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INTERNET DAS COISAS (IoT)

ESP8266 - Ethernet

ESP8266 - Chave DIP

As chaves DIP (Dual In-line Package) são amplamente usadas em eletrônica para várias tarefas de configuração, como endereços de dispositivos, configurações de comunicação e códigos de segurança. Este tutorial vai explorar o uso da chave DIP com o ESP8266. Especificamente, vamos abordar:

Entender a chave DIP e como ela funciona.
Estabelecer as conexões entre a chave DIP e o ESP8266.
Programar o ESP8266 para ler o estado ON/OFF da chave DIP.
Programar o ESP8266 para interpretar os valores inteiros configurados pela chave DIP.

Hardware Necessário

1	×	ESP8266 NodeMCU ESP-12F
1	×	Alternatively, ESP8266 D1 Mini NodeMCU ESP-12F
1	×	Alternatively, ESP8266 NodeMCU ESP-12E (Uno-form)
1	×	Micro USB Cable
1	×	Alternatively, ESP8266 NodeMCU ESP-12F (SMD-form)
1	×	Cabo USB Tipo-A para Tipo-C (para PC com USB-A)
1	×	Cabo USB Tipo-C para Tipo-C (para PC com USB-C)
1	×	DIP Chave
1	×	Protoboard
1	×	Fios Jumper
1	×	(Recomendado) Placa de Expansão com Bornes de Parafuso para ESP8266

Or you can buy the following kits:

DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)

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Sobre a Chave DIP

As chaves DIP são usadas principalmente para configurar dispositivos, permitindo que os usuários ajustem configurações como endereço do dispositivo, parâmetros de comunicação, códigos de segurança, modos de operação e preferências do sistema em diversos setores e aplicações.

Uma chave DIP é formada por várias pequenas chaves deslizantes agrupadas. Cada uma dessas chaves deslizantes é chamada de "posição". As chaves DIP estão disponíveis em diferentes tipos, de acordo com o número de posições que oferecem. Por exemplo, existem chaves DIP de 2 posições, 4 posições, 5 posições, 6 posições, 8 posições e 10 posições.

Uma chave DIP pode representar um número configurável. Cada posição da chave corresponde a um bit do número. Ao alternar as posições entre ON e OFF, podemos definir o número desejado.

Pinagem

image source: diyables.io

Uma chave DIP é composta por duas fileiras de pinos, com o número de pinos em cada fileira correspondendo às posições disponíveis da chave. Por exemplo, uma chave DIP de 4 posições inclui um total de 8 pinos, distribuídos igualmente com 4 pinos em cada lado. Dentro da estrutura da chave DIP, cada par de pinos opostos forma uma chave deslizante. Vale mencionar que não é necessário diferenciar os pinos dos dois lados, pois eles podem ser usados de forma intercambiável.

Como Funciona

IEm chaves DIP, quando uma chave está na posição ON, isso significa que a chave está fechada. Isso indica que a conexão elétrica está estabelecida, permitindo que a corrente passe pela chave.

Por outro lado, quando uma chave está na posição OFF, isso significa que a chave está aberta. Nesse estado, a conexão elétrica é interrompida e a corrente não consegue fluir pela chave.

Então, resumindo:

Posição ON: Circuito fechado, permitindo o fluxo de corrente.
Posição OFF: Circuito aberto, impedindo o fluxo de corrente.

Quando conectamos um lado de uma chave ao GND e o outro a um pino do ESP8266, e depois configuramos o pino do ESP8266 como entrada digital com pull-up, a tabela abaixo ilustra a relação entre as posições da chave e os valores lidos pelo ESP8266:

Posição da chave DIP	Representação binária	Estado do circuito	Estado do pino do ESP8266
ON	1	FECHADO	LOW
OFF	0	ABERTO	HIGH

Nas próximas partes, vamos usar uma chave DIP de 4 posições como exemplo. Você pode adaptar facilmente para chaves DIP de 2 posições, chaves DIP de 3 posições, chaves DIP de 5 posições, chaves DIP de 6 posições, chaves DIP de 8 posições e chaves DIP de 10 posições...

