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Vom Arduino zum ESP32
Der Schritt vom blinkenden Aufbau zum vernetzten Gerät: Messwerte erfassen, ins WLAN bringen, im Browser anzeigen und schalten — nebenläufig, sparsam und ohne das Heimnetz aufzureißen.
Im Basiskurs ging eine Leuchtdiode an und wieder aus. Der nächste Schritt ist ein Gerät, das etwas misst, den Wert ins Netz bringt und sich vom Handy aus bedienen lässt — und das wochenlang mit einem Akku auskommt. Genau dafür gibt es den ESP32: WLAN und Bluetooth sitzen schon auf dem Board.
Ankommen beim ESP32 ordnet die Familie ein, klärt den Unterschied, an dem die meisten Bauteile sterben — die Anschlüsse arbeiten mit 3,3 Volt statt 5 — und bringt das erste Programm aufs Board, wahlweise in C/C++ über die Arduino IDE oder in MicroPython über Thonny.
Werte und Netz ist der Kern. Zuerst der Messwert: Was ein analoger Eingang liefert, warum ein Wert zappelt, wie man ihn beruhigt und warum eine hohe Auflösung noch keine Genauigkeit ist. Dann das Netz: Anmeldung am Router, Adresse, Reichweite, Wiederverbinden. Und schließlich der eigene Webserver — eine Seite, die die Temperatur zeigt und auf Klick eine Leuchtdiode schaltet.
Sicher und ausdauernd nimmt die drei Fragen, die sich danach stellen. Wer darf dieses Gerät eigentlich bedienen, und was passiert mit den Daten? Wie bleibt die Seite erreichbar, während im Hintergrund gemessen wird — dafür teilt FreeRTOS das Programm in Aufgaben auf. Und wie hält ein Sensor monatelang durch: Im Tiefschlaf schaltet das Board fast alles ab und wacht nur nach Zeitablauf, Tastendruck oder Berührung wieder auf.
Der Kurs nutzt alle Aufgabenformen der Plattform: Fachbegriffe im Lückentext, Abläufe in der richtigen Reihenfolge, und in falschen Aussagen wird die fehlerhafte Stelle markiert. Die meisten Fragen schildern eine Lage: Das Board startet nicht mehr, die Seite lädt nicht, der Akku ist nach drei Tagen leer.
Voraussetzung: Der Basiskurs Microcontroller. Stromkreis, Sketch, Breadboard, digitaler Ein- und Ausgang und die systematische Fehlersuche werden hier nicht erneut erklärt, sondern angewendet. Was der Basiskurs bewusst ausgelassen hat — Messwerte und Sensoren — holt dieser Kurs in einem eigenen Seminar nach.
Zwei Wege: Alles wird für C/C++ in der Arduino IDE und für MicroPython gezeigt. Wo sich die Wege unterscheiden, steht es dabei.
Wichtig: Der Kurs bereitet den eigenen Aufbau vor, er ersetzt ihn nicht. Gelötet, gesteckt und gemessen wird am Gerät. Und noch eines: „Der ESP32" ist kein Board, sondern eine ganze Familie. Pinbelegungen unterscheiden sich, Anleitungen aus dem Netz passen nicht ungeprüft. Deshalb steht hier fast keine feste Zahl — gefragt wird, wo du die richtige Angabe für dein Board findest.
Aufbau
Ankommen beim ESP32
- Warum ESP32? 24 Aufgaben
- 3,3 Volt und dein Board 24 Aufgaben
- Einstieg: Umgebung, Board, erstes Programm 24 Aufgaben
Werte und Netz
- Messwerte statt an/aus 24 Aufgaben
- WLAN-Anbindung 24 Aufgaben
- Eigener Webserver 24 Aufgaben
Sicher und ausdauernd
- Sicherheit und Datenschutz im Heimnetz 24 Aufgaben
- Multitasking mit FreeRTOS 24 Aufgaben
- Deep Sleep und Akkubetrieb 24 Aufgaben