#!/usr/bin/env python
# coding: utf-8

# オリジナルの作成：2015/10/25

# ## お手軽IoTモジュールESP-WROOM-02
# 秋月で550円で購入できるWiFIモジュール ESP-WROOM-02*1は、 それ単体でもArduinoとして利用でき、アナログデータをサーバに送信することができます。
# 
# <img src="images/0N/M-09607.jpg" width="250" />
# 
# 初めて使う時には、Ｗｉ－Ｆｉモジュール　ＥＳＰ－ＷＲＯＯＭ－０２　ＤＩＰ化キット（K-09758）
# 
# <img src="images/0N/K-09758.jpg" width="250" />
# 
# を使うか、スイッチサイエンスのESP-WROOM-02ピッチ変換済みモジュール《シンプル版》 （ボードのみ 162円） を使うと便利です。
# 
# <img src="images/0N/esp_1line3.jpg" width="250" />

# ## Arduinoで始めるWiFiモジュール
# 今回参考にしたサイトは、技適済みWi-Fiモジュール「ESP8266」で始めるIoT入門（ブレイクアウトボード実装編）です。
# 
# - http://tech-blog.cerevo.com/archives/859/
# 
# 今回は、ESP-WROOM-02の取り付け基板として、上記サイトで紹介されていた CEREVOのブレークアウトボードを使いました。
# 
# 最初は、ハンダ付けしたESP-WROOM-02が正しく動作するか確認します。
# 
# <img src="images/0N/check_brd.png" width="300" />
# 
# CEREVOのブレークアウトボードの端子の説明は、以下の通りです。
# 
# <img src="images/0N/53f0389a5f6bf0a2dfde0073841dbd67.jpg" width="700" />
# 
# 上記の資料を参考に以下の様にブレッドボードに接続しました。
# 
#  | CEREVO	 | ブレッドボード | 
#  |---|---|
#  | 1 3V3	 | 3.3V | 
#  | 2 EN	 | 10KΩ抵抗で3.3V | 
#  | 9 GND	 | GND | 
#  | 11 RXD	 | USBシリアルのTXD | 
#  | 12 TXD	 | USBシリアルのRXD | 
#  | 13 GND	 | GND | 
#  | 15 RST	 | 10KΩ抵抗で3.3V | 
#  | 18 GND	 | GND | 
# 
# シリアルモジュールと USBシリアルモジュール  との接続は、以下の通りです。
# 
#  | CEREVO	 | USBシリアル | 
#  |---|---|
#  | 12 TXD	 | RXD | 
#  | 11 RXD	 | TXD | 
#  
# USBシリアルモジュールをPCに接続し、Arduinoのシリアルモジュールを起動します。 通信速度は、115200 baudで「CRおよびLF」を選択します。
# 
# 最初にATコマンドを入力して、OKが返ってくれば接続は大丈夫です。 次にESP-WROOM-02のファームウェアのバージョンをAT+GMRコマンドで確認しておきましょう。 
# 
# <img src="images/0N/testbench.png" width="300" />
# 
# ### 転送速度の変更
# 3.3Vで動作するArduino Pro Miniと接続する場合、115200 baudのデータ転送に対応できません。 そこで、ESP-WROOM-02の通信速度を9600 baudに変更します。
# 
# Arduinoのシリアルモニタから以下のコマンドを入力してください。
# 
# ```
# AT+UART_DEF=9600,8,1,0,0
# AT+RST
# ```
# 
# このあとシリアルモニタの通信速度を9600 baudに変更してOKが表示されれば転送速度変更完了です。

# ## テストベンチの作成
# Arduinoと接続してESP-WROOM-02の実験するために、以下の様にブレッドボードにテストベンチを組み立てました。
# 
# - PCからATコマンドを入力し、ESP-WROOM-02に転送
# - メッセージを送信用のスイッチを追加
# 
# <img src="images/0N/testbench.png" width="300" />
# 
# テストベンチ用のArduinoのスケッチは、以下の通りです。
# 
# ```C++
# #include <SoftwareSerial.h>
# 
# int sw_pin = 10;
# int sTx_pin = 12;
# int sRx_pin = 11;
# int c;
# 
# SoftwareSerial  pc(sRx_pin, sTx_pin);
# 
# void setup() {
#   pc.begin(9600);
#   Serial.begin(9600);
#   while (!Serial) {
#     ; // wait for serial port to connect. Needed for Leonardo only
#   }
#   pinMode(sw_pin, INPUT);
#   pc.println("ESP8266IF3tTest");
#   delay(1000);
# }
# 
# void loop() {
#   if (pc.available()) {
#     while((c = pc.read()) != -1)
#       Serial.write(c);
#   }
#   if (Serial.available()) {
#     while((c = Serial.read()) != -1)
#       pc.write(c);
#   }
#   if (digitalRead(sw_pin) == LOW) {
#     pc.println("SW pressed");
#     delay(500);
#   }
# }
# ```

