ENGINERS ESP8266 NodeMCU razvojna ploča
Internet stvari (IoT) je područje u trendu u svijetu tehnologije. To je promijenilo način na koji radimo. Fizički objekti i digitalni svijet povezani su sada više nego ikad. Imajući ovo na umu, Espressif Systems (Kompanija Semiconductor sa sjedištem u Šangaju) je izbacila divan, male veličine mikrokontrolera s omogućenom WiFi mrežom – ESP8266, po nevjerovatnoj cijeni! Za manje od 3 USD može pratiti i kontrolirati stvari s bilo kojeg mjesta u svijetu – savršeno za bilo koji IoT projekat.
Razvojna ploča opremila je ESP-12E modul koji sadrži ESP8266 čip sa Tensilica Xtensa® 32-bitnim LX106 RISC mikroprocesorom koji radi na 80 do 160 MHz podesivoj frekvenciji takta i podržava RTOS.
ESP-12E čip
- Tensilica Xtensa® 32-bit LX106
- 80 do 160 MHz Takt Frekv.
- 128 kB interne RAM memorije
- 4MB eksterni blic
- 802.11b/g/n Wi-Fi primopredajnik
Tu je i 128 KB RAM-a i 4 MB Flash memorije (za pohranu programa i podataka) sasvim dovoljno da se nosi s velikim nizovima koji čine web stranice, JSON/XML podatke i sve što danas bacamo na IoT uređaje. ESP8266 integriše 802.11b/g/n HT40 Wi-Fi primopredajnik, tako da ne samo da se može povezati na WiFi mrežu i komunicirati s internetom, već može i postaviti vlastitu mrežu, omogućavajući drugim uređajima da se povežu direktno na to. Ovo čini ESP8266 NodeMCU još raznovrsnijim.
Power Requirement
Kako operativni voltagOpseg ESP8266 je 3V do 3.6V, ploča dolazi sa LDO voltage regulator za održavanje voltage stabilan na 3.3V. Može pouzdano da snabdeva do 600mA, što bi trebalo biti više nego dovoljno kada ESP8266 povuče čak 80mA tokom RF prenosa. Izlaz regulatora je također razbijen na jednu od strana ploče i označen kao 3V3. Ovaj pin se može koristiti za napajanje vanjskih komponenti.
Power Requirement
- Operating Voltage: 2.5V do 3.6V
- Ugrađeni 3.3V 600mA regulator
- 80mA Radna struja
- 20 μA tokom režima mirovanja
Napajanje za ESP8266 NodeMCU se napaja preko ugrađenog MicroB USB konektora. Alternativno, ako imate regulisani 5V voltagKao izvor, VIN pin se može koristiti za direktno napajanje ESP8266 i njegovih perifernih uređaja.
Upozorenje: ESP8266 zahtijeva napajanje od 3.3 V i logičke razine od 3.3 V za komunikaciju. GPIO pinovi nisu tolerantni na 5V! Ako želite da povežete ploču sa 5V (ili više) komponentama, moraćete da izvršite promenu nivoa.
Periferni uređaji i I/O
ESP8266 NodeMCU ima ukupno 17 GPIO pinova izbijenih na pin zaglavlja na obje strane razvojne ploče. Ove igle se mogu dodijeliti svim vrstama perifernih zadataka, uključujući:
- ADC kanal – 10-bitni ADC kanal.
- UART interfejs – UART interfejs se koristi za serijsko učitavanje koda.
- PWM izlazi – PWM pinovi za prigušivanje LED dioda ili upravljanje motorima.
- SPI, I2C & I2S interfejs – SPI i I2C interfejs za povezivanje svih vrsta senzora i perifernih uređaja.
- I2S interfejs – I2S interfejs ako želite da dodate zvuk svom projektu.
Multipleksirani I/Os
- 1 ADC kanal
- 2 UART interfejsa
- 4 PWM izlaza
- SPI, I2C & I2S interfejs
Zahvaljujući funkciji multipleksiranja pinova ESP8266 (više perifernih uređaja multipleksiranih na jednom GPIO pinu). To znači da jedan GPIO pin može djelovati kao PWM/UART/SPI.
Prekidači na ploči i LED indikator
ESP8266 NodeMCU ima dva dugmeta. Jedno označeno kao RST koje se nalazi u gornjem levom uglu je dugme Reset, koje se koristi naravno za resetovanje ESP8266 čipa. Drugo FLASH dugme u donjem levom uglu je dugme za preuzimanje koje se koristi prilikom nadogradnje firmvera.
