Install SmingHub and Netbeans as IDE at Linux Environment

Hi, this time i'd like to share how to install Sming Framework for ESP8266 and NetBeans as IDE. Before continue, i just to remind you my laptop use Linux Distro Elementary OS, which is Ubuntu base. So for Ubuntu user should be not problem.

Actually  there's no difference with installation from github page. But it's ok right if i rewrite here? I will explain more details if you're noobs at linux.

• sudo apt-get update && sudo apt-get install make unrar autoconf automake libtool libtool-bin gcc g++ gperf flex bison texinfo gawk ncurses-dev libexpat1-dev python sed python-serial python-dev srecord bc git help2man unzip
• Check /opt directory using command ls /opt if opt directory doesn't exist then create by command sudo mkdir /opt
• cd /opt
• git clone --recursive https://github.com/pfalcon/esp-open-sdk.git
• git clone https://github.com/SmingHub/Sming.git
• cd /opt/esp-open-sdk
• wget https://github.com/themadinventor/esptool/archive/master.zip
• unzip master.zip
• mkdir esptool
• mv esptool-master /opt/esp-open-sdk/esptool 
• git clone https://github.com/raburton/esptool2
• cd esptool2
• make
• cd ..
• Type: sudo chown -R YOUR_USERNAME ./
• make
• cd /opt/sming/Sming
• make
• sudo nano /etc/environment type at 2nd row ESP_HOME=/opt/esp-open-sdk and 3rd row SMING_HOME=/opt/sming/Sming and then push ctrl+x and enter twice

Here now we have framework sming, now we will setup Netbeans IDE

• sudo apt-get install -y netbeans
• if package not found then follow this instruction
• sudo add-apt-repository "deb http://archive.ubuntu.com/ubuntu $(lsb_release -sc) universe"
• sudo apt-get update
• sudo apt-get install netbeans
• Open netbeans, go to tool menu then click plugins, at tab available plugins choose c/c++ then install
• go to tool then click options, click c/c++ then follow instruction at picture below 
  
• then click tab code assistance and follow picture below 
  
• After all environment setup then now we import project by click file menu, choose c/c++ with existing sources, next choose sample at /opt/sming/sample/Basic_Blink
• At trees left side find Makefile and right click there and choose make
• Happy coding!

Hello World Arduino IDE ESP8266 Coding

Bila sebelumnya sudah diterangkan bagaimana caranya men-setup Arduino IDE agar bisa digunakan untuk membuat firmware dan sekaligus digunakan untuk menge-flash nya maka sekarang kita coba membuat program sederhana untuk menuliskan kata "Hello World" ke serial monitor yang biasa dipakai arduino untuk men-debug program dan juga membuat LED agar berkedip setiap ada tulisan Hello World. DevBoard yang saya pakai disini adalah dari Wemos mini. Dikarenakan di Wemos sudah ada terpasang led indikator, maka kita bisa menggunakan LED tersebut untuk bahan percobaan dengan kata yang sudah didefinisikan LED_BUILTIN

void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);  
}

void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
  delay(1000);                     
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);  
  Serial.write("Hello World");
  delay(2000); 
}

Setelah itu pasang DevBoard ESP8266 kalian ke komputer melalui USB, kemudian masuk menu Tools>Port kemudian pilih port mana DevBoard nya.

Kemudian Tekan Ctrl+U untuk meng-compile dan flashing/upload binary hasil compile ke ESP8266. Ketika proses compiling ini biasanya lama, sangat jauh berbeda ketika kita menggunakan NodeMCU firmware.

Bila sudah selesai coba tekan Ctrl+Shift+M untuk melihat debug serial nya.

ESP8266 Family

Untuk makers pemula mungkin membingungkan dengan banyaknya Development Board ESP8266 yang banyak dijual. Karena itu saya coba jabarkan beberapa macam ESP8266 family.

ESP-01 Ini adalah versi pertama dari keluarga ESP8266, namun sayangnya development board ini yang terlalu simple sehingga tidak bisa di koneksikan dengan breadboard langsung melainkan harus menggunakan adapter lagi.

