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Introducción a Tasmota con NodeMCU

enero 6, 2023julio 30, 2024soloelectronicosDeja un comentario

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 integra 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

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

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.

Conecte un cable usb de datos al ESP8266.
Seleccione Herramientas –>ESP8266 y ahi la placa que haya comprado. En caso de haberla comprado en Amazon aqui seleccione NodeMCU 1.0 (ESP-12EModule).

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&nbsp; 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&nbsp;

delay(1000); //Espera de 1 segundo

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

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

}

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 :

Descargue e instale el Arduino IDE en su ordenador.
Abre el Arduino IDE y ve a «Archivo» -> «Preferencias».
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
Cierre la ventana de preferencias y ve a «Herramientas» -> «Placa» -> «Gestor de tarjetas».
Busque «esp8266» en el gestor de tarjetas y selecciónalo. Haga clic en «Instalar» para instalar el soporte para la placa NodeMCU.
Descargue la última versión de Tasmota desde el sitio web oficial.
Descomprima el archivo .zip descargado y copie el contenido en una carpeta en su ordenador.
Abra el Arduino IDE y selecciona «Archivo» -> «Abrir» para abrir el archivo «tasmota.ino» que se encuentra en la carpeta de Tasmota.
Conecte la placa NodeMCU a tu ordenador a través del cable USB.
Vaya a «Herramientas» -> «Placa» y selecciona «NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module)».
Vaya a «Herramientas» -> «Puerto» y seleccione el puerto al que está conectada la placa NodeMCU.
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:

Nos pedirá confirmación antes de borrar el dispositivo:

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

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

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

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

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

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:

Descargar el firmware Tasmota y guárdelo en su ordenador.
Conecte el dispositivo IoT a su ordenador utilizando un cable de programación, como un cable USB-TTL o un cable FTDI.
Abra el Puente de Servicio de Firmware (FSP) o el monitor de puerto serie.
Seleccione el puerto correcto en el Puente de Servicio de Firmware o el monitor de puerto serie.
Cargue el firmware Tasmota en el dispositivo siguiendo las instrucciones del fabricante.
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.

Cree su propio dispositivo IoT muy barato

diciembre 17, 2022marzo 28, 2024soloelectronicosDeja un comentario

Node MCU es una plataforma para el desarrollo de proyectos IoT que integra el famoso chip ESP8266, el cual se ha extendido enormemente debido a su facilidad para desarrollar proyectos open source que pueden ademas pueden involucrar el IoT. Esta placa destaca porque integra capacidades de comunicación via WiFi , conteniendo en su interior un microprocesador que puede ser programado fácilmente usando el conocido lenguaje de programación Lua o bien vía Arduino IDE.

Obviamente ante todo no podemos perder de vista su bajisimo precio comparados con otras opciones mucho mas potentes como el ESP32 ( que es su sucesor y mejora en todo excepto en el precio a esta), pero en todo caso para muchos proyectos de IOT es mas qeu suficinete, pues no debemos olvidar que incluye el modulo wifi integrado y un bus GPIO para conectar dispositivos de E/S. Ademas se puede programar con el sistema Arduino lo cual nos aporta un fantástico IDE y un sinfin de manuales y ejemplos de desarrollo.

Este modulo es Ideal como una solución independiente en lugar de Arduino además de Wi-Fi integrado siendo fácil de programar a través del IDE de Arduino (como vamos a ver ) , al igual que un Arduino.
Todos los periféricos con bus I2C puede unirse,por ejemplo Pantallas OLED, pantallas LCD, temperatura, presión, sensores de humedad pueden ser conectados en paralelo. También se puede conectar múltiples DS18B20

Sin embargo, sólo hay una entrada analógica y salida y por ejemplo algunas pantallas táctiles no se pueden conectar con ella.

¿Se pregunta cómo empezar a desarrollar código con su económico ESP8266 ?

Los 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

Instalación de los controladores USB

El módulo USB a Serial UART incluido en la placa es Silicon Labs ‘CP2012, para lo cual 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 la computadora 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.

Conecte un cable usb de datos al ESP8266
Seleccione Herramientas –>ESP8266 y ahi la placa que haya comprado. En caso de haberla comprado en Amazon aqui seleccione NodeMCU 1.0 (ESP-12EModule).

