- Explorar outras formas de programar o ESP.
- Python costuma ser mais fácil de aprender que C
- diminui o esforço para aprender. Meu interesse é que pessoas com outras formações possam programar
- Dispensa IDE do Arduino
- requer algum programa de comunicação como
PuTTy,minicomoupicocom
- requer algum programa de comunicação como
Criar cliente e servidor web usando variações de Python.
O ESP32-NodeMCU executa um cliente web escrito em (Micro)Python, que se comunica com servidor web escrito em Flask/Python.
Começaremos instalando e testando o servidor em um Desktop, depois instalando o cliente no ESP32 e, por fim, testando juntos cliente e servidor.
Referência: https://projects.raspberrypi.org/en/projects/python-web-server-with-flask/1
A referência serviu-me muito bem.
No meu Desktop uso Ubuntu 20.04LTS. Nesta distribuição, Python já vem instalado e tanto python quanto python3 são a mesma coisa (em distribuições mais antigas, o primeiro referia-se a Python 2.X e o segundo a Python 3.X). Desta forma instalar Flask é feito com:
pip install flask
Captura de tela:
Ainda segundo a referência, criar um diretório para armazenar os arquivos do site e, dentro do diretório, criar um subdiretório webapp onde o código-fonte do servidor será armazenado.
No diretório webapp, criar o arquivo app.py contendo o código listado abaixo (copiar, colar, salvar):
from flask import Flask
app = Flask(__name__)
@app.route('/')
def index():
return 'Hello world'
if __name__ == '__main__':
app.run(debug=True, host='0.0.0.0')Este código cria um servidor web que, quando tiver acessada a página inicial \, retorna Hello world.
Executar app.py com a linha de comando:
python app.py
O programa inicia e ocupa o terminal, como mostrado na captura de tela no terminal da esquerda.
O teste pode ser feito com o navegador. Abra o navegador e navegue para (digite o endereço na barra de endereço): http://localhost:5000. O navegador deve mostrar Hello world, como mostrado na captura de tela, lado direito da metade para baixo.
Segui as instruções de: https://docs.micropython.org/en/latest/esp32/tutorial/intro.html
Python é uma linguagem em que é possível digitar os comandos em uma janela e tê-los executados (tecnicamente, é uma linguagem intepretada). Isto significa, entre outras coisas, que a janela que aceita comandos em Python está executando um programa que interpreta e executa esses comandos (chamaremos interpretador). O ESP32 deve receber e executar este interpretador.
O envio do interpretador (ou, se preferir, a gravação do interpretador na memória (FLASH) do ESP32) é feito através do programa esptool.py, executado no Desktop. Para instalá-lo no Desktop use, na linha de comando:
pip install esptool
O interpretador (tecnicamente, a imagem do programa em disco), o que, na referência é chamado firmware, pode ser baixado de https://micropython.org/download/esp32/. Geralmente é suficiente baixar o arquivo (imagem) mais recente.
Com o ESP32 conectado à porta USB do Desktop, verifique como acessar a porta. Dependendo do SO do Desktop ela é acessada com um nome diferente. No Ubuntu costuma ser /dev/ttyUSB0
Use o comando:
esptool.py --port /dev/ttyUSB0 erase_flash
para apagar o conteúdo da memória FLASH do ESP32 e
esptool.py --chip esp32 --port /dev/ttyUSB0 write_flash -z 0x1000 esp32-20220117-v1.18.bin
para enviar o interpretador para o ESP32. nota: trocando esp32-20220117-v1.18.bin pelo nome do arquivo que baixou de https://micropython.org/download/esp32/
Resultado da instalação do interpretador no ESP32:
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ESP32MicroPython$ ls /dev/tty tty tty18 tty28 tty38 tty48 tty58 ttyS0 ttyS19 ttyS29 tty0 tty19 tty29 tty39 tty49 tty59 ttyS1 ttyS2 ttyS3 tty1 tty2 tty3 tty4 tty5 tty6 ttyS10 ttyS20 ttyS30 tty10 tty20 tty30 tty40 tty50 tty60 ttyS11 ttyS21 ttyS31 tty11 tty21 tty31 tty41 tty51 tty61 ttyS12 ttyS22 ttyS4 tty12 tty22 tty32 tty42 tty52 tty62 ttyS13 ttyS23 ttyS5 tty13 tty23 tty33 tty43 tty53 tty63 ttyS14 ttyS24 ttyS6 tty14 tty24 tty34 tty44 tty54 tty7 ttyS15 ttyS25 ttyS7 tty15 tty25 tty35 tty45 tty55 tty8 ttyS16 ttyS26 ttyS8 tty16 tty26 tty36 tty46 tty56 tty9 ttyS17 ttyS27 ttyS9 tty17 tty27 tty37 tty47 tty57 ttyprintk ttyS18 ttyS28 ttyUSB0 fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ESP32MicroPython$ esptool.py --chip esp32 --port /dev/ttyUSB0 erase_flash esptool.py v3.2 Serial port /dev/ttyUSB0 Connecting.... Chip is ESP32-D0WDQ6-V3 (revision 3) Features: WiFi, BT, Dual Core, 240MHz, VRef calibration in efuse, Coding Scheme None Crystal is 40MHz MAC: 08:3a:f2:43:ec:b8 Uploading stub... Running stub... Stub running... Erasing flash (this may take a while)... Chip erase completed successfully in 3.8s Hard resetting via RTS pin... fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ESP32MicroPython$ esptool.py --chip esp32 --port /dev/ttyUSB0 --baud 460800 write_flash -z 0x1000 esp32-20220117-v1.18.bin esptool.py v3.2 Serial port /dev/ttyUSB0 Connecting...... Chip is ESP32-D0WDQ6-V3 (revision 3) Features: WiFi, BT, Dual Core, 240MHz, VRef calibration in efuse, Coding Scheme None Crystal is 40MHz MAC: 08:3a:f2:43:ec:b8 Uploading stub... Running stub... Stub running... Changing baud rate to 460800 Changed. Configuring flash size... Flash will be erased from 0x00001000 to 0x0017cfff... Compressed 1555136 bytes to 1022998... Wrote 1555136 bytes (1022998 compressed) at 0x00001000 in 23.5 seconds (effective 530.4 kbit/s)... Hash of data verified. Leaving... Hard resetting via RTS pin... fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ESP32MicroPython$
Para comunicar-se com o interpretador MicroPython (enviar comandos, ver respostas), através da porta USB, instalar no desktop um emulador de terminal, como minicom. (Há outras formas, como usar rshell ou Thonny)
Instalação com sudo apt install minicom.
Executar o minicom e conectar com a placa com minicom -D /dev/ttyUSB0 -b 115200
No meu caso, dei vários ENTER, como sugerido em https://docs.micropython.org/en/latest/esp8266/tutorial/repl.html#repl-over-the-serial-port e o prompt do REPL não apareceu. Quando apertei o reset na placa do ESP32 a mensagem de boot apareceu. Então a velocidade de comunicação deve estar certa, mas não há comunicação quando aperto as teclas. Isto indica que é algo na configuração de controle de fluxo (de dados).
Tive que mudar as configurações de comunicação para tirar o controle de fuxo por hardware. No minicom, teclar CTRL-A o selecionar Configuração da porta serial desabilitar controle de fluxo. Sair do menu apertando ENTER, selecionar salvar com dfl (ref: https://forums.raspberrypi.com/viewtopic.php?t=310339#p1856626). Depois disso com um ENTER já aparece o prompt >>>.
Depois disso, fui acender e apagar um LED enviando comandos pelo REPL (https://docs.micropython.org/en/latest/esp8266/quickref.html#pins-and-gpio)
nota: REPL é o nome dado à interface interativa de Python.
Na janela do minicom, desktop conectado ao ESP32 através da USB, digitar as linhas abaixo, ou copiar e colar:
from machine import Pin
p2 = Pin(2, Pin.OUT)
print(p2.value()) # get value, 0 or 1
p2.on()
p2.off()
p2.on() deve acender o LED azul do ESP32. p2.off() deve apagá-lo.
Isto mostra que o interpretador foi instalado e funciona dentro do esperado.
A próxima etapa é conectar como cliente wifi (https://docs.micropython.org/en/latest/esp8266/tutorial/network_tcp.html).
Na janela do minicom, conectado ao ESP32, digitar as linhas abaixo, ou copiar e colar:
# Ref.: https://docs.micropython.org/en/latest/esp8266/tutorial/network_basics.html
# Ref.:https://techtutorialsx.com/2017/06/01/esp32-micropython-connecting-to-a-wifi-network/
import network
sta_if = network.WLAN(network.STA_IF)
sta_if.active(True)
sta_if.connect('<your ESSID>', '<your password>')
sta_if.isconnected()
sta_if.ifconfig()Substituir <your ESSID> pelo nome da sua rede e <your password> pela senha da sua rede.
