Guardar y cargar variables en la EEPROM

Wemos D1 R1 ESP8266 eeprom

La utilización de la EEPROM en los proyectos de Arduino solía ser un tema relativamente escabroso:

Guardar y cargar variables en la EEPROMEn mi caso, recuerdo terminar desarmando cada variable en bytes y guardando así byte a byte su contenido.

Luego debía repetir el proceso a la inversa, leyendo uno a uno los bytes almacenados en la EEPROM y recuperando los valores tipo integer, double, o char[] que en su momento había almacenado allí.

No obstante hay un mecanismo tremendamente sencillo (y útil) que una vez lo integras a tu código, seguramente te acompañará en cada proyecto que realices.

Hoy, este es mi mecanismo favorito para almacenar parámetros de configuración y valores que requieren ser preservados ante un reset de mis ESP8266 (o básicamente cualquier otro  microcontrolador compatible con Arduino, quizás con alguna pequeñísima modificación).

Como primer paso, al inicio de nuestro código no debemos olvidarnos de incluir la librería EEPROM.h:

#include <EEPROM.h> // Manejo de la EEPROM

Una struct encapsulando las variables en EEPROM

En nuestro código vamos a definir una estructura que contenga las variables necesarias por ejemplo para la configuración de nuestro proyecto.

/* Estructura que carga y guarda en eeprom */
struct config_t {
	int puerto,retries=0;
	char ssid[12];
	byte valor1,valor2,valor3 = 0;
	IPAddress sts;
} config;

Y luego agrego estas dos funciones a mi código. Bastará llamarlas cada vez que sea necesario guardar o cargar el contenido de ese struct en la EEPROM.

//Guardo en la eeprom el struct config
void eepromsave() {
	EEPROM.begin(sizeof(config));
	EEPROM.put(0, config); //Guardo la config
	EEPROM.end();
}

//Cargo de la eeprom el struct config
void eepromload() {
	EEPROM.begin(sizeof(config));
	EEPROM.get(0, config); //Cargo config
	EEPROM.end();
}

Por si no estás ducho en el tema de estructuras, puedes utilizar las variables como si fuera cualquier variable, pero dentro de la estructura.

Ejemplo: para guardar un valor en la variable INT llamada puerto, haces

config.puerto = valor;

¿ Cómo funciona una struct en este contexto ?

En la interna, nuestra estructura se almacena en memoria con su contenido ordenado en forma contigua, en bloque.

El nombre de la estructura ( tal como ocurre con el nombre de cualquier variable) actúa como un simple puntero donde se inicia su espacio de almacenamiento en memoria.

El otro dato necesario es la cantidad de bytes que ocupa la estructura, y eso se obtiene haciendo un simple sizeof(config).

Esos dos datos son los únicos necesarios para identificar ese bloque de memoria que contiene nuestra estructura.

Por eso es tan simple, guardar todo de una sola vez en la EEPROM: Simplemente nos limitamos a guardar o cargar el paquete de bytes definido por la estructura, con su inicio y tamaño.

Lo de adentro, se resuelve solo, porque las variables están declaradas explícitamente en su interior. Si necesitas agregar más variables en tu proyecto, simplemente los agregas dentro de tu estructura config.

Consejo a considerar al inicio de tu proyecto

Debes considerar que la EEPROM puede contener cualquier valor arbitrario (basura) tal como viene de fábrica.

Por este motivo te conviene inicializar previamente tu estructura con valores conocidos, “por defecto” y guardarlos en la EEPROM, antes de leer nada desde allí, la primera vez que corre tu código

Para lograr esto puedes agregar en tu código una función como la siguiente:

//Inicializo valores para eeprom
void eeprominit() {
        config.eepromok=49834;
	config.puerto=2828;
        config.retries=3;
	strncpy(config.ssid, "Miproyecto01", 12);
        config.valor1=10;
        config.valor2=127;
        config.valor3=255;
	config.sts[0] = 0;
	config.sts[1] = 0;
	config.sts[2] = 0;
	config.sts[3] = 0;
    //Guardo valores por defecto en la eeprom 
	eepromsave(); 
}

 

Al iniciar la ejecución de tu código, cargas la config desde la eeprom.

A continuación,  verificas que una variable INT que has puesto dentro de la estructura config para este propósito tenga un valor arbitrario conocido:

Como ejemplo, digamos el valor 49834 en la variable config.eepromok

Si la variable tiene ese valor, quiere decir que está todo bien. Pero si hay cualquier otro valor, llamas a la función eeprominit() porque eso significa que la eeprom aún no fue inicializada.

Impresora 3D: Trucos y Consejos

prototipar con impresora 3D

Hace unas semanas tuve la oportunidad de adquirir una impresora 3D en un remate de decomiso de Aduanas.

Impresora 3D en partes HESINE M-505La impresora 3D se encontraba desarmada, sin documentación alguna.

El paquete incluía dos rollos de plástico como insumo de impresión: Uno plástico PLA y el otro ABS.

Contando solamente con esos detalles, me llevó unas horas ubicar marca y modelo, comparando contra imágenes en Internet.

impresora 3D HESINE M-505 desarmadaResultó ser una impresora 3D HESINE M-505 de origen chino y bajo costo, pero buenas prestaciones.

Con un poco más de búsqueda, encontré finalmente algunos manuales online, que me ayudaron a concretar el armado, tarea que me llevó unas 8 – 10 horas.

Al finalizar el armado, conecté la fuente de 12v de la impresora 3D a la red eléctrica y con gran alivio observé que la pantalla LCD retroiluminada mostraba el proceso de inicialización y el estado de la impresora en forma correcta.

Controlador impresora 3DA continuación, conecté la impresora 3D a la computadora y me puse a investigar el software llamado “Repetier” que recomendaban en los diversos foros y sitios web para controlar estos aparatos.

Continuando con la buena racha, observé que todo funcionaba correctamente.

Luego de la impresión de diversos modelos 3D he aprendido algunos trucos y consejos que ahora quiero compartirles.

Antes de continuar, el comentario obligado: Parece mentira para alguien que ya tiene unos años encima, tener hoy la posibilidad de diseñar e imprimir un objeto 3D desde la comodidad de su propio taller o escritorio de trabajo.

La realidad de una impresora 3D: ¡Demora!

Lo primero que surge con el uso de una impresora 3D es su lentitud.

La extrusión de plástico a través de la boquilla de su cabezal de impresión es definitiva y literalmente un cuello de botella.

Esto se traduce en esperas de horas (2, 3, 4 horas) para hacer una impresión de una cajita o un objeto de 4 o 5 centímetros de altura.

El resultado de la impresora 3D no es profesional

El segundo comentario corresponde a la forma en que imprime: El cabezal va depositando el plástico bajo la forma de hilos (en mi caso, 0.4 mm es el diámetro del agujero extrusor):

Una capa arriba de la otra, que si bien tiene buena precisión, es inevitable observar sobre todo en las verticales los “estratos” en forma de líneas.

El resultado final no tiene el “look and feel” de una pieza de plástico profesional hecha por molde, sino más bien a algo “casero”.

Pero, también es cierto es que la pieza resultante se puede lijar e incluso pintar, como paliativo a este eventual problema.

Limitantes en el diseño de un objeto 3D para imprimir

objetos-impresora-3d-fusion-360A la hora de diseñar un modelo 3D “hay que pensar como cabeza de impresión 3D”:

Hay cosas que no se pueden hacer, directamente, y otras que ameritan concesiones y rediseños.

Ejemplo: Si debes generar una abertura, digamos un rectángulo de 4cm de lado x 3cm de alto, en una pared vertical de tu diseño, se complica:

Cuando el hilo de plástico deba cerrar ese espacio en la parte superior, el hilo de plástico simplemente irá de una punta a la otra, intentando unir el cierre. Como la distancia es grande, el hilo extruido, aún caliente y maleable, quedará colgado entre una punta y la otra, haciendo “comba” hacia abajo.

Luego de varias pasadas, el problema se autocorrige: Finalmente los hilos de plástico -que se van enfriando- van logrando sostener cada vez más a los de arriba, hasta que luego de 4 o 5 mm de “pared” superior sobre la abertura, queda finalmente recto el cierre.

Se desprende de esta situación que una herramienta muy útil a tener es un pequeño alicate para cortar rebarbas, combas, y defectos del diseño una vez terminada la impresión.

Aplicando un poco de trabajo es posible paliar y así resolver este tipo de problemas a la hora de diseñar el objeto 3D:

curva tipo boveda para facilitar cerrar el espacioLa parte superior de esa apertura rectangular puede ser terminada en “bóveda”: una leve curvatura con su punto más alto al medio de la apertura.

Esto redunda en trazos que quedan cerrando la parte superior de la apertura en forma gradual, escalonada, siendo mucho más amable la situación para que se autosoporte cada trazo sobre el trazo anterior.

El plástico se enfría y se contrae

Base objeto 3D pegada a la cama caliente impresora 3DOtro problema con la impresora 3D -y el motivo por el cual la “cama” o base donde se apoya el objeto impreso es caliente- es:

Por un lado, la base del modelo que estamos imprimiendo debe estar firmemente “pegada” a la “cama” de la impresora.

Si el objeto estuviera suelto, simplemente quedaría agarrado a la boquilla extrusora, yéndose de paseo con ella, mientras esta se mueve para imprimir. En un caso así, el resultado será una gran bola de hilo plástico, y un modelo arruinado.