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

Ahora copie el siguiente código para probar que puede subir y ejecutar código 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 

}

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)

Tenga en cuenta que el nivel de voltaje es BAJO pero en realidad el LED está encendido, porque es bajo en el ESP – 01

En este código se usa LED_BUILTIN para encontrar el pin con el LED interno de modo

Envio de datos a la nube de Cayenne

Agregue la biblioteca de Cayenne MQTT a Arduino IDE desde aqui como un fuchero zip
Instale la biblioteca zip descargada en el paso anterior desde Programa -> Incluir biblioteca -> Añadir libreria ZIP. y seleccionar ahora el fichero descargado con anterioridad Cayenne-MQTT-ESP-master.zip

Ya puede crear una cuenta Starter en cayenne ( si aun no la tiene ya creada)
Una vez ya validado vaya a la esquina superior izquierda y pulse sobre el botón verde add new

Ahora seleccione Generic ESP8266 como la placa y tome nota ahora de los siguintes paraetros ofrecidos por la pagina:
- MQTT USERNAME:
- MQTT PASSWORD:
- CLIENT ID:
- MQTT SERVER:
- MQTT PORT:
- NAME YOUR DEVICE (optional):
Abra el boceto de ejemplo incluido desde Archivo -> Ejemplos -> Cayenne-MQTT-ESP. Modifique el boceto incluido con su información de red y la información de autenticación de Cayenne que recibió al agregar su dispositivo.

Ejemplo de envio temperatura TMP102

Normalmente se adquiere un placa auxiliar para el pequeño sensor de temperatura digital TMP102. El TMP102 es un sensor digital (también conocido como I2C TWI), tiene una resolución de 0,0625 ° C, y tiene una precisión de hasta 0,5 ° C, lo cual lo convierte es un sensor muy práctico pues requiere una muy baja corriente.

La comunicación con el TMP102 se logra a través de una interfaz serie de dos hilos. No existe regulador de tensión de a bordo, por lo que el voltaje suministrado debe estar entre 1,4 a 3.6VDC.

En estas placas los condensadores de filtrado y resistencias de pull-up se incluyen.

En el código siguiente o muestra cómo enviar datos de temperatura a un sensor TMP102 en Cayenne Dashboard.Obviamente se requiere la Biblioteca de Cayenne para ejecutar este programa (si aún no lo ha hecho, puede instalarlo desde Arduino IDE Library Manager).

Las conexiones como vemos en la iamgen del TMP102 al ESP8266 on la siguintes:

TMP102 ESP8266

[VCC] ————- [3V3]
[GND] ————- [GND]
[ADD0] ———– [GND]
[SDA] ————- [Pin analógico 4] (El SDA puede ser diferente en algunos dispositivos, por ejemplo, para Arduino Mega, el pin SDA es Pin digital 20)
[SCL] ———— [Pin analógico 5] (El SCL puede ser diferente en algunos dispositivos, por ejemplo, para Arduino Mega, el pin SCL es Pin digital 21)

Y este esl codigo que subiremos a nuestro ESP8266:

#define CAYENNE_PRINT Serial // Comment this out to disable prints and save space
#include <CayenneTMP102.h>
#include <CayenneEthernet.h>  // Change this to use a different communication device. See Communications examples.

// Cayenne authentication token. This should be obtained from the Cayenne Dashboard.
char token[] = "AuthenticationToken";

// Virtual Pin of the TMP102 widget.
#define VIRTUAL_PIN V1

// Address used to read from the TMP102. This is determined by the ADD0 pin on the TMP102.
// Connecting it to ground means the sensor will use 0x48 for the address. See the TMP102 datasheet for more info.

const int tmp102Address = 0x48;

TMP102 tmpSensor(tmp102Address);

void setup()
{
Serial.begin(9600);
Wire.begin();
Cayenne.begin(token);
}

void loop()
{
Cayenne.run();
}

// This function is called when the Cayenne widget requests data for the Virtual Pin.
CAYENNE_OUT(VIRTUAL_PIN)
{
// This command writes the temperature in Celsius to the Virtual Pin.
Cayenne.celsiusWrite(VIRTUAL_PIN, tmpSensor.getCelsius());
// To send the temperature in Fahrenheit or Kelvin use the corresponding code below.
//Cayenne.fahrenheitWrite(VIRTUAL_PIN, tmpSensor.getFahrenheit());
//Cayenne.kelvinWrite(VIRTUAL_PIN, tmpSensor.getKelvin());
}

Estos son los pasos resumidos que haremos en el interfaz de Cayenne:

1. En Cayenne Dashboard, agregue un nuevo widget TMP102.
2. Configure el widget en Visualización de valor.
3. Seleccione Virtual Pins y un número de pin virtual.
4. Establezca VIRTUAL_PIN en el número de pin que seleccionó.
5. Adjunte un TMP102 a su ESP8266.

Establezca la variable tmp102Address para que coincida con ADD0. ADD0 conectado a GND corresponde a una dirección de 0x48.
Establezca la variable del token para que coincida con el token de Arduino desde el Tablero.
Compile y cargue este boceto.
Una vez que el Arduino se conecta al Tablero, debe actualizar automáticamente el widget TMP102 con datos.