ESP-02 persis sama dengan ESP-01 namun tidak dibuatkan koneksi kaki melainkan harus dibuatkan lagi development board nya. Spesifikasinya sama persis dengan ESP-01

ESP-03 mempunyai GPIO yang lebih banyak

ESP-04 Tidak disediakan antena

ESP-05 Disediakan adapter antenna

ESP-06

 ESP-07

 ESP-08

 ESP-09

ESP-10

 

ESP-11

ESP-12

ESP-12E
Adalah yang paling populer dipakai oleh makers untuk dibuatkan developer boardnya. Beberapa dev board yang memakai ESP-12E adalah NodeMCU dan WEMOS

ESP-13

ESP-14

Sources:
http://www.esp8266.com/wiki/doku.php?id=esp8266-module-family#modules_family

ESP8266 Arduino coding

Kalau sebelumnya saya membahas tentang bagaimana caranya programming ESP8266 dengan menggunakan firmware NodeMCU. Kali ini saya akan membahas flash ESP8266 menggunakan firmware sendiri menggunakan IDE Arduino.

Sebelumnya yang harus disiapkan:

• ESP8266 Board development (Saya menggunakan Wemos Mini)
• Arduino IDE terbaru
• Full internet
• Persiapan Perut harus kenyang hehe

Setelah instalasi Arduino dan masuk ke IDE nya, pilih menu file kemudian preferences. Kemudian pada kotak Additional Boards Manager URL masukkan URL berikut:

http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

Kemudian OK dan setelah itu Arduino akan memasangkan board baru untuk ESP8266 family board. Berikut contoh instalasi board manager sudah terpasang:

Sebelum bisa dipakai, beberapa parameter harus disesuaikan dengan board ESP8266. Di gambar diatas ada beberapa pilihan yang harus di setting yaitu:

• CPU frequency: default nya adalah 80 MHz, karena memang ESP8266 menggunakan frequency clock di 80 MHz
• Board : Karena saya menggunakan WEMOS Mini, saya pilih board tersebut
• Flash Size: Untuk beberapa modul ESP ada perbedaan, masing masing mempunya kapasitas memory yang berbeda, bisa dibaca di datasheet/web yang menyediakan board ESP8266 menggunakan tipe ESP berapa atau baca di Postingan saya selanjutnya untuk mengetahui beberapa tipe ESP8266
• Upload speed: 115200 adalah defaultnya, bisa saja dipertinggi namun beberapa kasus ESP8266 tidak bisa mengenali bila kecepatan upload diatas baud rate default

Lalu apa bedanya pemrograman ESP8266 menggunakan AT-Command yang sama-sama menggunakan arduino IDE? Yang paling mendasar adalah bila menggunakan AT-Command artinya Kita menggunakan 1 board arduino(tipe apapun entah nano, yun dll) dan satu board ESP8266.

Sedangkan yang saya bahas kali ini seperti nodeMCU, Firmware ESP8266 yang kita buat untuk langsung mengendalikan GPIO dan fungsi lainnya sehingga lebih hemat tempat juga hemat biaya.

Sekian,

Fadli

Flashing ESP8266 menggunakan NodeMCU

Ok, kita lanjut lagi ceritanya, di Internet sudah bertebaran sebenarnya tentang how to flash ESP8266. Namun ketika kita flash yang saya tahu sekarang ini ada 2 versi yaitu update dari Ai Thinker dan NodeMCU.

Lalu apa bedanya? Bedanya yaitu Ai thinker menggunakan perintah AT Command untuk eksekusi ESP8266 sedangkan NodeMCU menggunakan script LUA. Defaultnya ESP8266 pastinya menggunakan AT Command karena dari pabrikannya yaitu Ai Thinker.

Ada beberapa keuntungan jika menggunakan LUA dari NodeMCU:

• Kita tidak membutuhkan mikrokontrol dari luar untuk setting-setting parameter (Optional)
• Bahasa programming LUA yang mudah dipahami bila sudah mengenal C language
• API nya yang sudah terdokumentasi dengan baik (English version indeed)
• Bisa kirim script langsung kedalam ESP8266 dan di jalankan perintahnya oleh ESP8266
• Dan lain-lain yang mungkin nanti terjawab setelah kalian memakainya :)

So let's begin how to Flashing NodeMCU

Seperti cara mengaktifkan wifi di posting blog sebelumnya, koneksikan ESP8266 dengan FTDI namun untuk flashing power, pull-up GPIO0 menggunakan resistor 1KOhm ke Ground.

