Подключение Ардуино к роутеру TL-MR3020
Удалённое управление Arduino через Web-интерфейс.
Предполагается, что на роутере установлена OpenWrt и система перенесена на флешку. Как это сделать я подробно описал здесь.
Если OpenWrt установлена, тогда переходим к основной задаче.
Существуют два способа подключения, первый — к UART роутера, второй — через USB.
Оба варианта работают одинаково, однако первый требует разбора роутера и подпаивания контактов:
Второй вариант проще, но придётся ипользовать usb-хаб.
Я опишу оба способа подключения и покажу как сделать простой веб-интерфейс для управления.
Кто будет подключать по usb, может сразу перейти сюда.
Вариант с UART
Вскрываем роутер. Крышка у него приклеена, поэтому берём что-то типа ножа и ковыряем по всему периметру. Пластик достаточно прочный, так что можно не боятся повредить.
Достаём плату и припаиваем три контакта RX, TX и GND, четвёртый контакт — это плюс (3,3V), он нам не нужен.
Теперь зальём в ардуину простенький скетч для проверки.
Будем посылать в ардуину символы a и b, в ответ на которые будет зажигаться и гаснуть D13.
Подключаем ардуину как на рисунке:
Ардуина TX ⇨ RX Роутера (синий)
Роутер TX ⇨ RX Ардуина (зелёный)
CND ⇨ CND
Не смотря на то, что чип роутера питается от 3,3V, а ардуина от 5V, никаких проблем не возникает, посему нет необходимости согласовывать уровни.
Подключаем сетевой кабель (или не подключаем если Вы соединяетесь по WIFI) и подаём питание на роутер и ардуину.
Заходим на роутер по ssh (на всякий случай)
Ради интереса смотрим существующие устройства:
В списке будет присутствовать ttyATH0, это и есть UART.
Установим утилиту для настройки порта:
Настроим порт командой…
Должно работать, если нет, то возвращаемся и проверяем что не так.
Если у Вас не установлен редактор nano, то исправим ситуацию.
Добавим в автозагрузку настройку порта:
В конец файла (перед exit 0) добавим строчку:
Перегружаем роутер и проверяем…
Поскольку при загрузке (да и в процессе работы) в консоль прилетают различные символы, нам надо их отфильтровывать, а также сделать обратную связь, чтоб в ответ на команду ардуина сообщала о выполнении.
Залейте в ардуину этот скетч: Не забывайте отсоединять провода RX,TX во время прошивки.
Перед управляющим символом (a,b) будем отправлять четыре символа служащие дескриптором Y+=Z, благодоря этому всё что не нужно отфильтруется и не будет случайных срабатываний.
Открываем параллельно ещё одну ssh-сессию и вводим там команду:
Здесь будет ответ ардуины.
И последнее, надо отвязать UART от отладочной консоли. Для этого надо в файле /etc/inittab закомментировать последнюю строчку:
Если что-то не работает, то возвращаемся к началу и проверяем что сделали не так.
С первым вариантом покончено, если подключение по usb не интересно, то переходите ниже.
Вариант с USB
Зальём в ардуину проверочный скетч:
Будем посылать в ардуину символы a и b в ответ на которые будет зажигаться и гаснуть D13.
Подключаем к роутеру хаб и втыкаем в него флешку и ардуину. Включаем.
Желательно чтобы хаб был с отдельным питанием. Некоторые хабы работают некорректно.
Заходим на роутер по ssh (на всякий случай)
Установим драйвера для всех существующих ардуин и утилиту для настройки порта stty:
Можно не перегружать, по идее устройство должно появиться сразу.
Проверим… если нет, тогда перегрузите.
У Вас может быть /dev/ttyACM0, тогда его и используйте в дальнейших командах и настройках.
Настроим порт командой…
Если при посылке пакета ардуина перегружается (диоды моргают, но D13 не горит), тогда нужно поставить электролитический косденсатор 
5-10мкФ между Reset и GND.
Не забудьте отключать его когда заливаете скетч.
