Minicurso de instalación y ejemplos con WiFi sencillos con Arduino. Está pensado para ejemplos que se puedan ver y resolver en un par de horas, siempre que los alumnos ya hayan trabajdo con arduino previamente.
ESP32 es una familia de microcontroladores tipo SoC (System On a Chip) con soporte para Wi-Fi y Bluetooth ambos en 2.4GHz. Junto a su precio, esto le hace ser un chip muy interesante para proyectos de IoT, computación ubícua y similares.
Existen diversas chips ESP32 dentro de la familia ESP32 (https://docs.espressif.com/projects/arduino-esp32/en/latest/getting_started.html) y no todas ellas están soportadas en Arduino.
Sobre estos chips se construyen placas de desarrollo (e.g., firebeetle, cada ella con un pinout, dimensiones, etc. diferentes. En la siguiente imagen puedes ver el pinout de firebeetle, una placa común mente usada y conocida por su bajo consumo cuando se alimenta por medio de batería.
No todos los pines son "seguros" de usar (algunos tienen múltiples funciones, que en el arranque son una, durante el funcionamiento del microcontrolador otras, etc.). Un compendio de qué pines uso y no usar para diferentes tipos de comunicación (SPI, I2C, analógica o digital básica, uso capacitivo integrado,...) puedes verla en esta web (por seguridad se incluye una copia de ese mismo post en PDF en este repositorio).
Una ventaja de usar el ecosistema de Arduino es que existe de este modo una amplia portabilidad en el código que escribamos para migrar entre distintas placas de desarrollo y microcontroladores.
Otra ventaja, es que desde el ecosistema arduino se sigue teniendo acceso al sistema base desde C/C++ con la funcionalidad propocionada por el fabricante. A este sistema base se le conoce como ESP-IDF. Encima de este sistema base que ofrece funcionalidad básica, el fabricante añadió un sistema operativo en tiempo real (freeRTOS) también accesible desde el IDE de Arduino, pudiéndose mezclar funcionalidad de las 3 capas de manera directa.
Por último, con diferencia Arduino es el entorno de programación que más soporte de hardware de terceros (sensores y actuadores por medio de librerías) soporta.
Para el curso vamos a utilizar Arduino IDE, que puedes descargar aquí https://www.arduino.cc/en/Main/Software. Aunque en principio mientras el IDE soporte el compilado de arduino, podrías usar tu IDE favorito. Mucha gente ha comenzado más recientemente a usar platoformIO (https://platformio.org/platformio-ide) que funciona sobre atom y que facilita mucho la instalación de librerías y plataformas hardware. VisualStudio y otros IDE son usables, pero más tediosos de configurar. Como iniciación, recomiendo quedarse en el entorno de desarrollo original de Arduino.
En la siguiente animación podéis ver el detalle de como instalar una nueva placa de prototipado (wemos, nodemcu, esp32...). La animación tiene un enlace a un vídeo más extenso donde se ve paso a paso la forma de instalar nuevas placas (en el vídeo se hace para una nodemcu, pero es identico para eSP32 salvo por la URL que debemos incluir).
La URL del json que debéis incluir en el cuadro de texto para placas ESP32 es:
https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json
Tras instalar la placa (se instalan archivos que contienen la configuración de placas de desarrollo basadas en ESP32, cadenas de compilación específicas y alguna herramienta de compilación que usa ESP32 y no otras placas Arduino), debemos añadirla al IDE. Esto se hace en el IDE de Arduino mediante el menú Herramientas>Placa...>Gestor de tarjetas y buscando e instalando ESP32 en el cuadro de diálogo que aparece (es un proceso que tarda varios minutos). (recuerda que para usar la placa, siempre debe estar seleccionada antes de verificar o subir el código a la placa). Si alguno de estos pasos te falla, puede que expressif, el fabricante del ESP32 haya cambiado algo. Esto puedes verificarlo en la web oficial de expressif para ESP32 y Arduino
Es probable que cuando uséis nuevo hardware (lector de tarjetas RFID,...) necesitéis instalar librerias específicas. A continuación te indico los pasos en una animación. De nuevo se enlaza un vídeo con información detallada al respecto.
