INSENERID ESP8266 NodeMCU arendusnõukogu
Asjade internet (IoT) on olnud tehnoloogiamaailmas trendikas valdkond. See on muutnud meie tööviisi. Füüsilised objektid ja digitaalmaailm on nüüd rohkem kui kunagi varem ühendatud. Seda silmas pidades on Espressif Systems (Shanghais asuv Semiconductor Company) välja andnud imearmsa WiFi-toega mikrokontrolleri ESP8266, mis on uskumatu hinnaga! Vähem kui 3 dollari eest saab see jälgida ja juhtida asju kõikjal maailmas – ideaalne peaaegu iga IoT-projekti jaoks.
Arendusplaadil on ESP-12E moodul, mis sisaldab ESP8266 kiipi, millel on Tensilica Xtensa® 32-bitine LX106 RISC mikroprotsessor, mis töötab 80–160 MHz reguleeritava taktsagedusega ja toetab RTOS-i.
ESP-12E kiip
- Tensilica Xtensa® 32-bitine LX106
- 80 kuni 160 MHz kellasagedus.
- 128 kB sisemine RAM
- 4MB väline välklamp
- 802.11b/g/n Wi-Fi transiiver
Samuti on 128 KB RAM ja 4 MB välkmälu (programmide ja andmete salvestamiseks), mis on piisavad, et tulla toime suurte stringidega, mis moodustavad web lehekülgi, JSON-/XML-andmeid ja kõike, mida me tänapäeval asjade Interneti-seadmetesse viskame. ESP8266 integreerib 802.11b/g/n HT40 Wi-Fi transiiveri, nii et see ei saa mitte ainult ühenduda WiFi-võrguga ja suhelda Internetiga, vaid saab luua ka oma võrgu, võimaldades teistel seadmetel otse ühenduse luua. seda. See muudab ESP8266 NodeMCU veelgi mitmekülgsemaks.
Võimsusnõue
Nagu tegutsev voltagESP8266 vahemik on 3 V kuni 3.6 V, plaadil on LDO vol.tage regulaator hoida voltage püsiv 3.3 V juures. See suudab usaldusväärselt toita kuni 600 mA, mis peaks olema enam kui piisav, kui ESP8266 tõmbab RF-edastuse ajal kuni 80 mA. Regulaatori väljund on samuti eraldatud plaadi ühele küljele ja märgistatud kui 3V3. Seda kontakti saab kasutada väliste komponentide toiteallikaks.
Võimsusnõue
- Operation Voltage: 2.5V kuni 3.6V
- Sisseehitatud 3.3V 600mA regulaator
- Töövool 80 mA
- 20 μA puhkerežiimis
ESP8266 NodeMCU toide antakse pardal oleva MicroB USB-pistiku kaudu. Teise võimalusena, kui teil on reguleeritud 5 V voltagVIN-i saab kasutada ESP8266 ja selle välisseadmete otse varustamiseks.
Hoiatus: ESP8266 vajab suhtlemiseks 3.3 V toiteallikat ja 3.3 V loogikatasemeid. GPIO kontaktid ei talu 5 V! Kui soovite plaati liidestada 5 V (või kõrgemate) komponentidega, peate mõne taseme nihutama.
Välisseadmed ja I/O
ESP8266 NodeMCU-l on arendusplaadi mõlemal küljel kokku 17 GPIO-tihvti, mis on eraldatud tihvtide päistesse. Neid tihvte saab määrata igasuguste perifeersete ülesannete jaoks, sealhulgas:
- ADC kanal – 10-bitine ADC kanal.
- UART-liides – UART-liidest kasutatakse koodi järjestikuseks laadimiseks.
- PWM väljundid – PWM kontaktid LED-ide hämardamiseks või mootorite juhtimiseks.
- SPI, I2C ja I2S liides – SPI ja I2C liides igasuguste andurite ja välisseadmete ühendamiseks.
- I2S liides – I2S liides, kui soovite oma projektile heli lisada.
Multipleksitud sisendid/väljundid
- 1 ADC kanalit
- 2 UART liidest
- 4 PWM väljundit
- SPI, I2C ja I2S liides
Tänu ESP8266 pin-multipleksimise funktsioonile (mitu välisseadet on multipleksitud ühele GPIO-viiule). See tähendab, et üks GPIO pin võib toimida PWM/UART/SPI-na.
Sisseehitatud lülitid ja LED-indikaator
ESP8266 NodeMCU-l on kaks nuppu. Üks, mis on tähistatud kui RST, asub vasakus ülanurgas, on Reset nupp, mida kasutatakse loomulikult ESP8266 kiibi lähtestamiseks. Teine FLASH-nupp vasakpoolses alanurgas on püsivara uuendamisel kasutatav allalaadimisnupp.