Esto se resuelve agregando algún material a la superficie de la “cama” que asegure un agarre fuerte de la base del objeto que estamos imprimiendo.

  • Algunos colocan cinta de papel “para pintor”. Así vino originalmente preparada “cama” de mi kit de impresora 3D.
  • Otros -yo estoy haciendo eso ahora- aplican pegamento en barra sobre la superficie de la cama -me refiero a esos tubos de pegamento, similares a los lápices de labio en forma y funcionamiento- usualmente amarillos de marca UHU, o rojos de FABER CASTELL, que son los que se consiguen en mi región.
  • Y otros, colocan un rectángulo de plástico LPE (finito, tiene un grosor de 0.5mm) y argumentan que es la mejor solución para el agarre del modelo 3D a la cama de impresión.

Por otro lado, por más que la impresión 3D se inicie con la base del modelo bien pegado a la cama de la impresora, si el modelo demora mucho en imprimirse, el plástico va a enfriarse y contraerse, haciendo aún más fuerza sobre todo en la base, al punto de que puede terminar arqueando todo el modelo.

Conclusión sobre las impresoras 3D

En resúmen: El uso de la impresora 3D es “todo un arte” en sí.

Permite, por ejemplo, prototipar gabinetes para nuestros proyectos de electrónica, a sabiendas de que seguramente harás varias impresiones hasta llegar al gabinete que quieres.

Debes tener paciencia con la impresora 3D. En próximos artículos hablaremos de los distintos tipos de plástico, programas para diseño 3D, cuidado de la impresora 3D, armado de una impresora 3D, y más.

Micro fuente de poder para proyectos Arduino

Micro-Fuente-5v-Sanmim-separadores-nylon

Cuando diseñas un dispositivo IOT seguramente una consideración será la fuente de poder. En algunos casos un adaptador de corriente USB servirá.

Micro fuente AC 5VPero puedes estar desarrollando un proyecto de IOT que requiera algo con calidad industrial … Algo quizás  un pelín más serio que el viejo y abusado recurso de aprovechar algún transformador genérico de AC a 5V, quizás algún cargador de un viejo teléfono o algo asi.

A veces también ocurre que la instalación del dispositivo IOT en lugares de difícil acceso, estancos, o donde no hay un contexto visual o funcional para conectar un transformador convencional a la pared. Continuar leyendo “Micro fuente de poder para proyectos Arduino”

Enviar email con un Ethernet Shield W5100

Ethernet Shield W5100

El Ethernet Shield W5100 es compatible con los pines del Arduino UNO, Arduino Mega y algunos otros, siempre y cuando el módulo Arduino incluya el conector ICSP de 6 pines.

Ethernet Shield W5100El Ethernet Shield W5100 es accesible por el entorno de los 10 USD en todas las tiendas electrónicas:  Por ejemplo puedes encontrar infinidad de marcas y presentaciones del W5100 en amazon.com.

Como soy un tanto más rebuscado, para este pequeño proyecto Arduino voy a conectar el Ethernet Shield W5100 a un módulo WEMOS D1 R2 (basado en el ESP8266) compatible con la programación Arduino, que justamente carece del conector ICSP.

El conector ICSP expone en forma estandarizada la conectividad SPI entre el módulo Arduino y sus periféricos. Pero si el módulo compatible con Arduino que quieres utilizar carece de conector ICSP, entonces será simplemente cuestión de recablear correctamente tu proyecto para acceder al bus SPI.

Conectando el Ethernet Shield W5100 al Wemos D1 R2

El Ethernet Shield W5100 puede ser fácilmente conectado al módulo Wemos D1 R2 con 8 cables, de acuerdo a este pinout:

WEMOS   W5100
GND --- GND (pin 1 ICSP)
5V  --- 5V  (pin 3 ICSP)
3v3 --- 3v3
RST --- RST (pin 4 ICSP, abajo del GND)
SS  --- SS (pin 10)
MOSI--- MOSI (pin 2 ICSP, entre 5V y GND)
MISO--- MISO (pin 6 ICSP, abajo 5V)
CLK --- CLK (pin 5 ICSP, entre MISO y RST)

Queda claro entonces que en vez de montar el Ethernet W5100 sobre el WEMOS D1 R2, los ponemos uno al lado del otro y realizamos ese cableado.

Si estás utilizando un Arduino Mega, u otro, con conector ICSP, simplemente colocas el Shield Ethernet W5100 como lo harías normalmente con cualquier Shield.

En ese caso toma precaución que ninguna parte de metal (o soldaduras) del Ethernet Shield toquen alguna parte del circuito del módulo Arduino:

En mi caso, durante otro proyecto, cuando monté el Ethernet Shield al Arduino MEGA, el conector de ETHERNET facilmente podía hacer cortocircuito con una parte del MEGA, por lo que tuve que separarlos unos milímetros (igual hacían contacto para funcionar correctamente).

