PC -> FTDI -> NodeMCU v1 ESP8266 기기를 UART 핀을 연결해 직렬 통신하는 방법
지난 글에서,
C# - Arduino IDE의 Serial Monitor 기능 구현
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12646
UART 통신을 다뤄봤는데요, 그러고 보니 예전에 사둔 FTDI 장치가 생각이 납니다. ^^
PC에 연결해 동작하는 자신만의 USB 장치 만들어 보기
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11606
위의 글에서는 FTDI Basic으로 테스트했지만, 이번에는 FT231X 칩이 있는 보드를 이용했고 대략 다음과 유사한 제품이었습니다.
FT231X breakout bob-13263
; https://robotscience.kr/goods/view?no=10122
아래는 실제로 찍은 사진입니다.
DTR CB2 CB1 CB0 CB3 TX 5V GND
RX
TX 3.3 CB2
VCC VCC
CTS 5V CB1
GND CTS DC0 DSR R1 RX RTS 3.3
TX CB3 CB0 CB1
010
270 FT231X FTDI 1802-D ... FT231XS
270
010
RX RI DSR DCD
BLK
그러니까, 저 장치도 PC와 연결하면 COM 포트가 하나 열리게 되는데요,
그리고 FTDI 장치에 있는 TXD, RXD 핀을 ESP8266 장치의 RXD, TXD에 각각 교차해서 연결하면 그것도 역시 UART 통신이 될 것입니다. (만약 PC에 직렬 포트와 적절한 케이블이 있다면 FTDI 장치 연결 없이 곧바로 직렬 케이블로 ESP8266에 연결해도 됩니다.)
물론, PC 입장에서는 새로운 COM 포트에 연결된 알 수 없는 UART 통신 장비에 불과하겠지만 그래도 장비가 정한 Serial 통신 I/O 규칙만 알면 PC에서 마찬가지로 제어를 할 수 있습니다. 검색해 보면, 결국 제가 실습하고 싶었던 것이 아래의 것과 유사합니다.
Connect ESP8266 from PC with 3.3V FTDI232 (usb-serial)
; https://www.youtube.com/watch?v=xwm53ZeqsiE
일단 제 경우에는 다음과 같은 식으로 보드 작업을 했는데요,
위의 그림에서는 FTDI 부품이 basic 밖에 없어서 저렇게 표현했지만, 제가 가지고 있는 FTDI의 경우 5V 출력이 제공되기 때문에 그 5V를 ESP8266의 Vin 핀으로 연결해 ESP8266의 전원까지 FTDI 장치로부터 받는 것으로 했습니다.
저렇게 연결한 상태에서 Arduino IDE의 Serial Monitor를 FTDI가 열고 있는 COM 포트로 지정하면 Sketch에서 Serial.print...로 출력한 내용을 확인할 수 있습니다. 또는, 지난번에 만든
C# Serial Monitor 프로그램을 이용하는 것도 가능하고.
(
첨부 파일은 이 글의 회로를 나타내는 Fritzing 파일입니다.)
그런데, 개인적으로 궁금한 점이 하나 있습니다. "
Connect ESP8266 from PC with 3.3V FTDI232 (usb-serial)" 영상에 보면, "AT" 명령어를 이용해 상호작용하는 것을 볼 수 있는데요, 실제로 Arudino IDE의 Serial Monitor에서 저 명령어를 동일하게 전달해도 제 경우에는 아무런 반응이 없습니다.
저것만 되면, 굳이 외부 파일(
NodeMCU v1 ESP8266 - 펌웨어 내 파일 시스템(SPIFFS, LittleFS) 및 EEPROM 활용) 없이도 AT 명령어를 이용해 WiFi 정보를 설정할 수 있는데,
Get Started With ESP8266 Using "AT Commands" Via Arduino
; https://www.instructables.com/Get-Started-With-ESP8266-Using-AT-Commands-Via-Ard/
Docs » AT Command Set » Wi-Fi AT Commands
; https://docs.espressif.com/projects/esp-at/en/latest/AT_Command_Set/Wi-Fi_AT_Commands.html
실습이 안 되는군요. ^^; (혹시, "AT" 명령어를 전달할 수 있는 특별한 조건이나... 방법을 아시는 분은 덧글 부탁드립니다. ^^)
참고로, ESP8266에 2개의 Serial이 제공된다고 합니다.
NodeMcu Serial Communication Tx and Rx
; https://stackoverflow.com/questions/55084188/nodemcu-serial-communication-tx-and-rx
ESP8266 Arduino Core - Serial
; https://arduino-esp8266.readthedocs.io/en/latest/reference.html#serial
Serial uses UART0, which is mapped to pins GPIO1 (TX) and GPIO3 (RX). Serial may be remapped to GPIO15 (TX) and GPIO13 (RX) by calling Serial.swap() after Serial.begin. Calling swap again maps UART0 back to GPIO1 and GPIO3.
Serial1 uses UART1, TX pin is GPIO2. UART1 can not be used to receive data because normally it’s RX pin is occupied for flash chip connection.
#define UART0 0
#define UART1 1
#define UART_NO -1
#if !defined(NO_GLOBAL_INSTANCES) && !defined(NO_GLOBAL_SERIAL)
HardwareSerial Serial(UART0);
#endif
#if !defined(NO_GLOBAL_INSTANCES) && !defined(NO_GLOBAL_SERIAL1)
HardwareSerial Serial1(UART1);
#endif
보다시피, 기본적으로 "Serial"과 "Serial1" 전역 변수가 존재하는데, "Serial"의 경우 UART0(상숫값 0)으로 GPIO01(TX), GPIO03(RX) 번에 매핑됩니다. 추가로 GPIO15(D8, TX), GPIO13(D7, RX)로 통신을 우회할 수 있는데 이런 경우에는 코드에서 Serial.swap() 함수를 Serial.begin 이후에 호출하면 됩니다. 그리고, 다시 한번 swap 함수를 호출하면 다시 원래의 GPIO01, GPIO03번으로 매핑이 됩니다.
반면 "Serial1"은 UART1(상숫값 1)이고, TX 핀만 GPIO02(D4, TX)와 연결이 되며 RX는 flash 칩 연결로 이미 사용하고 있기 때문에 사용할 수 없다고 합니다. 즉, Serial1로는 read... 기능을 사용할 수 없고 print... 기능만 가능한 것입니다.
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