ESP8266 debuggen

Über diesen netten Chip habe ich bereits einen Artikel geschrieben. Lief problemlos, weil die Bauteile „zusammengepasst“ haben. Ich habe mir 2 Platinen gebastelt die Raumtemperatur und Feuchtigkeit messen. Den „Weg“ zu dieser Wetterstation habe ich auf Github abgelegt – vielleicht hilft es ja jemandem weiter

2015-10-30 20.08.48
Von oben
2015-10-30 20.09.01
Und von unten

Schwer motiviert habe ich mir noch ein paar Arduino Nanos und ESP8266 bestellt und damit hat erstmal nichts geklappt! Das ist im ersten Moment ärgerlich, hat aber auch den Vorteil, daß man sich näher mit der Materie auseinander setzen muß.

Den Chip auf Breadboards benutzen

Durch den geringen Abstand der Pins kann man den ESP8266 schlecht mit Breadboards verwenden. Deshalb mußt Du vor jeglicher Art von Bastelei einen Adapter löten um Dein Leben leichter zu machen.

Benötigt werden ein Stück Lochraster Platine, eine Buchsenleiste und eine Steckerleiste mit jeweils 8 Pins. Die Steckerleiste besteht aus einem Kunststoffteil und Pins. Ich habe den Kunststoffteil ganz nach oben gedrück und dann falsch herum eingelötet. Die Buchsen ganz normal einlöten und dann auf der Unterseite verbinden. Mangels Draht und Bock habe ich die Brücken mit dem Lötkolben gemacht. Das dauert keine 10 Minuten und der Komfortgewinn ist enorm!

adapter

Probleme mit der Spannungsversorgung

Die ESP’s laufen mit 3,3V. Der Arduino hat einen 3,3V Pin der je nach verbautem Spannungsregler nicht genügend Strom liefert (wie meine neuen Arduinos). Das Problem wird sichtbar wenn die LED’s am ESP8266 dunkler werden oder die Spannung zusammenbricht. Mit einem externen Spannungsregler wie dem. AMS1117 läßt sich das Problem beheben.

Übertragungsraten

Mein erster Satz ESP8266  hat mit einer Symbolrate 9600 Baud gearbeitet. Die nächste Charge mit 115200, Baud die schafft mein neuer Satz Nanos, aber nicht die Alten.

Laut diesem Post läßt sich die Baudrate mit einer aktuellen Firmware setzen. Muß ich unbedingt ausprobieren!

Firmware ist vom Hersteller angepasst

Der gesamte Bereich Firmware ist ungemein spannend. Der ESP8266 wurde von der Firma ESPRESSIF erfunden oder produziert oder kopiert. Mein 2. Satz Chips war von der Firma AI-Thinker, die eine eigene, leicht inkompatible Firmware auf die Geräte gespielt hat und die ich nicht will weil die Sketches nicht damit laufen!

Um angenehmer mit den Chips  rumzumachen habe ich mir einen USB TTL Konverter gekauft (kostet zwischen 3€ und 8€). An Software wird nur die unsägliche Arduino IDE benötigt. Konfiguration ist unter Linux nicht nötig. Einfach die Arduino IDE starten und den Serial Monitor öffnen. Hier solange mit der Baudrate spielen, bis man auf das Kommando AT ein OK zurückbekommt. Hier mal ein Auszug aus einem solchen seriellen Gespräch – meine Kommandos sind fett, die Antworten kursiv:

AT
OK
AT+GMR 
AT version:0.30.0.0(Jul 3 2015 19:35:49)
SDK version:1.2.0
Ai-Thinker Technology Co.,Ltd.
Build:1.2.0.A Aug 7 2015 17:21:44
OK

Dies ist die Antwort der inkompatiblen Firmware. Eine schöne Übersicht über Kommandos habe ich bei Iteadstudio gefunden.

Eine nette Anleitung um die Firmware loszuwerden gibt es im Wiki von mikrocontroller.net.

