ENGINNERS ESP8266 NodeMCU Development Board
A Internet das Cousas (IoT) foi un campo de tendencia no mundo da tecnoloxía. Cambiou a forma de traballar. Os obxectos físicos e o mundo dixital están conectados agora máis que nunca. Tendo isto en conta, Espressif Systems (unha empresa de semiconductores con sede en Shanghai) lanzou un adorable microcontrolador compatible con WiFi, ESP8266, a un prezo incrible. Por menos de 3 dólares, pode supervisar e controlar cousas desde calquera lugar do mundo, perfecto para case calquera proxecto de IoT.
A placa de desenvolvemento equipa o módulo ESP-12E que contén un chip ESP8266 que ten un microprocesador RISC Tensilica Xtensa® de 32 bits LX106 que funciona a unha frecuencia de reloxo axustable de 80 a 160 MHz e admite RTOS.
Chip ESP-12E
- Tensilica Xtensa® 32-bit LX106
- Frecuencia de reloxo de 80 a 160 MHz.
- 128 kB de RAM interna
- Flash externo de 4 MB
- Transceptor Wi-Fi 802.11b/g/n
Tamén hai 128 KB de RAM e 4 MB de memoria Flash (para almacenamento de programas e datos) o suficiente para facer fronte ás grandes cadeas que compoñen web páxinas, datos JSON/XML e todo o que ofrecemos aos dispositivos IoT hoxe en día. O ESP8266 integra o transceptor Wi-Fi 802.11b/g/n HT40, polo que non só pode conectarse a unha rede WiFi e interactuar con Internet, senón que tamén pode configurar unha rede propia, permitindo que outros dispositivos se conecten directamente a iso. Isto fai que o ESP8266 NodeMCU sexa aínda máis versátil.
Requisito de enerxía
Como o vol. operativotagO rango de ESP8266 é de 3 V a 3.6 V, a placa vén cun LDO voltage regulador para manter o voltage constante a 3.3 V. Pode proporcionar de forma fiable ata 600 mA, o que debería ser máis que suficiente cando o ESP8266 tira ata 80 mA durante as transmisións de RF. A saída do regulador tamén está dividida nun dos lados da placa e etiquetada como 3V3. Este pin pódese usar para subministrar enerxía a compoñentes externos.
Requisito de enerxía
- Vol. Operativotage: 2.5 V a 3.6 V
- Regulador integrado de 3.3 V 600 mA
- 80 mA de corrente de funcionamento
- 20 μA durante o modo de suspensión
A alimentación do ESP8266 NodeMCU entrégase a través do conector USB MicroB integrado. Alternativamente, se tes un vol. de 5V reguladotagComo fonte, o pin VIN pódese usar para subministrar directamente o ESP8266 e os seus periféricos.
Aviso: O ESP8266 require unha fonte de alimentación de 3.3 V e niveis lóxicos de 3.3 V para a comunicación. Os pinos GPIO non toleran 5V! Se queres conectar a placa con compoñentes de 5 V (ou superiores), terás que facer un cambio de nivel.
Periféricos e E/S
O ESP8266 NodeMCU ten un total de 17 pinos GPIO rotos nas cabeceiras de pin a ambos os lados da placa de desenvolvemento. Estes pinos pódense asignar a todo tipo de funcións periféricas, incluíndo:
- Canle ADC: unha canle ADC de 10 bits.
- Interface UART: a interface UART úsase para cargar código en serie.
- Saídas PWM: pinos PWM para atenuar LEDs ou controlar motores.
- Interface SPI, I2C e I2S: interface SPI e I2C para conectar todo tipo de sensores e periféricos.
- Interface I2S: interface I2S se queres engadir son ao teu proxecto.
E/S multiplexadas
- 1 canles ADC
- 2 interfaces UART
- 4 saídas PWM
- Interface SPI, I2C e I2S
Grazas á función de multiplexación de pines do ESP8266 (Múltiples periféricos multiplexados nun único pin GPIO). O que significa que un único pin GPIO pode actuar como PWM/UART/SPI.
Interruptores a bordo e indicador LED
O ESP8266 NodeMCU presenta dous botóns. Un marcado como RST situado na esquina superior esquerda é o botón Restablecer, usado por suposto para restablecer o chip ESP8266. O outro botón FLASH na esquina inferior esquerda é o botón de descarga que se usa durante a actualización do firmware.