Prekidači i indikatori
- RST – Resetujte ESP8266 čip
- FLASH – Preuzmite nove programe
- Plava LED dioda – Programabilno od strane korisnika
Ploča također ima LED indikator koji se može programirati od strane korisnika i povezan je na D0 pin ploče.
Serial Communication
Ploča uključuje CP2102 USB-to-UART Bridge Controller iz Silicon Labsa, koji pretvara USB signal u serijski i omogućava vašem računaru da programira i komunicira sa ESP8266 čipom.
Serial Communication
- CP2102 USB-u-UART pretvarač
- Brzina komunikacije 4.5 Mbps
- Podrška za kontrolu protoka
Ako imate stariju verziju drajvera CP2102 instaliranu na vašem računaru, preporučujemo da nadogradite odmah.
Link za nadogradnju drajvera CP2102 – https://www.silabs.com/developers/usb-to-uart-bridge-vcp-drivers
ESP8266 NodeMCU Pinout
ESP8266 NodeMCU ima ukupno 30 pinova koji ga povezuju sa vanjskim svijetom. Veze su kako slijedi:
Radi jednostavnosti, napravićemo grupe pinova sa sličnim funkcionalnostima.
Power Pins Postoje četiri igle za napajanje tj. jedan VIN pin i tri 3.3V pina. VIN pin se može koristiti za direktno napajanje ESP8266 i njegovih perifernih uređaja, ako imate regulirani 5V vol.tage izvor. 3.3V pinovi su izlaz ugrađenog voltage regulator. Ovi pinovi se mogu koristiti za napajanje vanjskih komponenti.
GND je pin za uzemljenje ESP8266 NodeMCU razvojne ploče. I2C pinovi se koriste za spajanje svih vrsta I2C senzora i perifernih uređaja u vaš projekat. I2C Master i I2C Slave su podržani. Funkcionalnost I2C interfejsa može se realizovati programski, a frekvencija takta je maksimalno 100 kHz. Treba napomenuti da frekvencija I2C takta treba da bude viša od najsporije taktne frekvencije slave uređaja.
GPIO Pins ESP8266 NodeMCU ima 17 GPIO pinova koji se mogu programski dodijeliti raznim funkcijama kao što su I2C, I2S, UART, PWM, IR daljinski upravljač, LED svjetlo i gumb. Svaki digitalno omogućen GPIO može se konfigurirati na interni pull-up ili pull-down, ili postaviti na visoku impedanciju. Kada je konfigurisan kao ulaz, takođe se može postaviti na okidač na ivici ili na okidač nivoa za generisanje CPU prekida.
ADC kanal NodeMCU je ugrađen sa 10-bitnim preciznim SAR ADC-om. Dvije funkcije se mogu implementirati pomoću ADC-a tj. Testiranje napajanja voltage pina VDD3P3 i ulaza za testiranje voltage od TOUT pina. Međutim, oni se ne mogu implementirati u isto vrijeme.
UART Pins ESP8266 NodeMCU ima 2 UART interfejsa, tj. UART0 i UART1, koji obezbeđuju asinhronu komunikaciju (RS232 i RS485) i mogu komunicirati brzinom do 4.5 Mbps. UART0 (TXD0, RXD0, RST0 & CTS0 pinovi) se može koristiti za komunikaciju. Podržava kontrolu tečnosti. Međutim, UART1 (TXD1 pin) ima samo signal za prenos podataka, tako da se obično koristi za štampanje dnevnika.
SPI Pins ESP8266 ima dva SPI (SPI i HSPI) u slave i master modovima. Ovi SPI također podržavaju sljedeće SPI karakteristike opće namjene:
- 4 vremenska režima prenosa SPI formata
- Do 80 MHz i podijeljeni taktovi od 80 MHz
- Do 64-byte FIFO
SDIO Pins ESP8266 ima Secure Digital Input/Output Interface (SDIO) koji se koristi za direktno povezivanje SD kartica. Podržani su 4-bitni 25 MHz SDIO v1.1 i 4-bitni 50 MHz SDIO v2.0.
PWM Pins Ploča ima 4 kanala pulsne širine modulacije (PWM). PWM izlaz se može programski implementirati i koristiti za pokretanje digitalnih motora i LED dioda. Frekvencijski opseg PWM-a je podesiv od 1000 μs do 10000 μs, odnosno između 100 Hz i 1 kHz.
Control Pins se koriste za kontrolu ESP8266. Ovi pinovi uključuju pin za omogućavanje čipa (EN), pin za resetovanje (RST) i pin WAKE.
- EN pin – ESP8266 čip je omogućen kada se EN pin povuče VISOKO. Kada se povuče LOW čip radi na minimalnoj snazi.
- RST pin – RST pin se koristi za resetovanje ESP8266 čipa.
