Utilizar o NodeMCU - ESP8266

A board ESP8266 / NodeMCU permite ter um microcontrolador (como se fosse um arduino) com acesso direto à rede wireless 802.11 b/g/n por um preço muito atrativo (por cerca de 2,5€). [1] e [6]

Torna-se assim fácil criar projetos para a famosa IoT Internet of Things ou Internet das Coisas que podem registar informações (temperaturas, luminosidade, humidade, etc) ou efetuar operações (acionar iluminação, motores, bombas, etc), as opções estão limitadas apenas à imaginação e/ou capacidade técnica de cada um.

0 - Pré-requisitos

O óbvio será apenas um NodeMCU, cabo microUSB e computador.

Depois de algumas pesquisas sobre como se pode programar o NodeMCU, encontrei esta solução que me parece muito interessante e é a que mais me agrada.

Até aqui quando utilizava arduinos programava o código no Atom [2] e utilizava o Arduino IDE para fazer o upload do código para os Nano ou Uno.
Ao procurar formas de programar o NodeMCU encontrei algumas soluções que utilizam o arduino IDE [7] mas tropecei no PlataformIO [5] que permite dotar o Atom das ferramentas de compilar, upload, monitor de série, terminal, etc que funcionam de forma similar ao ambiente do arduino IDE. Simplesmente fantástico!

O PlatformIO permite também acrescentar os comandos de shell que permitem instalar e desinstalar bibliotecas e funcionalidades do PlatformIO.

Assim, para se começar a programar será necessário:

1. Instalar Atom [2]
2. Instalar PlatformIO [3]
3. Instalar Shell Commands [4]

1 - Colocar o NodeMCU a piscar

Neste domínio o projeto mais simples é o pisca-pisca.

Criar um novo projeto para NodeMCU (a lista é longa...) e indicar a pasta onde vai ficar guardado o projeto.

Criar o ficheiro main.cpp na pasta src com:

#include <Arduino.h>
// Esta função é executada apenas uma vez quando a placa é ligada
void setup() {
  pinMode(D0, OUTPUT); // Inicializar D0 como output
  Serial.begin(9600);  // Inicializar a interface série
}

// Esta função está sempre a executar em loop
void loop() {
  digitalWrite(D0, LOW);  // Ligar o led da placa (sim, com LOW)
  Serial.println("On");
  delay(1000);            // Esperar 1000ms=1 segundo
  digitalWrite(D0, HIGH); // Desligar o led da placa
  Serial.println("Off");
  delay(1000);            // Esperar 1000ms=1 segundo
}

De seguida deve utilizar-se o botão de Compilar para confirmar se está tudo correto e a compilação funciona sem problemas.

Depois deve ligar-se o NodeMCU por USB ao computador e utilizar o comando de Upload para enviar o projeto compilado anteriormente para a placa. Enquanto é programada a placa pisca rapidamente um led no módulo ESP-12 e, se tudo correr bem, passados alguns segundos o led do NodeMCU perto da porta miniUSB começa a piscar de segundo a segundo.

Ao abrir o Serial Monitor é possível observar que quando D0 está LOW o led acende e quando está HIGH o led apaga.

2 - Instalar suporte para outros componentes

Como referido anteriormente o PlatformIO permite adicionar diversas funcionalidades através de alguns comandos simples.

Abrindo o Terminal do PlatformIO é possível procurar bibliotecas (libraries), por exemplo, sobre o sensor DHT11:
platformio lib search dht11

Aparece depois uma lista que indica as bibliotecas que possuem DHT11 e é possível depois instalar uma ou várias dessas bibliotecas através da opção install seguida do número do pacote, por exemplo:
platformio lib install 849 

Neste caso vai ser instalada a biblioteca SimpleDHT por Winlin [8].

Instalar suporte para o sensor DS18B20
platformio lib install 54 

Neste caso, para além da biblioteca DallasTemperature desenvolvida por Guil Barros, Miles Burton, Rob Tillaart, Tim Newsome [9], será também instalada a biblioteca OneWire que permite a comunicação I2C utilizada pelo DS18B20.

Para desinstalar utiliza-se a opção uninstall seguida do número da biblioteca instalada.
platformio lib uninstall 123

Referências

[1] - http://nodemcu.com/index_en.html - Informações e documentação sobre o NodeMCU

[2] - https://atom.io - Informações e instruções de instalação do IDE Atom

[3] - http://platformio.org - Insformações e documentação sobre o PlatformIO

[4] - http://docs.platformio.org/en/latest/installation.html - Instalar shell commands do PlatformIO

[5] - https://www.losant.com/blog/getting-started-with-platformio-esp8266-nodemcu - Programar o NodeMCU através do PlatformIO

[6] - https://www.htlinux.com/esp8266-nodemcu/ - Informações gerais sobre o NodeMCU

[7] - https://oneguyoneblog.com/2017/01/17/esp8266-nodemcu-arduino-ide-linux/ - Programar o NodeMCU através do arduino IDE.

[8] - http://platformio.org/lib/show/849/SimpleDHT - Biblioteca do PlatformIO para o DHT11

[9] - http://platformio.org/lib/show/54/DallasTemperature - Biblioteca do PlatformIO para o DS18B20