Interruptores e indicadores
- RST: restablece o chip ESP8266
- FLASH: descarga novos programas
- LED azul: programable polo usuario
A placa tamén ten un indicador LED que é programable polo usuario e está conectado ao pin D0 da placa.
Comunicación en serie
A placa inclúe o controlador Bridge CP2102 USB-to-UART de Silicon Labs, que converte o sinal USB en serie e permite que o teu ordenador programe e se comunique co chip ESP8266.
Comunicación en serie
- Convertidor USB a UART CP2102
- Velocidade de comunicación de 4.5 Mbps
- Soporte de control de fluxo
Se tes unha versión máis antiga do controlador CP2102 instalada no teu PC, recomendámosche a actualización agora.
Ligazón para actualizar o controlador CP2102 - https://www.silabs.com/developers/usb-to-uart-bridge-vcp-drivers
ESP8266 NodeMCU Pinout
O ESP8266 NodeMCU ten un total de 30 pinos que o conectan co mundo exterior. As conexións son as seguintes:
Por motivos de simplicidade, faremos grupos de pinos con funcionalidades similares.
Pins de alimentación Hai catro pinos de alimentación, é dicir. un pin VIN e tres pins de 3.3 V. O pin VIN pódese usar para alimentar directamente o ESP8266 e os seus periféricos, se tes un vol de 5V regulado.tage fonte. Os pinos de 3.3 V son a saída dun voltage regulador. Estes pinos pódense usar para subministrar enerxía a compoñentes externos.
GND é un pin de terra da placa de desenvolvemento ESP8266 NodeMCU. Os pinos I2C úsanse para conectar todo tipo de sensores e periféricos I2C no teu proxecto. Admítense tanto I2C Master como I2C Slave. A funcionalidade da interface I2C pódese realizar mediante programación e a frecuencia do reloxo é de 100 kHz como máximo. Nótese que a frecuencia de reloxo I2C debe ser maior que a frecuencia de reloxo máis lenta do dispositivo escravo.
Pins GPIO O ESP8266 NodeMCU ten 17 pinos GPIO que se poden asignar a varias funcións como I2C, I2S, UART, PWM, control remoto IR, luz LED e botón mediante programación. Cada GPIO habilitado para dixital pódese configurar como pull-up ou pull-down interno, ou configurarse en alta impedancia. Cando se configura como entrada, tamén se pode configurar como disparador de borde ou disparador de nivel para xerar interrupcións da CPU.
Canle ADC O NodeMCU está integrado cun ADC SAR de precisión de 10 bits. As dúas funcións pódense implementar usando ADC, a saber. Proba de alimentación voltage do pin VDD3P3 e da entrada de proba voltage de TOUT pin. Non obstante, non se poden implementar ao mesmo tempo.
Pins UART ESP8266 NodeMCU ten 2 interfaces UART, é dicir, UART0 e UART1, que proporcionan comunicación asíncrona (RS232 e RS485), podendo comunicarse até 4.5 Mbps. UART0 (pins TXD0, RXD0, RST0 e CTS0) pódese usar para a comunicación. Admite o control de fluídos. Non obstante, UART1 (pin TXD1) só presenta o sinal de transmisión de datos, polo que adoita utilizarse para imprimir o rexistro.
Pins SPI ESP8266 presenta dous SPI (SPI e HSPI) en modos escravo e mestre. Estes SPI tamén admiten as seguintes funcións SPI de propósito xeral:
- 4 modos de temporización da transferencia de formato SPI
- Ata 80 MHz e os reloxos divididos de 80 MHz
- FIFO de ata 64 bytes
Pins SDIO O ESP8266 presenta unha interface de entrada/saída dixital segura (SDIO) que se usa para conectar directamente as tarxetas SD. Admítense SDIO v4 de 25 bits a 1.1 MHz e SDIO v4 de 50 bits a 2.0 MHz.
Pins PWM A placa ten 4 canles de modulación de ancho de pulso (PWM). A saída PWM pódese implementar mediante programación e utilizarse para conducir motores dixitais e LED. O rango de frecuencia PWM é axustable de 1000 μs a 10000 μs, é dicir, entre 100 Hz e 1 kHz.
Pines de control úsanse para controlar o ESP8266. Estes pinos inclúen o pin de activación do chip (EN), o pin de reinicio (RST) e o pin WAKE.
- PIN EN: o chip ESP8266 está habilitado cando o pin EN se tira ALTO. Cando se tira BAIXO o chip funciona coa potencia mínima.
- Pin RST: o pin RST úsase para restablecer o chip ESP8266.
