跟早年利用市話的複頻電話信號 (DTMF) 的音調，透過一個解碼器，從遠端撥電話，來控制家裡某個東西的裝置。這樣就能在家裡以外的地方，從遠端對 Nano 下命令，或者讓 Nano蒐集一些感測器的資料回來，甚至更進一步存進去資料庫。
當然，買一片 NodeMcu 比較快，不過手頭現成的東西，可以物盡其用，並順便研究一下 ESP8266 的功能。
簡易連接 Arduino Nano 與 ESP-01
Google 一下 Arduino ESP8266，就能找到很多教學資料，在中文教學的網站中，我覺得小狐狸事務所 的 Tony 寫得最詳細，這篇詳盡的教學可以參考，Tony的筆記做得非常詳細，很棒的網站，像創客百科全書。要連接 Arduino 跟 ESP-01，第一個會遇到的問題，就是兩者的電壓準位不一樣，Arduino是5V的，而ESP8266這種需要盡量省電的物聯網晶片，走的是 3.3V。要把兩個不同電壓準位的板子接起來，需要 Logic Level Shift 這種雙向電壓準位轉換器，才是正道：
SparkFun 雙向電壓準位轉換器
也可以直接買Arduino專用的 ESP8266 轉接板，可以從PCB上面的零件來看，除了兩顆準位轉換器外，下面還有一顆穩壓器把Arduino的5V轉成 3.3V，供電給 ESP-01：
ESP-01 轉接板
如果只是像我一樣玩票性的朋友，能有簡單的替代方案，那是再好不過的事情，免得零件越買越多、越堆越多。Arduino 的 I/O，可以相容 3.3V 沒問題，問題是 ESP-01 無法承受5V，據說會燒壞。但實際上，之前已經試過連接 Tx Rx，沒事，可見信號線不容易弄壞板子，不要接錯電源就沒事。根據以上概念，解決方案是 ESP Tx 到 Nano Rx 這條，直接對接就行。而 Nano 過去 ESP-01 這條，設法把電壓變成原本的 2/3，也就是 5V * 2 / 3 = 3.3334V，拿電阻分壓就成了。像下圖這樣的接法。那個 2K歐姆的電阻，也可以用兩顆1KΩ 歐姆電阻串連獲得，用3顆棕黑紅電阻湊出分壓電路。
讓兩片板子開始通訊
接好就可以開始把Arduino 載入程式來試試了，測試過程難免會遇到一些障礙，畢竟是 PC <-> Arduino <-> ESP8266 這樣間接控制，會有硬體接線、ESP8266參數、Arduino程式的多重變因存在。但不必灰心，搞不定的時候，回頭把ESP-01接上USB轉TTL模組，下AT指令，確定它還正常運作，心裡就比較踏實一點，重複操作幾次，熟練之後，會更快收斂問題。在 Arduino Nano 程式中，除了控制硬體本身的 UART (USB serial port 就是 D0 D1上的 Tx Rx)，得要有另外一個 UART，才能把其中一組UART接 ESP-01，另外一組接電腦來傳送指令、接收回應，才知道這兩個小東西在聊些什麼。所以要用 Software Serial，把D2跟D3，變成UART串列埠，這樣就多一組UART接到ESP-01了。
用 Software Serial (SW Tx, SW Rx) 連接 ESP-01，原本的 Rx Tx 透過USB連電腦
序列埠串口通訊，是一種問答式的通訊方式 Poll/Response，除非像可外接COM port的電子磅秤、電錶那種裝置，定時自動回報重量值、電壓值的設計例外。
Arduino這邊的程式很簡單，像下面程式這樣，把電腦傳過去Nano的命令轉傳給ESP-01，同時把ESP-01回答給Arduino的，如實轉傳回電腦。我稍微改一下Tony的程式，因為發現 API 的 read buffer 有長度限制，查了一下，原來只有 64 byte。在Serial Monitor下 AT+GMR這個指令之後，會掉資料。每一個 loop()循環，用單一個 read 命令讀取，serial buffer 來不及被取完就已經溢位。下面程式改成根據byte數量，在同一個loop，執行數個read指令讀回來，這樣就不會掉資料了：
#include <SoftwareSerial.h>
//開一個軟體序列埠串口，留主要的TX,RX，可以從IDE讀信號。
SoftwareSerial ESPserial(2, 3); //設定RX在D2腳位接到ESP01的TX；TX在D3腳位，降壓後接到ESP01的RX
void setup()
{
Serial.begin(115200);//Baud rate 根據實際Arduino IDE，Serial Monitor的Baud Rate設定改動
ESPserial.begin(57600);//這個Baud Rate，要跟ESP-01通信，要遷就上面ESP8266的鮑率設定
//一般ESP01剛買來，內建的設定是 9600，但如果更新韌體固件，有可能預設為 115200
Serial.println("");
Serial.println("Select Both NL & CR, for sending command to ESP01");
Serial.println("Start Communication");
}
void loop()
{
int numbyte=0;
// 定時去查看有沒有資料傳回，如果Buffer中有資料，則馬上讀回並印出來
if ( numbyte = ESPserial.available() ) {
for (int n = 0; n < numbyte; n++) {
Serial.write( ESPserial.read() );
}
}
// 如果 User在終端機軟體上發出指令，則傳出去給ESP-01
if ( Serial.available() ) { ESPserial.write( Serial.read() ); }
}
實驗結果，Arduino <-> ESP01這端，Baud Rate 在 57600 bps 以下，都可以正常工作，但是在 115200bps 下達 AT+GMR指令，則會回覆不完整的訊息。應該是阻抗匹配的問題，線路上有雜訊。也可能是 Software Serial 處理速度的問題。目前還沒有試驗，直接用 Arduino 的 Tx Rx來通訊，會不會就OK了。但沒有示波器、邏輯分析儀也沒辦法Debug，只求能動就好，57600bps 也遠比用 9600bps 快多了。利用USB轉TTL模組，下 AT+UART_DEF=57600,8,1,0,0 指令，將ESP-01的鮑率 Baud Rate 設定成 57600 bps。
指令的參數細節，可以讀一下ESP8266 AT指令集手冊。Arduino-PC這端，則可以用最快的 115200 bps，目前的實驗，是用手動下命令，PC <-> Arduino 與 Arduino <-> ESP01 兩邊的速度不一定要一樣，設成不一樣沒問題。要設成一樣都是 57600 bps 也可以，操作的時候，記得把終端機的 Baud Rate 改成這個設定值就好。
接下來
後文《替 Arduino Nano 開無線外掛 (二) 使用 WiFiEsp 函式庫》會告訴你，要怎麼控制 ESP-01，讓 ESP-01連接上無線分享器之後，跟遠端伺服器，以UDP通訊協定來快速交換編碼後的資料，或執行遠端控制。
請問一下您的電容加進去的目的是？ 我想讓Arduino直接供電給ESP01，但又怕Ardunio的電不夠，謝謝您的回覆，祝您新年快樂
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