Далее сделаем защиту от случайных срабатываний и обратную связь, чтоб в ответ на команду ардуина сообщала о выполнении.
Если редактор nano отсутствует, то установим.
Добавим в автозагрузку настройку порта:
В конец файла (перед exit 0) добавим строчку:
Теперь выключаем роутер и прошиваем в ардуину этот скетч:
Перед управляющим символом (a,b) будем отправлять четыре символа служащие дескриптором Y+=Z, таким образом отфильтруется случайный мусор и не будет случайных срабатываний.
После обработки команды, ардуина будет отправлять ответ.
Возвращаем ардуину в хаб и включаем роутер.
Открываем две параллельные ssh-сессии, в первой водим команду:
Здесь будет ответ ардуины.
Всё должно работать, если нет, то возвращаемся и внимательно проверяем.
Если всё получилось, то можно переходить к следующей части.
Интерфейс
Сделаем простой веб-интерфейс для управления двумя лампочками.
Выглядеть будет вот так… Можно понажимать.
Скачайте архив и распакуйте его в рабочую папку сервера, чтоб было так сервер/primer/.
Здесь подробная инструкция по установке сервера Lighttpd на OpenWrt.
Проверьте, чтоб в файле /etc/php.ini всё было так, как написано здесь!
Если Вы пользуете Win, то отключите всякие файрволы/антивирусы!
Установим и настроим небольшой прокси-сервер ser2net, он создаёт соединение между сокетом и устройством (/dev/ttyUSB0).
Как показала практика, через ser2net, php-файл работает лучше, нежели обращаясь к устройству напрямую.
Редактируем файл конфигурации:
Закомментируйте всё строчки в конце и сохраните.
Добавим ser2net в автозагрузку:
Добавьте в конец файла вот эту строку:
Должно получится так:
В примере используется устройство /dev/ttyUSB0, у Вас может быть другое! (ttyATH0 — консоль, ttyACM0 — мега)
Внимание! Строки инициализации должны быть записаны одной строкой (без переноса).
Прошейте в ардуину этот скетч:
Добавлены функции для второй лампочки и обновления. (к D12 подключите светодиод через резистор 200-1000 Ом)
Включаем/перегружаем роутер и в браузере заходим по аресу ваш_роутер/primer/
Если надпись stD серая, это значит что связь с ардуиной установлена, если красная, то связи нет.
Работа заключается в следующем:
index.html раз в три секунды (интервал можно изменить) запрашивает данные у ардуины (отправляя ей символ о) с помощью функции ajax (ajax позволяет не перегружать страницу).
Запрос передаётся php-файлу (box2.php) находящемуся на сервере, который в свою очередь обращается к ардуине через сокет ser2net.
Ардуина получает команду, обрабатывает её и отправляет ответ, который по той же цепочке возвращается html-страничке (index.html).
Html-страничка разбирает ответ и выводит значения на экран.
Если открыть ещё одну страничку (или зайти с другого устройства) и включить лампочку, то на первой страничке (в течении 3 сек.) тоже включится лампочка.
Для этого и нужно обновление.
Нажатие на лампочку работает так же как и «обновление», в ардуину отсылается символ включения или отключения (в зависимости от состояния лампочки), ардуина выполняет действие и посылает в ответ строку с флагами состояния (единица или ноль). Ответ разбирается в html-странице и в зависимости от флагов выводит картинку включённой или отключённой лампочки.
Для лучшего понимания откройте файл index.html из архива, и посмотрите комментарии.
Внимание! Если Вы редактируете файл на роутере, то удалите все комментарии, в противном случае могут возникнуть проблемы с русской кодировкой.
Если редактируете файлы на виндовс-машине, то пользуйтесь редактором Notepad++.
Если что-то не так, то возвращаемся и проверяем всё с удвоенным вниманием. Проверяем права на файлы, правильность путей и устройств.
В следующей части — «умный дом» на основе ардуино.
Вот тут можно скачать библиотеку для разгона Arduino.