- WAKE pin: o wake pin úsase para espertar o chip do sono profundo.
Plataformas de desenvolvemento ESP8266
Agora, imos pasar ás cousas interesantes! Hai unha variedade de plataformas de desenvolvemento que se poden equipar para programar o ESP8266. Podes ir con Espruino - SDK de JavaScript e firmware que emula de preto Node.js, ou usar Mongoose OS - Un sistema operativo para dispositivos IoT (plataforma recomendada por Espressif Systems e Google Cloud IoT) ou usar un kit de desenvolvemento de software (SDK) proporcionado por Espressif ou unha das plataformas listadas en WiKiPedia. Afortunadamente, a incrible comunidade ESP8266 levou a selección de IDE un paso máis alá creando un complemento Arduino. Se acabas de comezar a programar o ESP8266, este é o ambiente polo que recomendamos comezar e o que documentaremos neste tutorial.
Este complemento ESP8266 para Arduino está baseado no sorprendente traballo de Ivan Grokhotkov e o resto da comunidade ESP8266. Consulte o repositorio ESP8266 Arduino GitHub para obter máis información.
Instalación do ESP8266 Core no sistema operativo Windows
Continuemos coa instalación do núcleo Arduino ESP8266. O primeiro é ter o último Arduino IDE (Arduino 1.6.4 ou superior) instalado no teu PC. Se non o tes, recomendámosche que actualices agora.
Ligazón para Arduino IDE - https://www.arduino.cc/en/software
Para comezar, teremos que actualizar o xestor do taboleiro cun personalizado URL. Abre Arduino IDE e vai a File > Preferencias. Despois, copia a continuación URL no Director da Xunta Adicional URLs cadro de texto situado na parte inferior da xanela: http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
Preme Aceptar. A continuación, navegue ata o Xestor de taboleiros e vai a Ferramentas > Taboleiros > Xestor de taboleiros. Debería haber un par de novas entradas ademais das placas Arduino estándar. Filtra a túa busca escribindo esp8266. Fai clic nesa entrada e selecciona Instalar.
As definicións e ferramentas do taboleiro para o ESP8266 inclúen un conxunto completamente novo de gcc, g++ e outros binarios compilados razoablemente grandes, polo que pode tardar uns minutos en descargar e instalar (o arquivo arquivado). file é de ~110 MB). Unha vez rematada a instalación, aparecerá un pequeno texto INSTALADO xunto á entrada. Agora podes pechar o xestor da Xunta
Arduino Example: Pestañear
Para asegurarnos de que o núcleo Arduino ESP8266 e o NodeMCU están correctamente configurados, cargaremos o bosquexo máis sinxelo de todos: The Blink! Usaremos o LED integrado para esta proba. Como se mencionou anteriormente neste tutorial, o pin D0 da placa está conectado ao LED azul integrado e é programable polo usuario. Perfecto! Antes de comezar a cargar sketch e xogar con LED, debemos asegurarnos de que a placa está seleccionada correctamente no IDE de Arduino. Abre Arduino IDE e selecciona a opción NodeMCU 0.9 (módulo ESP-12) no teu Arduino IDE > Ferramentas > menú da placa.
Agora, conecta o teu ESP8266 NodeMCU ao teu ordenador mediante un cable USB micro-B. Unha vez que a placa está conectada, debería asignarse un porto COM único. Nas máquinas Windows, isto será algo así como COM#, e en ordenadores Mac/Linux terá a forma de /dev/tty.usbserial-XXXXXX. Seleccione este porto serie no menú Arduino IDE > Ferramentas > Porto. Tamén seleccione a velocidade de carga: 115200
Aviso: Hai que prestar máis atención á selección do taboleiro, á elección do porto COM e á selección da velocidade de carga. Podes obter un erro espcomm_upload_mem ao cargar novos bosquexos, se non o fai.
Unha vez que remates, proba o exampdebuxo a continuación.
void configuración ()
{PinMode(D0, OUTPUT);}void loop()
{digitalWrite(D0, HIGH);
atraso (500);
DigitalWrite (D0, BAIXO);
atraso (500);
Unha vez cargado o código, o LED comezará a parpadear. É posible que teñas que tocar o botón RST para que o teu ESP8266 comece a executar o bosquexo.
Documentos/Recursos
 |
ENGINNERS ESP8266 NodeMCU Development Board [pdfInstrucións ESP8266 NodeMCU Development Board, ESP8266, NodeMCU Development Board |