A conexão leva um tempo para estabelecer-se. Se copiar e colar o código, o teste sta_if.isconnected() pode retornar False e sta_if.ifconfig() pode retornar uma configuração vazia. Espere alguns segundos e teste novamente. Caso o nome e senha estejam corretos, o retorno deve ser True.
Trocar o app.py do servidor web (desktop) pelo abaixo (que é capaz de responder a requisições GET e POST) e executar usando python app.py
# Referência: https://projects.raspberrypi.org/en/projects/python-web-server-with-flask/1
from flask import Flask
from flask import request
app = Flask(__name__)
@app.route('/')
def index():
return 'Hello world'
# https://stackoverflow.com/questions/22947905/flask-example-with-post
@app.route('/users/<user_id>', methods = ['GET', 'POST', 'DELETE'])
def user(user_id):
if request.method == 'GET':
"""return the information for <user_id>"""
print (user_id)
return user_id
if request.method == 'POST':
"""modify/update the information for <user_id>"""
# you can use <user_id>, which is a str but could
# changed to be int or whatever you want, along
# with your lxml knowledge to make the required
# changes
data = request.form # a multidict containing POST data
# print (data['query']) isto funciona com curl mas não funciona com urequests. 2021-03-15
content_type = request.headers.get('Content-Type')
if (content_type == 'application/json'):
json = request.json
for item in json:
print (item)
return json
else:
return 'Content-Type not supported!'
return user_id
if request.method == 'DELETE':
"""delete user with ID <user_id>"""
return user_id
else:
# POST Error 405 Method Not Allowed
print ('deveria ser erro')
if __name__ == '__main__':
app.run(debug=True, host='0.0.0.0')No ESP32 a biblioteca urequest ( https://makeblock-micropython-api.readthedocs.io/en/latest/public_library/Third-party-libraries/urequests.html) facilita enviar e receber requisições.
No ESP32, após conectar ao Wi-Fi, na mesma rede (roteador, ponto de acesso) em que está o Desktop executando o servidor, executar os seguintes comandos:
import urequests
response = urequests.get(url='http://192.168.1.106:5000/')
print (response.text)
No ESP32, após conectar ao Wi-Fi, na mesma rede (roteador, ponto de acesso) em que está o Desktop executando o servidor, executar os seguintes comandos:
import urequests
endpoint='http://192.168.1.106:5000/users/0001'
head={}
head['Content-Type'] = 'application/json'
payload={}
payload['temperatura']='25.44'
payload['temperatura-unidade']='Cel'
response = urequests.post(url=endpoint, json=payload, headers=head)
print (response.text)
Não existe Flask para MicroPython
urequests e requests têm incompatibilidades no que se refere a envio de arquivos e Content-Type:mixed/multipart. Parecem ser compatíveis para GET e POST com JSON.
O uso do MicroPython na disciplina será ampliado.
WebThings usa uma versão personalizada de microPython. A referência para WebThings: https://github.com/WebThingsIO/webthing-upy/ contém os links para a versão personalizada que é usada. SÓ QUE ess versão personalizada foi atualizada, o que quebrou o upyWebThings que não foi atualizado. Por outro lado, muitos dos programas em MicroPython escritos para WebThings funciona, inclusive em MicroPython padrão. Por exemplo: config.py, connect.py, que servem como exemplos de programas para ESP32. Outro programa que escrevi faz o LED azul do ESP32 piscar:
from machine import Pin
import time
class blinkPin :
bPin = None
bDur = 0
bLeaveOn = False
def __init__(self, num, duration, leaveOn) :
self.bPin = Pin(num, Pin.OUT)
self.bDur = duration
self.bLeaveOn = leaveOn
def blink(self) :
self.bPin.off()
time.sleep_ms(self.bDur)
self.bPin.on()
time.sleep_ms(self.bDur)
self.bPin.off()
time.sleep_ms(self.bDur)
self.bPin.value(self.bLeaveOn)
def nBlink(self, n) :
self.bPin.off()
time.sleep_ms(self.bDur)
for i in range(n) :
self.bPin.on()
time.sleep_ms(self.bDur)
self.bPin.off()
time.sleep_ms(self.bDur)
self.bPin.value(self.bLeaveOn)
b = blinkPin(2,100,False)
b.blink()