Enviar un correo con el Ethernet Shield W5100

Es posible enviar un correo con el Ethernet Shield W5100 y aquí debajo te dejo el código que yo utilicé con suceso.

#include <SPI.h>
#include <Ethernet.h>     //Ethernet Shield

EthernetClient client;

//Shield requiere un MACADDRESS UNICO
byte mac[] = { 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED }; 

//Configura una IP, gateway y subnet para tu red local:
IPAddress ip(192, 168, 2, 19);  
IPAddress gateway(192, 168, 2, 1);
IPAddress subnet(255, 255, 255, 0);

//Reemplaza las xxx con la IP de tu servidor de correo
IPAddress servidormail(xxx, xxx, xxx, xxx);

void setup()
{
	Serial.begin(9600);
	delay(1000);
	Serial.println("INICIO SISTEMA");
	Ethernet.begin(mac, ip, gateway, gateway, subnet);
	delay(2000);
	Serial.println("Ethernet Inicializado");

        //Cambia las cuentas de correo de remitente y destino por las que quieras probar tu!
	byte resultado = mandaremail(servidormail, "Hola desde ARDUINO", "Rutina de correo funciona", "remitente@correo.com", "destino@correo.com");
	Serial.println("RESULTADO DE ENVIAR EMAIL: " + (String)resultado);
}

void loop()
{
	/* add main program code here */
}


byte mandaremail(IPAddress smtp, String titulo, String mensaje, String de, String para)
{
	byte thisByte = 0;
	byte respCode;
	Serial.println("Mandar correo iniciado");
	if (client.connect(smtp, 25)) //Me conecto o devuelvo error
	{
		Serial.println(F("connectado"));
	}
	else {
		Serial.println(F("No pudo conectarse"));
		return 0;
	}

	if (!eRcv()) return 1;

	// coloca una ip pública tuya
	client.println(F("helo 1.2.3.4"));
	if (!eRcv()) return 2;
	client.println("MAIL From: <" + de + ">");
	if (!eRcv()) return 3;
	client.println("RCPT To: " + para);
	if (!eRcv()) return 4;
	client.println(F("DATA"));
	if (!eRcv()) return 5;
	client.println("To: You <" + para + ">");
	// change to your address
	client.println("From: cuenta <" + de + ">");
	client.println("Subject: " + titulo + "\r\n");
	client.println(mensaje);
	client.println(F("."));
	if (!eRcv()) return 6;
	client.println(F("QUIT"));
	if (!eRcv()) return 7;
	client.stop();
	return 255; // Email enviado
}

byte eRcv()
{
	byte respCode;
	byte thisByte;
	int loopCount = 0;
	while (!client.available()) {
		delay(1);
		loopCount++;
		// Si no recibo nada en 10 segs, doy timeout
		if (loopCount > 10000) {
			client.stop();
			Serial.println(F("\r\nTimeout"));
			return 0;
		}
	}
	respCode = client.peek();
	while (client.available())
	{
		thisByte = client.read();
		Serial.write(thisByte);
	}
	if (respCode >= '4')
	{
		efail();
		return 0;
	}
	return 1;
}

void efail()
{
	byte thisByte = 0;
	int loopCount = 0;

	client.println(F("QUIT"));

	while (!client.available()) {
		delay(1);
		loopCount++;

		// Si no recibo nada en 10 segs, doy timeout
		if (loopCount > 10000) {
			client.stop();
			Serial.println(F("\r\nTimeout"));
			return;
		}
	}

	while (client.available())
	{
		thisByte = client.read();
		Serial.write(thisByte);
	}
	client.stop();
	Serial.println(F("desconectado"));
}

Este código ejecuta su magia durante el setup {} y  es un ejemplo, nada más, de una funcionalidad básica para enviar correos desde tu Arduino.

Igualmente considera que necesitarás un servidor de correos (protocolo SMTP, sin encriptar) convencional, que confíe en la IP desde donde le conversará tu Arduino.

Conectar una pantalla LCD a Arduino

Conectar pantalla LCD a tu proyecto Arduino

Las pantallas LCD suelen ser de muy bajo costo y por lo tanto ideales para su inclusión en nuestros proyectos Arduino que requieren desplegar datos alfanuméricos.

Conectar pantalla LCD a tu proyecto ArduinoEstas pantallas LCD  se encontrarán en cualquier tienda online, tanto en su presentación de 16 caracteres y 2 renglones (1602 LCD) como de 20 caracteres y 4 renglones (2004 LCD).

Incluso les puede ocurrir que ya tengan una cantidad de pantallas LCD que respondan a esta descripción, producto de sus andanzas en electrónica de la época de los PIC de Microchip -como ha sido mi caso-. Continuar leyendo “Conectar una pantalla LCD a Arduino”