ESP8266は、Espressif社が製造する低コストのWi-Fiチップで、完全なTCP/IPプロトコルスタックとマイコン機能を備えています。モバイルデバイス、ウェアラブル機器、IoTアプリケーション向けに設計されており、消費電力が低く、価格も非常にリーズナブルです。
ESP8266には複数の開発環境が利用可能ですが、本記事ではArduino IDEの開発環境構築について説明します。
本記事で使用している開発ボードおよびその他のモジュール、接続ケーブルの購入先は最下部に記載しています。
ここでは、このチップを搭載したNodeMcu開発ボードを使用しています。
使用している開発ボードのUSB-to-TTLチップに応じて、対応するドライバーをダウンロードしてインストールしてください。私の開発ボードにはCH340が使用されています。
Arduino IDEのインストール
Arduino IDEは、Arduino公式が提供するC言語対応の統合開発環境で、主にArduinoシリーズの開発ボード用に設計されています。
簡単な設定を行うことで、既存の開発環境にESP8266開発ボードのサポートを追加できます。Arduinoライブラリや開発フローに慣れているユーザーにとっては、使用上の違いはほとんどありません。
Arduino IDEのダウンロード先：
- Arduino公式サイト：https://www.arduino.cc/en/Main/Software
- 腾讯微云：http://go.zeruns.com/E
- 百度網盤：http://go.zeruns.com/F 提取コード: h6cy
ESP8266のサポートを追加
Arduino IDEを開き、左上にあるファイルメニューから環境設定（Preferences）を選択し、追加のボードマネージャーURL（Additional Board Manager URLs）を見つけ、以下のリンクを入力します：http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
次に、ツール → ボード → ボードマネージャーと進み、ボードマネージャー画面を開きます：
esp8266を検索してインストールします：
インストールが完了したら、Arduino IDEを再起動します。ツール → ボードオプションにESP8266のボードが表示されるようになります：
ポートを選択します。まずデバイスマネージャーでポートを確認し、その後Arduino IDEで対応するポートを選択してください。
プロジェクトデモ
シリアルポートにHello Worldを送信
Arduino IDEで新規プロジェクトを作成し、以下のコードを入力します：
void setup() { // 初期化関数。この関数内のコードは起動時に1回だけ実行されます
Serial.begin(115200); // シリアルポートのボーレートを設定
}
/*
https://blog.zeruns.com
*/
void loop() { // 無限ループ関数。この関数内のコードは繰り返し実行されます
Serial.println("Hello World"); // シリアルポートにHello Worldを出力
}
入力後、アップロードボタンをクリックして開発ボードにコンパイル・アップロードし、シリアルモニタを開いてボーレートを115200に設定すると、出力されたHello Worldが表示されます。
LED点滅
ESP8266モジュールには内蔵LEDが搭載されており、このLEDはD4ピンに接続されています。
注意：ESP8266には複数の開発ボードがあり、それぞれのGPIOピンが異なります。
void setup() { // 初期化関数。この関数内のコードは起動時に1回だけ実行されます
pinMode(D4,OUTPUT); // GPIOピンD4を出力モードに設定
}
void loop() { // 無限ループ関数。この関数内のコードは繰り返し実行されます
digitalWrite(D4,HIGH); // GPIOピンD4に高電平を出力（HIGHは1で代用可能）
delay(1000); // 1000ミリ秒待機
digitalWrite(D4,LOW); // GPIOピンD4に低電平を出力（LOWは0で代用可能）
delay(1000); // https://blog.zeruns.com
}
DHT11のデータを読み取り表示
この例では、DHT11温湿度センサーを使用して温度と湿度を測定し、結果を0.96インチOLEDディスプレイに表示します。
プロジェクトソースコード：
#include <Arduino.h>
#include <NTPClient.h>
#include <U8g2lib.h>
#include <DHT.h>
#ifdef U8X8_HAVE_HW_SPI
#include <SPI.h>
#endif
#ifdef U8X8_HAVE_HW_I2C
#include <Wire.h>
#endif
DHT dht(D3,DHT11, 15);
U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_F_SW_I2C u8g2(U8G2_R0, /* clock=*/ D1, /* data=*/ D2, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);
void setup(){
u8g2.begin();
u8g2.enableUTF8Print();
dht.begin();
}
void loop() {
float h = dht.readHumidity();
float t = dht.readTemperature();
u8g2.clearBuffer();
u8g2.setFont(u8g2_font_unifont_t_chinese2);
u8g2.setFontDirection(0);
u8g2.setCursor(0, 15);
u8g2.print("Humidity:");
u8g2.setCursor(80, 15);
u8g2.print(h); // https://blog.zeruns.com
u8g2.setCursor(120, 15);
u8g2.print("%");
u8g2.setCursor(0, 40);
u8g2.print("Temperature:");
u8g2.setCursor(0, 55);
u8g2.print(t);
u8g2.setCursor(40, 55);
u8g2.print("C");
u8g2.sendBuffer();
delay(1000);
}
ソースコードの先頭でインポートしているDHTライブラリとU8g2ライブラリは、Arduino IDEに標準で含まれていないため、まずプロジェクト → ライブラリを追加 → ライブラリマネージャーと進み、以下の3つの依存ライブラリを検索・インストールしてください（Adafruit Unified Sensor、DHT sensor library、U8g2）：
配線接続
| NodeMcu | DHT11 |
|---|---|
| 3V3 | VCC |
| GND | GND |
| D3 | DATA |
| NodeMcu | 0.96インチOLED |
|---|---|
| 3V3 | VCC |
| GND | GND |
| D1 | SCL |
| D2 | SDA |
WiFi接続
ESP8266の最大の特徴は、非常に低コストでWi-Fi機能を実現できることです。
以下にWiFi接続の簡単なサンプルコードを示します：
#include<ESP8266WiFi.h>
const char* ssid = "blog.zeruns.com"; // WiFi名
const char* passwd = "blog.zeruns.com"; // WiFiパスワード
void setup() {
Serial.begin(115200); // シリアルポートのボーレートを設定
WiFi.begin(ssid,passwd); // WiFiに接続
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) // WiFi接続状態を確認
{
delay(500);
Serial.print("."); // シリアルに.を出力
}
Serial.println(""); // 改行
Serial.println("WiFi connected");
Serial.println(WiFi.localIP()); // 取得したIPアドレスを出力
Serial.println("https://blog.zeruns.com");
}
void loop() {
}
購入先
NodeMcu開発ボード（ESP8266）：https://s.click.taobao.com/mWfgiTu
DHT11温湿度センサーモジュール：https://s.click.taobao.com/gAduxTu
ドゥンボウ線：https://s.click.taobao.com/yxUfiTu
0.96インチOLEDディスプレイ：https://s.click.taobao.com/6IFfiTu
推奨記事
- コスパの高い安価なVPS/クラウドサーバーのおすすめ：https://blog.zeruns.com/archives/383.html
- ネットワークトンネリングサーバーをWebパネル付きで構築：搭建内网穿透服务器，带Web面板 - Zeruns's Blog
- ArduinoでDHT11、DHT22、SHTC3の温湿度データを読み取る：Arduino读取DHT11,DHT22,SHTC3温湿度数据 - Zeruns's Blog
- 個人ブログの構築方法：https://blog.zeruns.com/archives/218.html
- 学生向け割引特典一覧：学生优惠权益大全 - Zeruns's Blog