# ## 通信実験
# さあWiFiモジュールを使って通信してみましょう。 一番簡単なテストは、Webサーバにアクセスすることです。 以下のSageサーバにHello World!を出力するページを作成しました。
# 
# - http://www15191ue.sakura.ne.jp/hello.html
# 
# まずは、このページを出力することを目標にしてみましょう。
# 
# 
# ### ESP-WROOM-02をルータに接続
# 最初にESP-WROOM-02をルータに接続するまでの手順を確認します。
# 
# - ESP-WROOM-02（今回は省略します）
# - ATコマンドでOKが返ることを確認
# - モード設定（Stationモード1）に設定
# - ルータに接続
# - 接続状況の確認（プログラム化では不要）
# 
# では順に試してみます。 シリアルモニタでATを入力してReturnキーまたは「送信」ボタンを押します。
# 
# ```
# AT
# 
# OK
# ```
# 
# 次にAT+CWMODEコマンドでモードをStationモードの1にセットします。 AT+CWMODE=1と入力してください。
# 
# ```
# AT+CWMODE=1
# 
# OK
# ```
# 
# ルータに接続するために、AT+CWJAPコマンドを使います。 AT+CWJAP="ルータのSSID","ルータ接続パスワード"を入力してください。
# 
# ```
# AT+CWJAP= "ルータのSSID","ルータ接続パスワード"
# 
# WIFI DISCONNECT
# WIFI CONNECTED
# WIFI GOT IP
# 
# OK
# ```
# 
# AT+CIFSRコマンドで、接続状況を確認します。 AT+CIFSRと入力してください。
# 
# ```
# AT+CIFSR
# 
# +CIFSR:STAIP,"192.168.179.8"
# +CIFSR:STAMAC,"18:fe:34:9c:eb:22"
# 
# OK
# ```
# 
# 私の公開しているSageサーバのWebに接続します。 SageサーバのIPアドレスは、49.212.164.205です。 AT+CIPSTART="TCP","49.212.164.205",80と入力してください。
# 
# ```
# AT+CIPSTART="TCP","49.212.164.205",80
# CONNECT
# 
# OK
# ```
# 
# AT+CIPSENDコマンドで送信するデータのバイト数を指定します。 今回は、"GET /hello.html HTTP/1.0\r\n\r\n\r\n"を送信するので、30バイトとなります。 AT+CIPSEND=30を入力してください。
# 
# つぎに送信する文字列を続けて入力してください。 GET /hello.html HTTP/1.0 次に、2回送信ボタンを押してください（HTTPプロトコルでヘッダと本文の区切りを表します）。
# 
# ```
# AT+CIPSEND=30
# 
# OK
# > GET /hello.html HTTP/1.0
# Recv 30 bytes
# 
# SEND OK
# 
# +IPD,303:HTTP/1.1 200 OK
# Date: Sun, 25 Oct 2015 02:04:08 GMT
# Server: Apache
# Last-Modified: Sat, 24 Oct 2015 23:49:16 GMT
# ETag: "c005e-34-522e260431c88"
# Accept-Ranges: bytes
# Content-Length: 52
# Connection: close
# Content-Type: text/html; charset=UTF-8
# 
# <html>
# <body>
# <h1>Hello World!</h1>
# </body>
# </html>
# CLOSED
# ```
# 
# これで、無事SageサーバのWebからHello World!のHTMLが送れました。 とても簡単ですね。
# 
# Webサーバの場合は、自動的に接続が切れますが、 クライアントから接続を切る場合には、AT+CIPCLOSEコマンドを使います。
# 
# シリアルモニタに出力された一連の出力は以下の様になりました。
# 
# <img src="images/0N/first_con.png" width="400" />

# ## スイッチサイエンスのピッチ変換モジュール
# スイッチサイエンスの 
# [ESP-WROOM-02ピッチ変換済みモジュール《フル版》 ](https://www.switch-science.com/catalog/2347/)
# は、ブレッドボードの幅と同じサイズのため、以下のようにブレッドボードを2枚使うか、
# 
# <img src="images/0N/sw_convertor_full.png" width="400" />
# 
# 以下の様にブレッドボードで配線をして、5V電源から3.3Vに変換して使ってください。
# 
# <img src="images/0N/sw_conv_brd.png" width="300" />
# <img src="images/0N/sw_conv_cfg.png" width="300" />
# 
# ESP-WROOM-02ピッチ変換モジュールとの結線は以下の通りです。
# 
#  | ESP-WROOM-02変換モジュール	 | ブレッドボード | 
#  |---|---|
#  | 3V3	 | VCC(3.3V) | 
#  | EN	 | 10KΩでプルアップ | 
#  | IO15	 | GNDに接続 | 
#  | IO2	 | 10KΩでプルアップ | 
#  | IO0	 | GND接続でDownloadモード、未接続でBootモード | 
#  | RXD	 | USBシリアルのTXD | 
#  | TXD	 | USBシリアルのRXD | 
#  | RST	 | プルアップしたタクトスイッチに接続 | 
#  | GND	 | GND | 
# 

# In[ ]: