הוראות לוח הפיתוח של ENGINNERS ESP8266 NodeMCU

תוֹכֶן לְהַסתִיר

1 ENGINNERS ESP8266 מועצת פיתוח NodeMCU

2 דרישת חשמל

3 ציוד היקפי ו-I/O

4 מתגים מובנים ומחוון LED

5 תקשורת טורית

6 ESP8266 NodeMCU Pinout

7 ESP8266 פלטפורמות פיתוח

8 התקנת ליבת ESP8266 במערכת ההפעלה Windows

9 ארדואינו אקסample: מצמוץ

10 מסמכים / משאבים

10.1 הפניות

11 פוסטים קשורים

ENGINNERS ESP8266 מועצת פיתוח NodeMCU

האינטרנט של הדברים (IoT) היה תחום מגמתי בעולם הטכנולוגיה. זה שינה את הדרך שבה אנחנו עובדים. אובייקטים פיזיים והעולם הדיגיטלי מחוברים כעת יותר מתמיד. תוך התחשבות בכך, Espressif Systems (חברת מוליכים למחצה שבסיסה בשנחאי) הוציאה מיקרו-בקר מקסים, תומך WiFi בגודל ביס - ESP8266, במחיר לא ייאמן! תמורת פחות מ-3 דולר, הוא יכול לנטר ולשלוט בדברים מכל מקום בעולם - מושלם כמעט לכל פרויקט IoT.

לוח הפיתוח מצייד את המודול ESP-12E המכיל שבב ESP8266 בעל מעבד Tensilica Xtensa® 32-bit LX106 RISC הפועל בתדר שעון מתכוונן של 80 עד 160 מגה-הרץ ותומך ב-RTOS.

שבב ESP-12E

Tensilica Xtensa® 32-bit LX106

תדר שעון 80 עד 160 מגה-הרץ.
זיכרון RAM פנימי של 128kB

פלאש חיצוני 4MB
מקלט Wi-Fi 802.11b/g/n

יש גם 128 KB RAM ו-4MB של זיכרון פלאש (לאחסון תוכניות ונתונים) מספיק כדי להתמודד עם המיתרים הגדולים המרכיבים web דפים, נתוני JSON/XML וכל מה שאנו זורקים על מכשירי IoT בימינו. ה-ESP8266 משלב מקלט-משדר Wi-Fi 802.11b/g/n HT40, כך שהוא לא רק יכול להתחבר לרשת WiFi ולקיים אינטראקציה עם האינטרנט, אלא הוא גם יכול להקים רשת משלו, המאפשרת למכשירים אחרים להתחבר ישירות אל זה. זה הופך את ה-ESP8266 NodeMCU לרב-תכליתי אף יותר.

דרישת חשמל

ככרך ההפעלהtagהטווח של ESP8266 הוא 3V עד 3.6V, הלוח מגיע עם ווליום LDOtagרגולטור כדי לשמור על כרךtage יציב ב-3.3V. הוא יכול לספק בצורה מהימנה עד 600mA, מה שאמור להיות די והותר כאשר ESP8266 מושך עד 80mA במהלך שידורי RF. הפלט של הרגולטור מפורק גם הוא לאחד מצידי הלוח ומסומן כ-3V3. ניתן להשתמש בפין זה כדי לספק חשמל לרכיבים חיצוניים.

דרישת חשמל

כרך הפעלהtage: 2.5V עד 3.6V

וסת 3.3V 600mA מובנה
זרם הפעלה 80mA

20 מיקרומטר במצב שינה

מתח ל-ESP8266 NodeMCU מסופק דרך מחבר ה-MicroB USB המובנה. לחלופין, אם יש לך כרך 5V מווסתtagמהמקור, ניתן להשתמש בפין VIN כדי לספק ישירות את ה-ESP8266 והציוד ההיקפי שלו.

אַזהָרָה: ה-ESP8266 דורש ספק כוח של 3.3V ורמות לוגיות של 3.3V לתקשורת. פיני GPIO אינם עמידים ל-5V! אם אתה רוצה לממשק את הלוח עם רכיבים של 5V (או יותר), תצטרך לבצע שינוי רמה מסוים.

ציוד היקפי ו-I/O

ל-ESP8266 NodeMCU יש בסך הכל 17 פיני GPIO שנפרצו לכותרות הפינים משני צידי לוח הפיתוח. ניתן להקצות סיכות אלו לכל מיני חובות היקפיות, כולל:

ערוץ ADC – ערוץ ADC של 10 סיביות.
ממשק UART - ממשק UART משמש לטעינת קוד באופן סדרתי.

יציאות PWM – פיני PWM לעמעום נוריות LED או שליטה במנועים.
ממשק SPI, I2C ו-I2S - ממשק SPI ו-I2C לחיבור כל מיני חיישנים וציוד היקפי.

ממשק I2S - ממשק I2S אם אתה רוצה להוסיף סאונד לפרויקט שלך.

קלט/פלט משולבים

1 ערוצי ADC
2 ממשקי UART

4 יציאות PWM
ממשק SPI, I2C ו-I2S

הודות לתכונת ריבוי הפינים של ה-ESP8266 (מספר ציוד היקפי מרובב על פין GPIO יחיד). המשמעות היא שפין GPIO יחיד יכול לפעול כ-PWM/UART/SPI.

מתגים מובנים ומחוון LED

ה-ESP8266 NodeMCU כולל שני לחצנים. אחד המסומן כ-RST ממוקם בפינה השמאלית העליונה הוא כפתור האיפוס, המשמש כמובן לאיפוס שבב ESP8266. כפתור ה-FLASH השני בפינה השמאלית התחתונה הוא כפתור ההורדה המשמש בעת שדרוג הקושחה.

מתגים ומחוונים

RST - אפס את שבב ESP8266
FLASH - הורדת תוכניות חדשות
LED כחול - ניתן לתכנות משתמש

ללוח יש גם מחוון LED שניתן לתכנות על ידי המשתמש והוא מחובר לפין D0 של הלוח.

תקשורת טורית

הלוח כולל CP2102 USB-to-UART Bridge Controller מבית Silicon Labs, הממיר אות USB לטורי ומאפשר למחשב שלך לתכנת ולתקשר עם שבב ESP8266.

תקשורת טורית

ממיר USB ל-UART CP2102
מהירות תקשורת של 4.5 Mbps
תמיכה בקרת זרימה

אם מותקנת במחשב שלך גרסה ישנה יותר של מנהל ההתקן CP2102, אנו ממליצים לשדרג כעת.
קישור לשדרוג מנהל התקן CP2102 - https://www.silabs.com/developers/usb-to-uart-bridge-vcp-drivers

ESP8266 NodeMCU Pinout

ל-ESP8266 NodeMCU יש בסך הכל 30 פינים המממשקים אותו לעולם החיצון. החיבורים הם כדלקמן:

למען הפשטות, ניצור קבוצות של סיכות עם פונקציות דומות.

סיכות כוח ישנם ארבעה פיני חשמל, כלומר. פין VIN אחד ושלושה פינים 3.3V. ניתן להשתמש בפין ה-VIN כדי לספק ישירות את ה-ESP8266 והציוד ההיקפי שלו, אם יש לך ווליום מווסת של 5Vtagהמקור. הפינים של 3.3V הם הפלט של כרך על הלוחtagרגולטור אלקטרוני. ניתן להשתמש בפינים אלה כדי לספק חשמל לרכיבים חיצוניים.

GND הוא פין הארקה של לוח פיתוח ESP8266 NodeMCU. פיני I2C משמשים לחיבור כל מיני חיישני I2C וציוד היקפי בפרויקט שלך. גם I2C Master וגם I2C Slave נתמכים. ניתן לממש פונקציונליות של ממשק I2C באופן פרוגרמטי, ותדר השעון הוא 100 קילו-הרץ לכל היותר. יש לציין כי תדר השעון I2C צריך להיות גבוה יותר מתדר השעון האיטי ביותר של מכשיר העבד.

