🎛️ Проект: удалённая установка напряжения ЦАП MCP4725 через веб-страницу на ESP8266

В другом проекте на сайте значение MCP4725 задаёт рядом стоящий поворотный энкодер. Здесь тот же цифро-аналоговый преобразователь подключён к ESP8266, и нужное напряжение можно выставить кнопками на веб-странице с любого телефона в WiFi-сети — удобно, если сам модуль спрятан в корпусе без физического доступа к органам управления.

Как это работает

Сам MCP4725 работает точно так же, как и в проекте с энкодером: по команде `setVoltage()` через I2C микросхема выставляет на выходном пине напряжение, пропорциональное переданному 12-битному числу (0-4095) относительно опорного напряжения питания. Разница — в источнике этого числа: вместо чтения направления вращения энкодера код реагирует на переходы по ссылкам веб-страницы (например, "+" и "-"), меняя текущее значение на фиксированный шаг и сразу отправляя новое значение в ЦАП.

Поскольку HTTP — это протокол запрос-ответ без постоянного соединения, каждое нажатие кнопки на странице — это отдельный, независимый запрос к ESP8266: сервер не "помнит" предыдущего состояния между запросами сам по себе, поэтому текущее значение ЦАП хранится в обычной переменной на стороне ESP8266, а не передаётся туда-сюда с каждым запросом.

Пошаговая сборка

Так как реализации данного модуля бывают разные, если у вас на плате нет тех контактов, которые указаны ниже — сориентируйтесь по названиям контактов на своей плате.

MCP4725: SDA → D2, SCL → D1 (стандартные I2C пины ESP8266 D1 Mini), VCC → 3.3V, GND → GND.
Выходное напряжение снимайте с пина OUT/VOUT относительно GND.

Скетч

// ВНИМАНИЕ: рекомендую отладить код через монитор порта, так как я языковая
// модель, а не специализированный кодер, и могу что-то упустить. Основу
// и идею я накидал, но проверьте под свою схему.

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ESP8266WebServer.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_MCP4725.h>

const char* WIFI_SSID = "ваша_сеть";
const char* WIFI_PASSWORD = "ваш_пароль";

ESP8266WebServer server(80);
Adafruit_MCP4725 dac;

int value = 0; // текущее значение ЦАП, 0-4095

String pageHtml() {
  float voltage = value * 3.3 / 4095.0;
  return "<html><body><h1>Напряжение: " + String(voltage) + " В</h1>"
         "<p><a href='/up'>+</a> <a href='/down'>-</a></p></body></html>";
}

void handleUp() {
  value = constrain(value + 100, 0, 4095);
  dac.setVoltage(value, false);
  server.send(200, "text/html", pageHtml());
}

void handleDown() {
  value = constrain(value - 100, 0, 4095);
  dac.setVoltage(value, false);
  server.send(200, "text/html", pageHtml());
}

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  dac.begin(0x60);

  WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
  }
  Serial.println("IP адрес: " + WiFi.localIP().toString());

  server.on("/", []() { server.send(200, "text/html", pageHtml()); });
  server.on("/up", handleUp);
  server.on("/down", handleDown);
  server.begin();
}

void loop() {
  server.handleClient();
}

Библиотеки ESP8266WiFi и ESP8266WebServer входят в стандартный пакет поддержки ESP8266 для Arduino IDE, библиотека Adafruit_MCP4725 ставится отдельно через Менеджер библиотек. Обратите внимание: на 3.3V питании ESP8266 максимальное напряжение ЦАП также ограничено 3.3V, а не 5V, как в проекте с энкодером на обычной Arduino.

Частые проблемы

Страница не открывается — убедитесь, что устройство в той же WiFi-сети, что и ESP8266, используйте точный IP-адрес из монитора порта.
Напряжение не меняется — проверьте адрес MCP4725 (по умолчанию 0x60) сканером шины I2C.
Максимум заметно меньше 3.3V — ограничено опорным напряжением питания модуля, реальный максимум всегда немного ниже VCC.
После перезагрузки ESP8266 значение сбрасывается на 0 — переменная `value` хранится только в оперативной памяти; если нужно сохранять последнее значение между перезагрузками, используйте EEPROM.

Как улучшить проект

Добавить на странице числовое поле ввода для точного значения, а не только шаг кнопками "+"/"-".
Сохранять последнее установленное значение в EEPROM, чтобы оно восстанавливалось после перезагрузки.
Защитить страницу паролем (HTTP Basic Auth), если устройство доступно за пределами доверенной домашней сети.