Zusammengefasst (und darum geht’s in dem Beitrag) braucht man das Esptool zum Flashen und eine aktuelle Firmware. Der Chip muß dazu auch besonders beschaltet werden. Ronny Simon von Simtronyx hat das auf seinem Blog sehr nett beschrieben. Wenn die Schaltung steht alle Serial Monitors schließen und kurz Masse an Reset legen. In das Verzeichnisse der Firmware wechseln und mit esptool flashen

ms@w530: /tmp/esp_iot_sdk_v0.9.5/bin$ sudo esptool.py -p /dev/ttyUSB2 write_flash 0x00000 boot_v1.2.bin 0x01000 at/user1.512.new.bin 0x3e000 blank.bin 0x7e000 blank.bin
Connecting...
Erasing flash...
Wrote 2048 bytes at 0x00000000 in 0.2 seconds (81.7 kbit/s)...
Erasing flash...
Wrote 211968 bytes at 0x00001000 in 20.5 seconds (82.7 kbit/s)...
Erasing flash...
Wrote 4096 bytes at 0x0003e000 in 0.4 seconds (85.6 kbit/s)...
Erasing flash...
Wrote 4096 bytes at 0x0007e000 in 0.4 seconds (85.6 kbit/s)...
 
Leaving...

Zumindest bei mir hat danach alles wirklich super funktioniert 🙂

Alternative Firmware

Ein paar ziemlich coole Leute bieten eine eine Firmware an, die das Ausführen von LUA Script ermöglicht. Eine Anleitung gibts hier. Eine einfache Möglichkeit um an angepasste Firmware zu gelangen ist dieser Build Service. 

 

Dies waren soweit meine Probleme mit dem netten Chip. Falls neue auftreten werde ich diesen Beitrag entsprechend erweitern.

Nginx Maintenance Mode konfigurieren

Ab und an muß man eine Website aufgrund von Konfigurations- oder Wartungsarbeiten abschalten. Idealerweise zeigt man in diesem Zeitraum eine nette Meldung, daß gerade an der Seite gebastelt wird. Damit Administratoren, Entwickler, Tester usw. trotzdem auf der normalen Seite landen muß die Konfiguration von Nginx in /etc/nginx/sites-available/ angepasst werden.

    # ---- more -----
    location / {
        index index.php;
 
        #Maintenance Mode
	#Enter your public ip and uncomment the lines below
        #if ($remote_addr != 127.0.0.1) {
        #      return 503;
        #}
        #Maintenance Mode
 
        try_files $uri $uri/ /index.php?$args;
 
	#redirect the maintenance.html
        rewrite ^/maintenance\.html / permanent;
    }
 
   error_page 503 @maintenance;
   location @maintenance {
        rewrite ^(.*)$ /maintenance.html break;
   }
   #---- more -----

Zuerst die lokale IP eingeben – einfach zu ermitteln mit

curl ifconfig.me

und die # vor dem IF Statement auskommentieren. Alle User mit einer anderen IP werden nun auf die Datei maintenance.html (sollte im Document Root liegen). Wenn die Wartungspause beendet ist wird die Url /maintenance.html auf / weitergleitet.

Sim Karte dauerhaft in Ubuntu / Linux Mint entsperren / dauerhaft deaktivieren.

Mein Laptop ist mit einer fest eingebauten Datenwanze namens Ericsson Business Mobile Networks BV zu mir gekommen. Ein nerviges Feature des Modems ist das ständige Nachfragen des Netzwerkmanagers nach der PIN wenn eine SIM Karte einliegt – auch wenn man bei der Option „Automatisch entsperren“ einen Haken setzt. Das ist auf Dauer recht nervig, da ich 1,2 mal die Woche mobiles Internet benötige, aber dafür ständig belästigt werde. Um die Karte zu entfernen muß der Akku des Laptops entfernt werden (uptime im Eimer) und kleine Dinge wie SIM-Karten gehen bei mir schnell verloren. Eine Softwarelösung muß also her!