- WAKE pin – Wake pin se koristi za buđenje čipa iz dubokog spavanja.
ESP8266 razvojne platforme
A sada, pređimo na zanimljive stvari! Postoji niz razvojnih platformi koje se mogu opremiti za programiranje ESP8266. Možete koristiti Espruino – JavaScript SDK i firmver koji blisko emulira Node.js, ili koristiti Mongoose OS – operativni sistem za IoT uređaje (preporučena platforma od strane Espressif Systems i Google Cloud IoT) ili koristiti komplet za razvoj softvera (SDK) koji obezbjeđuje Espressif ili neku od platformi navedenih na WiKiPedia. Srećom, nevjerovatna zajednica ESP8266 napravila je IDE izbor korak dalje kreirajući Arduino dodatak. Ako tek počinjete s programiranjem ESP8266, ovo je okruženje s kojim preporučujemo da počnete i ono koje ćemo dokumentirati u ovom vodiču.
Ovaj dodatak ESP8266 za Arduino baziran je na nevjerovatnom radu Ivana Grokhotkova i ostatka ESP8266 zajednice. Pogledajte ESP8266 Arduino GitHub spremište za više informacija.
Instaliranje ESP8266 Core na Windows OS
Nastavimo s instaliranjem ESP8266 Arduino jezgre. Prva stvar je da imate najnoviji Arduino IDE (Arduino 1.6.4 ili noviji) instaliran na vašem računaru. Ako ga nemate, preporučujemo nadogradnju odmah.
Link za Arduino IDE – https://www.arduino.cc/en/software
Za početak, morat ćemo ažurirati menadžera odbora s prilagođenim URL. Otvorite Arduino IDE i idite na File > Preferences. Zatim kopirajte ispod URL u dodatnog direktora odbora URLokvir za tekst koji se nalazi na dnu prozora: http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
Pritisnite OK. Zatim idite do upravitelja ploča tako što ćete otići na Alati > Ploče > Upravitelj ploča. Trebalo bi biti nekoliko novih unosa pored standardnih Arduino ploča. Filtrirajte pretragu upisivanjem esp8266. Kliknite na taj unos i odaberite Instaliraj.
Definicije i alati ploče za ESP8266 uključuju cijeli novi set gcc, g++ i drugih prilično velikih, kompajliranih binarnih datoteka, tako da može potrajati nekoliko minuta za preuzimanje i instalaciju (arhivirani file je ~110MB). Kada se instalacija završi, pored unosa će se pojaviti mali tekst INSTALIRANO. Sada možete zatvoriti upravitelja odbora
Arduino Example: Blink
Kako bismo bili sigurni da su jezgra ESP8266 Arduino i NodeMCU ispravno postavljeni, otpremit ćemo najjednostavniji skicu od svih – The Blink! Za ovaj test ćemo koristiti ugrađenu LED diodu. Kao što je ranije spomenuto u ovom tutorijalu, D0 pin ploče je povezan na ugrađenu plavu LED diodu i može se programirati od strane korisnika. Savršeno! Prije nego što pređemo na otpremanje skice i igranje sa LED-om, moramo se uvjeriti da je ploča pravilno odabrana u Arduino IDE. Otvorite Arduino IDE i odaberite opciju NodeMCU 0.9 (ESP-12 Module) ispod vašeg Arduino IDE > Alati > Ploča menija.
Sada priključite svoj ESP8266 NodeMCU na računar preko micro-B USB kabla. Jednom kada se ploča priključi, treba joj dodijeliti jedinstveni COM port. Na Windows mašinama, ovo će biti nešto poput COM#, a na Mac/Linux računarima će doći u obliku /dev/tty.usbserial-XXXXXX. Odaberite ovaj serijski port u Arduino IDE > Alati > Port meni. Također odaberite brzinu otpremanja : 115200
Upozorenje: Više pažnje treba posvetiti odabiru ploče, odabiru COM porta i odabiru brzine uploada. Možete dobiti grešku espcomm_upload_mem prilikom učitavanja novih skica, ako to ne učinite.
Kada završite, pokušajte s bivšimampskica ispod.
void setup()
{pinMode(D0, OUTPUT);}void loop()
{digitalWrite(D0, HIGH);
kašnjenje (500);
digitalWrite(D0, LOW);
kašnjenje (500);
Kada se kod prenese, LED će početi da treperi. Možda ćete morati da dodirnete dugme RST da bi vaš ESP8266 pokrenuo skicu.
Dokumenti / Resursi
 |
ENGINERS ESP8266 NodeMCU razvojna ploča [pdfUpute ESP8266 NodeMCU razvojna ploča, ESP8266, NodeMCU razvojna ploča |