Masuk ke website berikut https://github.com/nodemcu/nodemcu-firmware kemudian masuk ke folder Pre_Build dan ambil file ber extensi BIN yang terbaru versi nya. Saat ini saya menggunakan versi nodemcu_20150106.bin.

Setelah itu ambil sofware flasher nya di https://github.com/nodemcu/nodemcu-flasher. Bagi yang menggunakan windows 32Bit (x86) gunakan Win32 dan 64 bit gunakan Win64.

Buka aplikasi ESP8266Flasher.exe, bila FTDI sudah tersambung dengan PC biasanya otomatis COM port akan terisi otomatis. Namun pastikan COM port yang dimaksud adalah COM dari FTDI. Lalu masuk ke tab CONFIG dan pilih File BIN yang telah di download tadi.

Setelah itu masuk ke tab advance dan sesuaikan dengan baud rate nya. And happy flashing!!

Biasanya setelah menekan tombol flash akan muncul AP dan STA MAC addressnya dan beberapa detik kemudian flashing dimulai.

Setelah ada tanda checklist hijau artinya Flashing sudah selesai. Kemudian matikan power wifi dan lepas GPIO0 dari ground.

Troubleshooting

Saya pernah mengalami ketika saya tekan flashing, software seperti gagal berkomunikasi. Coba stop dulu tombol flashingnya kemudian matikan power ESP beberapa detik dan hidupkan kembali dan flashing bisa berjalan normal :)

Test LUA script

Saatnya pengetesan WIFI. Agar lebih mudah ketika eksekusi script berlangsung, bisa download software ESplorer. Softwarenya sangat komplit namun berbasis JAVA sehingga harus menginstall JRE (Java running environtment) dahulu.

Kita test GPIO0 dan GPIO2, caranya koneksikan GPIO0 dan 2 dengan led dan resistor 220Ohm ke ground. Kemudian masukkan beberapa perintah berikut:

gpio.mode(3,gpio.OUTPUT) -- 3 dan 4 adalah index GPI00 dan 2

gpio.mode(4,gpio.OUTPUT)

gpio.write(3,gpio.HIGH) -- Huuray LED GPIO0 dan 2 menyala

gpio.write(4,gpio.HIGH)

Di post berikutnya kita akan coba untuk menyalakan GPIO0 dan secara wireless web browser. Tunggu postingan berikutnya ;)

Boot up ESP8266 dan Troubleshoot

Hi Friends,

Ok kita lanjutkan lagi tutorial IOT nya, yang akan saya bahas device utama untuk IOT disini adalah ESP8266 ESP-01. Kenapa harus ESP8266 ESP-01? Beberapa point plus yang saya suka karena:

1. Harga nya yang paling ekonomis di antara yang lain tidak akan lebih besar dari $15
2. Ukurannya yg kecil cocok sebesar koin
3. Spesifikasinya yang sama dengan wifi lain
4. Jangkauan sinyalnya lumayan jauh (Ada di youtube perbandingan dengan wifi lain coba googling deh)

Tapi ada juga kekurangannya yaitu voltage TTL nya hanya bisa 3,3V dan jangan pernah sekali-kali diberi 5V karena akan menghanguskan chip IC nya.

ESP8266 from NURDspace

Untuk melihat spesifikasi lengkapnya bisa dilihat datasheet disini, atau bisa juga ke alamat https://nurdspace.nl/ESP8266

Berikut adalah fungsi dari kaki-kaki ESP8266:

ESP8266 interface from NURDspace

 Setelah melihat beberapa konfigurasi dasar, sekarang mari kita mulai beberapa bill of material yang dibutuhkan:

1. FTDI232 3,3V 5V -> Atur agar mengeluarkan supply 3,3V
2. ESP8266 ESP-01 tentunya
3. Regulator 3,3V, saya menggunakan S1117-33PI yang bisa provide sekitar 1A
4. Capacitor 10uF/16V 2buah untuk filter regulator
5. Lainnya breadboard, kabel-kabel dan asesoris lain

Sebenarnya tanpa regulator pun bisa saja kita menggunakan suppply dari FTDI232 namun karena sewaktu saya coba, tiap kali reset secara software ataupun hardware, tiba-tiba saja komunikasi USB FTDI232 terputus dengan PC, jadi aman nya saya pisahkan suppply nya dimana WiFi ini mebutuhkan sekitar 200mA, dan saya tidak tahu berapa watt FTDI mampu memberi supply untuk WiFi.