Die Pin läßt sich dauerhaft mit dem Befehl gsmctl aus dem Paket gsm-utils speichern. Dafür muß erst das Device File mit

ms@w530 ~ $ for n in `ls /sys/class/*/*{ACM,wdm}*/device/interface`;do echo $(echo $n|awk -F '/' '{print $5}') : $(cat $n);done

gefunden werden.

ttyACM0 : H5321 gw Mobile Broadband Modem
ttyACM1 : H5321 gw Mobile Broadband Data Modem
ttyACM2 : H5321 gw Mobile Broadband GPS Port
cdc-wdm0 : H5321 gw Mobile Broadband Device Management
cdc-wdm1 : H5321 gw Mobile Broadband USIM Port

In meinem Fall kann man über /dev/ttyACM0 mit dem Modem sprechen und die Pin mit dem Befehl

sudo gsmctl -d /dev/ttyACM0 -o unlock sc all 1234

dauerhaft setzen.

Das Modem kann auch deaktiviert werden. Dafür als Superuser

rfkill block wwan

in die /etc/rc.local eintragen.

Die Seite zu dem Modem im ThinkWiki verrät noch mehr über dieses Modem, auch wie man den GPS Chip in Gang setzten kann – hab ich noch nicht gemacht und nicht so schnell vor.

Click’N’Load per Tunnelbau an die Pyload Maschine weiterleiten

Wer ab und an bei Sharehostern Dateien lädt kennt sicherlich Click’n’Load. Nach dem Klick auf einen Button im Browser füllt sich die Queue des Downloadmanagers mit neuen Files. Dabei werden Informationen zu Dateien per Http POST vom lokal laufenden Download Programm wie jDownloader oder PyLoad entegengenommen. Dies geschieht durch einen kleinen Webserver der auf dem Port 9666 lauscht. Wenn der Downloadmanager nicht lokal läuft funktioniert der Mechanismus leider nicht.

Mit einem SSH-Tunnel kann man den POST Request an einen anderen Rechner weitleiten. Dort muß neben dem Downloadmanager auch ein SSH-Server laufen.

In meinem kleinen Beispiel läuft Pyload auf einem Pi mit der Ip 192.168.0.110. Um den Tunnel nachzubauen mußt Du also nur die Ip anpassen:

ms@debian:/home/ms# ssh -L 127.0.0.1:9666:192.168.0.110:9666  pi@192.168.0.110 -N

Den Tunnel kannst du mit diesem Link testen.

Nachtrag 21.06.2014
Die Arbeit mit ssh kann man sich generell einfacher machen wenn man ein Configfile für das Tool benutzt. Dort kann man Aliase für Server definieren, deklarieren auf welchem Port sshd läuft oder welcher Key zur Authentifizierung genutzt werden soll. Nähere Informationen dazu gibt es bei den Ubuntuusers oder Nerderati.

Debian Wheezy auf dem Raspberry Pi installieren

Seit etwa einem Jahr nutze ich einen Raspberry Pi um mir damit Filme und Serien anzuschauen.Läuft ganz gut und mit OpenElec etwas flüssiger in der Menüführung als Raspbmc.Wenn weitere Dienste laufen wird das Filmvergnügen leider ein wenig ausgebremst weshalb ich mir ein zweites Gerät zugelegt habe.Auf dem neuen Raspberry Pi soll nun Debian seine Dienste verrichten und mir als Pyload Server und digitales Tor zu meiner Bude via sshd dienen.

Ich habe keine Lust den Pi mit Monitor und Tastatur zu schmücken, deshalb wird das System als Image auf eine SD Karte geschrieben und gut ist.

Die Debian Version für den Pi nennt sich Raspbian und läßt sich auf der Homepage des Projekts downloaden.