Diagrama de Ligação

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Para mais informações, veja Pinagem do ESP8266 e como alimentar o ESP8266 e outros componentes.

Código ESP8266 - Chave DIP

Vamos aprender por meio de dois trechos de código:

Ler o estado ON/OFF de cada posição da chave DIP.
Codificar as posições em um número.

Código ESP8266 - Lendo o estado ON/OFF da chave DIP

/* * Este código de ESP8266 NodeMCU foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de ESP8266 NodeMCU é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/esp8266/esp8266-dip-switch */ #define POSITION_NUM 4 #define ON LOW #define OFF HIGH // define the ESO8266 pins connected to the dip switch const int SWITCH_PINS[] = { D7, D6, D5, D2 }; void setup() { // initialize serial communication Serial.begin(9600); // set the dip switch pins as inputs with pull-up resistors enabled for (int i = 0; i < POSITION_NUM; i++) pinMode(SWITCH_PINS[i], INPUT_PULLUP); } void loop() { // Read the state of each switch position for (int i = 0; i < POSITION_NUM; i++) { Serial.print("position "); Serial.print(i + 1); Serial.print(": "); int state = digitalRead(SWITCH_PINS[i]); if (state == ON) Serial.println("ON "); else Serial.println("OFF "); } Serial.println(); // add a delay to prevent rapid readings delay(500); }

Passos Rápidos

Para começar com o ESP8266 no Arduino IDE, siga estes passos:

Confira o tutorial como configurar o ambiente para o ESP8266 no Arduino IDE se esta for a sua primeira vez usando o ESP8266.
Faça a ligação dos componentes conforme mostrado no diagrama.
Conecte a placa ESP8266 ao seu computador usando um cabo USB.
Abra o Arduino IDE no seu computador.
Escolha a placa ESP8266 correta, como (por exemplo, NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module)), e a respectiva porta COM.
Faça a ligação conforme o diagrama de ligação acima
Conecte o ESP8266 ao PC via cabo USB
Abra o Arduino IDE
Selecione a placa e a porta corretas
Clique no botão Upload no Arduino IDE para fazer o upload do código para o ESP8266
Coloque cada posição da chave DIP em ON, uma por uma.
Veja o resultado no Serial Monitor.

Newbiely | Arduino IDE 2.3.8

──

☐

Newbiely.ino

···

8 Serial.println("Hello World!");

Output

Serial Monitor

Message (Enter to send message to 'Nodemcu 1.0 (ESP-12E Module)' on 'COM15')

New Line

9600 baud

position 1: OFF position 2: OFF position 3: OFF position 4: OFF position 1: ON position 2: OFF position 3: OFF position 4: OFF position 1: ON position 2: ON position 3: OFF position 4: OFF position 1: ON position 2: ON position 3: ON position 4: OFF position 1: ON position 2: ON position 3: ON position 4: ON

Ln 11, Col 1

Nodemcu 1.0 (ESP-12E Module) on COM15

Código ESP8266 - Codificando os estados da chave DIP em um número

/* * Este código de ESP8266 NodeMCU foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de ESP8266 NodeMCU é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/esp8266/esp8266-dip-switch */ #define POSITION_NUM 4 #define ON LOW #define OFF HIGH // define the ESO8266 pins connected to the dip switch const int SWITCH_PINS[] = { D7, D6, D5, D2 }; void setup() { // Initialize serial communication Serial.begin(9600); // Set the DIP switch pins as inputs with pull-up resistors enabled for (int i = 0; i < POSITION_NUM; i++) pinMode(SWITCH_PINS[i], INPUT_PULLUP); } void loop() { int encoded_state = 0; for (int i = 0; i < POSITION_NUM; i++) { int state = digitalRead(SWITCH_PINS[i]); if (state == ON) encoded_state |= 1 << (POSITION_NUM - i - 1); } Serial.print("encoded state: "); Serial.println(encoded_state); // add a delay to prevent rapid readings delay(500); }