Lülitid ja indikaatorid
- RST – lähtestage ESP8266 kiip
- FLASH – laadige alla uusi programme
- Sinine LED – kasutaja programmeeritav
Plaadil on ka LED indikaator, mis on kasutaja poolt programmeeritav ja mis on ühendatud plaadi D0 viiguga.
Jadaside
Plaat sisaldab Silicon Labsi CP2102 USB-UART-sillakontrollerit, mis teisendab USB-signaali jadasignaaliks ja võimaldab teie arvutil programmeerida ja suhelda ESP8266 kiibiga.
Jadaside
- CP2102 USB-UART-muundur
- Sidekiirus 4.5 Mbps
- Voolu juhtimise tugi
Kui teie arvutisse on installitud CP2102 draiveri vanem versioon, soovitame kohe uuendada.
Link CP2102 draiveri uuendamiseks – https://www.silabs.com/developers/usb-to-uart-bridge-vcp-drivers
ESP8266 NodeMCU Pinout
ESP8266 NodeMCU-l on kokku 30 kontakti, mis ühendavad selle välismaailmaga. Ühendused on järgmised:
Lihtsuse huvides teeme sarnaste funktsioonidega tihvtide rühmad.
Toitetihvtid Toitetihvte on neli, nimelt. üks VIN-tihvt ja kolm 3.3V kontakti. VIN-tihvti saab kasutada ESP8266 ja selle välisseadmete otse varustamiseks, kui teil on reguleeritud 5 V vol.tage allikas. 3.3 V kontaktid on pardal oleva voldi väljundtage regulaator. Neid kontakte saab kasutada väliste komponentide toiteallikaks.
GND on ESP8266 NodeMCU arendusplaadi maandustihvt. I2C kontakte kasutatakse teie projektis igasuguste I2C andurite ja välisseadmete ühendamiseks. Toetatud on nii I2C Master kui ka I2C Slave. I2C liidese funktsionaalsust saab realiseerida programmiliselt ja taktsagedus on maksimaalselt 100 kHz. Tuleb märkida, et I2C taktsagedus peaks olema kõrgem kui alamseadme aeglaseim taktsagedus.
GPIO tihvtid ESP8266 NodeMCU-l on 17 GPIO kontakti, mida saab programmiliselt määrata erinevatele funktsioonidele, nagu I2C, I2S, UART, PWM, IR-kaugjuhtimispult, LED-valgus ja nupp. Iga digitaalse toega GPIO-d saab konfigureerida sisemiseks üles- või allatõmbeks või kõrge takistusega. Kui see on sisendiks konfigureeritud, saab selle CPU katkestuste genereerimiseks seadistada ka servapäästikule või tasemepäästikule.
ADC kanal NodeMCU on manustatud 10-bitise täpsusega SAR ADC-ga. Neid kahte funktsiooni saab rakendada ADC abil, nimelt. Toiteallika katsetamine voltage VDD3P3 viik ja testimissisend voltage TOUT tihvtist. Neid ei saa aga korraga rakendada.
UART tihvtid ESP8266 NodeMCU-l on 2 UART-liidest, st UART0 ja UART1, mis pakuvad asünkroonset sidet (RS232 ja RS485) ning suudavad suhelda kuni 4.5 Mbps. Suhtlemiseks saab kasutada UART0 (TXD0, RXD0, RST0 ja CTS0 kontakte). See toetab vedeliku kontrolli. Kuid UART1 (TXD1 pin) sisaldab ainult andmeedastussignaali, nii et seda kasutatakse tavaliselt logi printimiseks.
SPI tihvtid ESP8266-l on kaks SPI-d (SPI ja HSPI) alam- ja ülemrežiimis. Need SPI-d toetavad ka järgmisi üldotstarbelisi SPI-funktsioone:
- SPI-vormingus edastuse 4 ajastusrežiimi
- Kuni 80 MHz ja jagatud taktid 80 MHz
- Kuni 64-baidine FIFO
SDIO tihvtid ESP8266-l on turvaline digitaalne sisend-/väljundliides (SDIO), mida kasutatakse SD-kaartide otseseks liidestamiseks. Toetatud on 4-bitine 25 MHz SDIO v1.1 ja 4-bitine 50 MHz SDIO v2.0.
PWM tihvtid Plaadil on 4 impulsi laiuse modulatsiooni (PWM) kanalit. PWM-väljundit saab rakendada programmiliselt ja kasutada digitaalsete mootorite ja LED-ide juhtimiseks. PWM sagedusvahemik on reguleeritav vahemikus 1000 μs kuni 10000 100 μs, st vahemikus 1 Hz kuni XNUMX kHz.
Juhtnõelad kasutatakse ESP8266 juhtimiseks. Nende tihvtide hulka kuuluvad kiibi lubamise viik (EN), lähtestusviik (RST) ja WAKE viik.
- EN-tihvt – ESP8266 kiip on lubatud, kui EN-tihvt tõmmatakse KÕRGELE. Madalal tõmbamisel töötab kiip minimaalse võimsusega.