Eine Variante von Debian für den Pi nennt sich Raspbian und läßt sich auf der Homepage des Projekts downloaden.

1. Image auf die SD Karte schreiben, Pi starten

Die Blocksize war in der offiziellen Anleitung leider falsch angegeben.

root@debian:/home/ms/Downloads# dd bs=1M if=2014-01-07-wheezy-raspbian.img of=/dev/mmcblk0
root@debian:/home/ms/Downloads# sync

Pi vom Stromnetz trennen, Karte einstecken. Wenn nur eine rote LED leuchtet ist etwas schief gegangen
Nun dem Pi ein wenig Zeit zum booten geben und per nmap nach neuen Geräten suchen

ms@debian:~$ nmap -sP 192.168.0/24

2. Initiale Konfiguration

Per SSH einloggen, Konfiguration ausführen

#default password raspberry
ms@debian:~/Downloads$ ssh pi@192.168.0.110
pi@raspberrypi ~ $ sudo raspi-config

Erstmal Vim und Screen installieren

pi@raspberrypi ~ $ sudo su
root@raspberrypi:/home/pi# apt-get update
root@raspberrypi:/home/pi# apt-get install vim screen

Swap anpassen

root@raspipy:/home/pi# echo "CONF_SWAPSIZE=512" > /etc/dphys-swapfile
root@raspipy:/home/pi# dphys-swapfile setup
want /var/swap=512MByte, checking existing: deleting wrong size file (104857600), generating swapfile ... of 512MBytes
root@raspipy:/home/pi# dphys-swapfile swapon

3. NFS Freigaben einrichten

Ich nutze für Dateifreigaben nur noch nfs, das ist schneller als Samba und man hält sich den M$ Mist aus dem Netz. Mußte den Daemon ein wenig anpassen (Kernel Version 3.10 vom 2014-01-07).

NEED_STATD auf YES setzen in /etc/init.d/nfs-common
Einmal alles bezüglich NFS neustarten oder rebooten.

Die Shares einrichten und mounten (die uninteressanten Dinge aus fstab habe ich entfernt):

root@raspipy:/home/pi# cat /etc/fstab
192.168.0.50:/media_movies /media/nfs_movies nfs auto,rw 0 0 
192.168.0.50:/media_serien /media/nfs_serien nfs auto,rw 0 0
192.168.0.50:/downloads /media/downloads nfs auto,rw 0 0
root@raspipy:/home/pi# mkdir /media/nfs_movies
root@raspipy:/home/pi# mkdir /media/nfs_serien
root@raspipy:/home/pi# mkdir /media/downloads
root@raspipy:/home/pi# mount -a

Das wars soweit mit der Einrichtung von Debian. Ich habe zusätzlich den Port 22 am Router auf den Pi weitergeleitet und in /etc/ssh/sshd_config Logins mit Passwort verboten. Demnächst gehts weiter mit der Einrichtung von Pyload oder was Anderem wenn es mir nicht taugt :).

Wireless Access Point mit DD-WRT

Netzwerkequipment ist die Infrastruktur unserer vernetzten Welt. Sie muß sicher sein, tadellos funktionieren und so sicher wie nur möglich sein. Nichts ist ärgerlicher als eine instabile Internetverbindung oder Router die regelmäßig Wartung und Pflege benötigen. Der Nachteil von solch guter Hardware ist, daß man schnell vergisst was man wie eingestellt hat und nach Monaten oder Jahren grübelnd vor kleinen schwarzen oder grauen Kisten steht :). Womit wir schon beim Thema meines Posts sind. Vor einem Jahr habe ich mir aus der Not heraus einen Buffalo AirStation WZR-HP-G300NH2EU NFINITI HighPower Gigabit Wireless-LAN Router 300Mbps als WLAN Repeater konfiguriert. Auf dem Gerät läuft DD-WRT.