Lebih baik jangan ikutin gaya saya yang semrawutan gini ya, bagusnya WiFi nya dikasih adapter kaki sehingga bisa di tempel ke breadboard, begitu pula FTDI nya bagusnya di tempel langsung ke breadboard jadi rapih tanpa kabel kesana sini, berhubung saya orang sibuk dan JP alias Jaya Plaza tempat saya beli barang elektro sangat-sangat jauh dari rumah akhirnya seadanya dulu yang penting progress maju terus :)

Setelah persiapan hardware sekarang kita lanjut ke bagian software, beberapa software yang cocok untuk pengetesan pertama ada beberapa software bisa dipilih yaitu:

1. Hyperterminal (Untuk Windows Vista ke atas sudah tidak ada lagi)
2. Putty
3. SSCom32E (Versi English, aslinya chinese)

Bagi saya sendiri lebih prefer ke SSCom32E karena ketika membutuhkan perubahan baud rate, dan option lainnya kita bisa pada saat itu juga langsung merubahnya tanpa harus close dulu program/softwarenya dahulu.

Untuk settingan komunikasinya adalah sebagai berikut:

• Baud Rate: Standardnya 9600, 57600, atau 115200 (Dicoba coba karena tiap device bisa berbeda)
• Data Bits: 8
• Stop Bits: 1
• Verify: none
• Flow Control: none

Source: electrodragon.com

 Troubleshooting:
Bila setelah dicoba mengetik tidak muncul font sama sekali, artinya komunikasi gagal. Coba pertama dilihat dulu dari hardwarenya, bila kita ketik keyboard, seharusnya led merah (TX) di FTDI menyala dan ketika tombol enter ditekan, maka  led biru menyala artinya ada feedback dari wifi.

Kemungkinan kegagalan tersebut bisa jadi faktor berikut:

• TX dan RX terbalik, seharusnya TX dihubungkan ke RX dan sebaliknya. Namun ada kasus seperti saya pemasangan nya malah TX ke TX dan RX ke RX
• Grounding yang belum terpasang semua atau kabel ada yang kendor
• USB FTDI belum kepasang k PC :D

Ketik AT kemudian enter, bila ada jawaban OK berarti komunikasinya sudah lancar.

Berikut fungsi-fungsi AT Command yang bisa dipakai:

Commands	Description	Type	Set/Execute	Inquiry	test	Parameters	Examples
AT+RST	restart the module	basic	-	-	-	-
AT+CWMODE	wifi mode	wifi	AT+CWMODE=<mode>	AT+CWMODE?	AT+CWMODE=?	1= Sta, 2= AP, 3=both
AT+CWJAP	join the AP	wifi	AT+ CWJAP =<ssid>,< pwd >	AT+ CWJAP?	-	ssid = ssid, pwd = wifi password
AT+CWLAP	list the AP	wifi	AT+CWLAP
AT+CWQAP	quit the AP	wifi	AT+CWQAP	-	AT+CWQAP=?
AT+ CWSAP	set the parameters of AP	wifi	AT+ CWSAP= <ssid>,<pwd>,<chl>, <ecn>	AT+ CWSAP?		ssid, pwd, chl = channel, ecn = encryption	Connect to your router: ：AT+CWJAP="YOURSSID","helloworld"; and check if connected: AT+CWJAP?
AT+ CIPSTATUS	get the connection status	TCP/IP	AT+ CIPSTATUS
AT+CIPSTART	set up TCP or UDP connection	TCP/IP	1)single connection (+CIPMUX=0) AT+CIPSTART= <type>,<addr>,<port>; 2) multiple connection (+CIPMUX=1) AT+CIPSTART= <id><type>,<addr>, <port>	-	AT+CIPSTART=?	id = 0-4, type = TCP/UDP, addr = IP address, port= port	Connect to another TCP server, set multiple connection first: AT+CIPMUX=1; connect: AT+CIPSTART=4,"TCP","X1.X2.X3.X4",9999
AT+CIPSEND	send data	TCP/IP	1)single connection(+CIPMUX=0) AT+CIPSEND=<length>; 2) multiple connection (+CIPMUX=1) AT+CIPSEND= <id>,<length>		AT+CIPSEND=?		send data: AT+CIPSEND=4,15 and then enter the data
AT+CIPCLOSE	close TCP or UDP connection	TCP/IP	AT+CIPCLOSE=<id> or AT+CIPCLOSE		AT+CIPCLOSE=?
AT+CIFSR	Get IP address	TCP/IP	AT+CIFSR		AT+ CIFSR=?
AT+ CIPMUX	set mutiple connection	TCP/IP	AT+ CIPMUX=<mode>	AT+ CIPMUX?		0 for single connection 1 for mutiple connection
AT+ CIPSERVER	set as server	TCP/IP	AT+ CIPSERVER= <mode>[,<port> ]			mode 0 to close server mode, mode 1 to open; port = port	turn on as a TCP server: AT+CIPSERVER=1,8888, check the self server IP address: AT+CIFSR=?
+IPD	received data

