. Para no tener que conectarnos de nuevo al dispositivo.
    • Recoger la IP del dispositivo, Tasmota avisa que esta opción depende del estado del dispositivo y que puede no funcionar.
    • Para Windows existe un ejecutable, para MAC o Linux debe hacerse con Python y se instala desde el terminal.
  • ESP-Flasher: herramienta multiplataforma basada en esptool.py, disponible para MAC y Windows, la puede descargar en este enlace ESP-Flasher.

Resumida pues para instalar Tasmota en una placa NodeMCU, necesitaremos seguir los siguientes pasos :

  1. Descargue e instale el Arduino IDE en su ordenador.
  2. Abre el Arduino IDE y ve a «Archivo» -> «Preferencias».
  3. En la ventana de preferencias, agregue la siguiente URL en el campo «Gestor de URLs adicionales de tarjetas»: http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
  4. Cierre la ventana de preferencias y ve a «Herramientas» -> «Placa» -> «Gestor de tarjetas».
  5. Busque «esp8266» en el gestor de tarjetas y selecciónalo. Haga clic en «Instalar» para instalar el soporte para la placa NodeMCU.
  6. Descargue la última versión de Tasmota desde el sitio web oficial.
  7. Descomprima el archivo .zip descargado y copie el contenido en una carpeta en su ordenador.
  8. Abra el Arduino IDE y selecciona «Archivo» -> «Abrir» para abrir el archivo «tasmota.ino» que se encuentra en la carpeta de Tasmota.
  9. Conecte la placa NodeMCU a tu ordenador a través del cable USB.
  10. Vaya a «Herramientas» -> «Placa» y selecciona «NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module)».
  11. Vaya a «Herramientas» -> «Puerto» y seleccione el puerto al que está conectada la placa NodeMCU.
  12. Haga clic en el botón «Cargar» para cargar Tasmota en la placa NodeMCU.

Una vez que Tasmota se haya cargado correctamente en la placa NodeMCU, estará listo para configurar y utilizar la placa con el software Tasmota. Estos son los pasos a seguir para instalar Tasmota en su node-mcu .

En cuanto ejecutemos el codigo tasmota.ino enos deberia aparecer la ventana siguinte:

Podria haber problemas

Una vez seleccionada la placa debemos borrar el fw existente:

borrar-esp8266

Nos pedirá confirmación antes de borrar el dispositivo:

confirmacion-borradp-esp8266

Tardara un rato en completar la instalación, que ira apareciendo conforme se vaya instalando:

progreso-instalacion-tasmota

En unos segundos debería aparece el mensaje de concluida la instalación:

fin-instalacion-tasmota

Concluida la instalación tenemos la opción de acceder al interfaz del propio Tasmota o abandonar:

acceso-tasmota-al-final-instalacion

Si todo va bien nos aparece el interfaz de Tasmota con todas las opciones disponibles

menu-tasmota-esp8266

Antes de nada debemos acceder al menú configuración, para configurar los parámetros de red:

menu configuracion-tasmota

Una vez configurado, podemos guardar , configuración o resetear y a partir de aqui disfrutar de todas la opciones posibles

Resumen

Para instalar Tasmota en un dispositivo IoT, primero deberemos descargar el firmware Tasmota y guardarlo en su ordenador. Luego, deberá conectárse al dispositivo IoT utilizando una herramienta de programación como el Puente de Servicio de Firmware (FSP) o el monitor de puerto serie. A continuación, deberá cargar el firmware Tasmota en el dispositivo siguiendo las instrucciones del fabricante.

A continuación se presentan los pasos generales que debe seguir para instalar Tasmota:

  1. Descargar el firmware Tasmota y guárdelo en su ordenador.
  2. Conecte el dispositivo IoT a su ordenador utilizando un cable de programación, como un cable USB-TTL o un cable FTDI.
  3. Abra el Puente de Servicio de Firmware (FSP) o el monitor de puerto serie.
  4. Seleccione el puerto correcto en el Puente de Servicio de Firmware o el monitor de puerto serie.
  5. Cargue el firmware Tasmota en el dispositivo siguiendo las instrucciones del fabricante.
  6. Una vez que el proceso de carga del firmware haya finalizado, deberá configurar Tasmota siguiendo las instrucciones del fabricante. Esto puede incluir la conexión del dispositivo a tu red Wi-Fi y la configuración de parámetros adicionales.

Recuerde que los pasos específicos para instalar Tasmota pueden variar según el dispositivo IoT que esté utilizando. Es importante seguir las instrucciones del fabricante para asegurarse de que el proceso de instalación se realice correctamente.

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