- RST tihvt – RST tihvti kasutatakse ESP8266 kiibi lähtestamiseks.
- WAKE pin – äratusnõela kasutatakse kiibi sügavast unest äratamiseks.
ESP8266 arendusplatvormid
Liigume nüüd huvitavate asjade juurde! ESP8266 programmeerimiseks saab varustada mitmesuguseid arendusplatvorme. Võite kasutada Espruino – JavaScripti SDK ja püsivara, mis emuleerib täpselt Node.js-i, või kasutada operatsioonisüsteemi Mongoose OS – asjade Interneti-seadmete operatsioonisüsteem (espressif Systemsi ja Google Cloud IoT soovitatud platvorm) või kasutada Espressifi pakutavat tarkvaraarenduskomplekti (SDK). või mõni WiKiPedias loetletud platvormidest. Õnneks viis hämmastav ESP8266 kogukond IDE valiku sammu edasi, luues Arduino lisandmooduli. Kui alles alustate ESP8266 programmeerimist, soovitame alustada sellest keskkonnast, mida me selles õpetuses dokumenteerime.
See Arduino ESP8266 lisandmoodul põhineb Ivan Grokhotkovi ja ülejäänud ESP8266 kogukonna hämmastaval tööl. Lisateabe saamiseks vaadake ESP8266 Arduino GitHubi hoidlast.
ESP8266 Core'i installimine Windows OS-i
Jätkame ESP8266 Arduino tuuma installimisega. Esimene asi on arvutisse installida uusim Arduino IDE (Arduino 1.6.4 või uuem). Kui teil seda pole, soovitame kohe uuendada.
Arduino IDE link - https://www.arduino.cc/en/software
Alustuseks peame juhatuse haldurit kohandama URL. Avage Arduino IDE ja minge lehele File > Eelistused. Seejärel kopeerige allpool URL juhatuse lisajuhiks URLs tekstikast, mis asub akna allosas: http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
Vajutage nuppu OK. Seejärel navigeerige juhatuse halduri juurde, avades Tööriistad > Tahvlid > Tahvlite haldur. Lisaks tavalistele Arduino plaatidele peaks olema paar uut kirjet. Filtreerige oma otsingut, tippides esp8266. Klõpsake sellel kirjel ja valige Install.
ESP8266 plaadi definitsioonid ja tööriistad sisaldavad täiesti uut komplekti gcc, g++ ja muid suhteliselt suuri kompileeritud binaarfaile, nii et allalaadimine ja installimine võib võtta mõne minuti (arhiivitud file on ~110 MB). Kui installimine on lõppenud, ilmub kirje kõrvale väike tekst INSTALLED. Nüüd saate juhatuse halduri sulgeda
Arduino eksample: Pilgutage
Veendumaks, et ESP8266 Arduino tuum ja NodeMCU on õigesti seadistatud, laadime üles kõige lihtsama visandi – The Blink! Selle testi jaoks kasutame pardal olevat LED-i. Nagu selles õpetuses varem mainitud, on plaadi D0-viik ühendatud pardal oleva sinise LED-iga ja kasutaja programmeeritav. Täiuslik! Enne visandite üleslaadimist ja LED-iga mängimist peame veenduma, et plaat on Arduino IDE-s õigesti valitud. Avage Arduino IDE ja valige menüüst Arduino IDE > Tööriistad > Tahvel NodeMCU 0.9 (ESP-12 moodul).
Nüüd ühendage ESP8266 NodeMCU mikro-B USB-kaabli kaudu arvutiga. Kui plaat on ühendatud, tuleks sellele määrata kordumatu COM-port. Windowsi masinates on see midagi sellist nagu COM# ja Maci/Linuxi arvutites kujul /dev/tty.usbserial-XXXXXX. Valige see jadaport menüüst Arduino IDE > Tööriistad > Port. Valige ka üleslaadimiskiirus: 115200
Hoiatus: Rohkem tähelepanu tuleb pöörata plaadi, COM-pordi ja üleslaadimiskiiruse valikule. Kui see ebaõnnestub, võite uute visandite üleslaadimisel saada veateate espcomm_upload_mem.
Kui olete lõpetanud, proovige endistampsketš allpool.
tühine seadistus ()
{pinMode(D0, OUTPUT);}void loop()
{digitalWrite(D0, HIGH);
viivitus(500);
digitalWrite(D0, LOW);
viivitus(500);
Kui kood on üles laaditud, hakkab LED vilkuma. Võimalik, et peate ESP8266 visandi käivitamiseks puudutama nuppu RST.
Dokumendid / Ressursid
 |
INSENERID ESP8266 NodeMCU arendusnõukogu [pdfJuhised ESP8266 NodeMCU arendusnõukogu, ESP8266, NodeMCU arendusnõukogu |