Perkenalan Devices Untuk IOT

Devices Module

Well, kita sudah mengetahui apa IOT atau setidaknya kita sudah mempunyai bayangannya. Sekarang mari kita coba kupas apa saja yang kita perlukan untuk membuat sebuah sistem atau ekosistem IOT itu sendiri.

sumber: imgbuddy.com

Kita misalkan lagi seekor kucing yg ingin kita sebagai objek yang akan dimonitor. Maka kita membutuhkan sebuah kamera, box yang berisi banyak makanan kucing dan bisa kita open or close remotely. Setelah itu kita membutuhkan tentu saja Internet sebagai akses dan terakhir bisa smartwatch, smartphone, laptop, tablet etc untuk mengendalikan kamera dan box makanan kucing. 

Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa aliran data dari kamera ataupun feedbox cat untuk mencapai internet bisa menggunakan kabe;, WiFi, ataupun berbasis nirkabel lain seperti bluetooth atau RF.

Yang akan saya coba bahas setelah ini adalah cara menggunakan WiFi module sebagai akses untuk IOT. Mengapa harus Wi-Fi, kenapa tidak kabel saja? Atau kenapa tidak bluetooth atau RF? Berikut pandangan saya untuk perbandingan ke tiap device:

Kabel, mempunyai keuntungan yaitu bisa murah bila digunakan jarak dekat dan gampang digunakan. Kerugiannya yaitu ribet karena bila tidak bisa menanganinya kabel terlihat berantakan, tidak flexible bila aktivitas kita mobile, juga bila di gigit tikus, kita susah menemukan dmn posisi kabel yang rusak.

Bluetooth, Yup dengan tentu saja keuntungannya praktis, mobile, dan compatible dengan semua smartphone, namun kerugiannya yaitu sifatnya yang 2 arah, belum bisa multi devices walaupun ada networking seperti TCP/IP untuk bluetooth bernama PAN (Personal Area Network) namun tidak umum digunakan.

RF (Radio Frequency), sama halnya dengan bluetooth namun lebih tidak praktisnya karena tidak compatible dengan device-device seperti laptop,smartphone etc

Wi-Fi, Tentu saja sifatnya mobile dan compatible dengan laptop ot smartphone dan multidevices sehingga bisa join ke suatu AP (Access Point) sebuah wireless router atau hub. Kecepatan transfer data yang tinggi dibanding bluetooth.

Well, setelah kita tahu perbandingannya saatnya kita memlih module device apa yang cocok untuk kita pakai. Sebenarnya banyak wifi module yang bisa digunakan, berikut sebagai referensi:

- XBee

- Arduino

- Intel

- ESP8266

- Dan lain masih banyak lagi

Module terakhir yang akan kita bahas di blog selanjutnya karena device nya yg begitu kecil dan harganya pun paling miring diantara module-module yang lain.

Sepertinya sudah terlalu malam, time elapsed so fast. :)

Cheers at 1 AM,

Fadli