Da ich in diesem Zeitraum nichts mit dem Gerät gemacht habe brauchte es ein wenig Zeit bis der Access Point lief. Deshalb für die Nachwelt und Zukunft ein paar Anmerkungen und Screenshots zu den Einstellungen.
Der Access Point soll weder routen noch als DHCP Server dienen. Ich will alle Geräte in 192.168.0.0/24 haben. Die Einrichtung ist recht schnell erledigt.


Zuerst muß unter Setup -> Basic Setup das Grobe eingerichtet werden.

Grundlegende Einrichtung
Grundlegende Einrichtung

Die Wan Verbindung wird über den Router abgewickelt der auch das Gateway macht. Da ich inzwischen fast nur noch DHCP nutze muß das als Forwarder eingerichtet werden. 2 DHCP Server im Netzwerk machen keinen Spaß und in meinem Fall wenig Sinn.

 

Im Anschluss die Eckdaten des WLAN einrichten

Punkt WLAN

 

Und für Sicherheit sorgen

WLAN Security

 

Da die Kiste nicht routen soll muß noch der Punkt Routing unter Administration ausgeschaltet werden…

Über Shared Preferences mit einem Service kommunizieren

Für ein Live Wallpaper mit Settings-Dialog brauche ich einen Callback im Service um Änderungen in den Einstellungen so schnell wie möglich  zu verarbeiten. Periodisches Pollen zur Laufzeit ist nicht nur unelegant sondern braucht auch CPU Zeit. Der einfachste Weg für micht geht über SharedPreferences und einem OnSharedPreferenceChanceListener Interface.

 
private class MyWallpaperEngine extends Engine implements OnHttpRequestResultListener, OnSharedPreferenceChangeListener {
 
        public MyWallpaperEngine() {
		    //get the image
		    SharedPreferences sp = getApplicationContext().getSharedPreferences(
					Constants.NAMESPACE_SETTINGS, Activity.MODE_PRIVATE);
			sp.registerOnSharedPreferenceChangeListener(this);
	}
 
        /* .... */
	@Override
	public void onSharedPreferenceChanged(SharedPreferences sharedPreferences, String key) {
		draw();
 
	}
}

In der implementierten Methode onSharedPreferenceChanged wird einmal neu gezeichnet. Fertig.

Prüfen ob Service aktiv ist

Ich schreibe momentan ein Live Wallpaper für Android, mit einer Activity um Infos zum aktuellen Bild darzustellen. Um komfortabel das Live Wallpaper zu aktivieren brauche ich eine Prüfung, ob das auch läuft. WallpaperService ist von Service abgeleitet und damit ist dies kein Problem:

    /* ..... */
	private boolean isMyServiceRunning(String className) {
	    ActivityManager manager = (ActivityManager) getActivity().getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
	    for (RunningServiceInfo service : manager.getRunningServices(Integer.MAX_VALUE)) {
	        if (className.equals(service.service.getClassName())) {
	            return true;
	        }
	    }
	    return false;
	}
    /* ..... */

Nun kann bei Bedarf der Wallpaper Picker angezeigt werden:

	if(isMyServiceRunning(MyWallpaperService.class.getName())){
			Log.d(TAG, "active" );
	} else {
			Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_SET_WALLPAPER);
			startActivity(Intent.createChooser(intent, getActivity().getString(R.string.title_for_wallpaper_chooser)));
	}

Fin.

Mehrere Bildschirme mit dem Thinkpad W530

Eines der nervigsten Bastelthemen die mich jemals beschäftigt haben war die Konfiguration dieses Laptops für den Linuxbetrieb. Die Installation von Debian verlief problemlos – das Thinkpad wollte jedoch auf Gedeih und Verderb nicht mit mehreren Displays arbeiten. In dem Thinkpad arbeiten 2 Grafikkarten, eine von Intel und eine NVIDIA Optimus. Da mir das Umschalten mit Bumblebee zu umständlich war habe ich im BIOS die NVIDIA Karte als Default ausgewählt – siehe Screenshots und den proprietären NVIDIA Treiber installiert.

Diese Konfiguration läuft jedoch nur bedingt – ab und an bootet das System und manchmal leider nicht. Das Stichwort lautet waiting for /dev to be fully populated. Die Lösung ist dieses Problems ist absolut logisch und selbst für den Laien verständlich – im BIOS einfach die Virtualisierung deaktivieren und alles ist gut.

Da ich die letzten 12 Monate wenig Zeit und noch mehr Arbeit hatte begleitete mich dieses Problem wirklich sehr lange – zeitweise mußte ich sogar einen sehr bizarren KDE Klon zum Arbeiten verwenden.

Die Früchte dieser merkwürdigen Konfigurationsarbeit sehen dann so aus:

 

4 mal Slayer

 

2 Displays sind via DisplayPort angeschlossen und eines über VGA. Einen sinnvollen Verwendungszweck habe ich für soviele Displays noch nicht gefunden. Aber auf 3 Screens läßt sich wunderbar Java schreiben:)

Howto – Daydream / Screensaver App erstellen

Ab Android 4.2 – Api Level 17 bietet Android die Möglichkeit mit Daydream einen Screensaver einzurichten. Daydream startet wenn das Gerät
am Netz hängt oder in einer Dockingstation steckt. Daydream kann man in den Systemeinstellungen unter Display -> Daydream aktivieren.
Ich beschreibe an dieser Stelle wie man einen einfachen DayDream Service implementiert der bei Aktivierung ein Video abspielt, damit alles schön übersichtlich bleibt.

Daydream wird als Service implementiert der von android.service.dreams.DreamService erbt, man hat den vollen Zugriff auf die UI, kann also Layouts, Canvas, 3d und Animationen nutzen.

Manifest

Im Manifest muß nur der Service deklariert werden. Falls ein Settingsmenü benötigt wird muß die Klasse im Meta gesetzt werden gesetzt werden.

<service
    android:name=".VideoDreamService"
    android:exported="true"
    android:label="@string/my_daydream_name" >
    <intent-filter>
        <action android:name="android.service.dreams.DreamService" />
 
        <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
    </intent-filter>
 
    <meta-data
        android:name="android.service.dream"
        android:resource="@xml/dream_info" />
</service>

Layout

Zum einfacheren Testen benutze ich ein ganz normales Layout mit einer VideoView .

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent"
    tools:context=".MainActivity" >
 
    <VideoView
        android:id="@+id/videoView1"
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="fill_parent"
        android:layout_alignParentBottom="true"
        android:layout_alignParentLeft="true"
        android:layout_alignParentRight="true"
        android:layout_alignParentTop="true" />
 
</RelativeLayout>

Service

In meinem Beispiel wird ein Video ohne Ton in einer Endlosschleife abgespielt.

package de.schmitt.michael.daydream;
 
/******* imports ***********/
/** ...**/
 
public class VideoDreamService extends DreamService {
 
 
	public void onDreamingStarted() {
		super.onDreamingStarted();
 
		setContentView(R.layout.activity_main);
 
 
		VideoView vv = (VideoView)findViewById(R.id.videoView1);
		vv.setVideoURI(Uri.parse("android.resource://" + getPackageName() +"/"+R.raw.video));
 
		Log.i(TAG,  Environment.getExternalStorageDirectory().toString());
		Log.i(TAG,  getApplicationContext().getPackageName() );
		vv.setOnPreparedListener(new OnPreparedListener() {
		    @Override
		    public void onPrepared(MediaPlayer mp) {
		        mp.setLooping(true);
 
		    }
		});
 
		vv.setSoundEffectsEnabled(false);
 
		vv.start();
	}
	public void onDreamingStopped() {
		// Wird aufgerufen wenn der Service beendet wird. 
 
        }
 
}

Links

http://android-developers.blogspot.de/2012/12/daydream-interactive-screen-savers.html