סיכות GPIO ל-ESP8266 NodeMCU 17 פיני GPIO שניתן להקצות לפונקציות שונות כגון I2C, I2S, UART, PWM, שלט רחוק IR, נורת LED וכפתור באופן תוכנתי. כל GPIO מאופשר דיגיטלי יכול להיות מוגדר למשיכה פנימית או משיכה פנימית, או להגדיר לעכבה גבוהה. כאשר הוא מוגדר כקלט, ניתן להגדיר אותו גם ל-Edge-trigger או ל-Level-Trigger כדי ליצור פסיקות ב-CPU.

ערוץ ADC ה-NodeMCU מוטבע עם SAR ADC דיוק של 10 סיביות. ניתן ליישם את שתי הפונקציות באמצעות ADC, כלומר. בדיקת ספק כוח כרךtage של פין VDD3P3 ונפח קלט בדיקהtage של סיכת TOUT. עם זאת, לא ניתן ליישם אותם בו זמנית.

סיכות UART ל-ESP8266 NodeMCU 2 ממשקי UART, כלומר UART0 ו-UART1, המספקים תקשורת אסינכרונית (RS232 ו-RS485), ויכולים לתקשר במהירות של עד 4.5 Mbps. UART0 (פינים TXD0, RXD0, RST0 ו-CTS0) יכולים לשמש לתקשורת. זה תומך בבקרת נוזלים. עם זאת, UART1 (פין TXD1) כולל רק אות שידור נתונים ולכן הוא משמש בדרך כלל להדפסת יומן.

סיכות SPI ESP8266 כולל שני SPIs (SPI ו-HSPI) במצבי עבד ומסטר. SPIs אלה תומכים גם בתכונות SPI לשימוש כללי הבא:

4 מצבי תזמון של העברת פורמט SPI

עד 80 מגה-הרץ והשעונים המחולקים של 80 מגה-הרץ
עד 64-בייט FIFO

סיכות SDIO ESP8266 כולל ממשק קלט/פלט דיגיטלי מאובטח (SDIO) המשמש לממשק ישיר של כרטיסי SD. 4-bit 25 MHz SDIO v1.1 ו-4-bit 50 MHz SDIO v2.0 נתמכים.

פיני PWM ללוח יש 4 ערוצים של Pulse Width Modulation (PWM). ניתן ליישם את פלט ה-PWM באופן תוכנתי ולהשתמש בו להנעת מנועים דיגיטליים ונוריות LED. טווח תדרים PWM ניתן לכוונון מ-1000 מיקרומטר ל-10000 מיקרוגרם, כלומר בין 100 הרץ ל-1 קילו-הרץ.

סיכות בקרה משמשים לשליטה ב-ESP8266. פינים אלה כוללים פין הפעלת Chip (EN), פין איפוס (RST) ופין WAKE.

EN pin - שבב ESP8266 מופעל כאשר פין EN נמשך גבוה. כאשר נמשך נמוך השבב עובד במינימום הספק.

סיכת RST - סיכת RST משמשת לאיפוס שבב ESP8266.
סיכת התעוררות - סיכת התעוררות משמשת להעיר את השבב משינה עמוקה.

ESP8266 פלטפורמות פיתוח

עכשיו, בואו נעבור לדברים המעניינים! ישנן מגוון פלטפורמות פיתוח שניתן לצייד אותן כדי לתכנת את ה-ESP8266. אתה יכול ללכת עם Espruino - JavaScript SDK וקושחה המדמה מקרוב את Node.js, או להשתמש ב-Mongoose OS - מערכת הפעלה למכשירי IoT (פלטפורמה מומלצת על ידי Espressif Systems ו-Google Cloud IoT) או להשתמש בערכת פיתוח תוכנה (SDK) שסופקה על ידי Espressif או אחת מהפלטפורמות המופיעות בוויקיפדיה. למרבה המזל, קהילת ה-ESP8266 המדהימה לקחה את בחירת ה-IDE צעד קדימה על ידי יצירת תוסף Arduino. אם רק התחלת לתכנת את ה-ESP8266, זו הסביבה שאנו ממליצים להתחיל איתה, וזו שנתעד במדריך זה.
תוסף ESP8266 זה עבור Arduino מבוסס על העבודה המדהימה של איבן גרוחוטקוב ושאר קהילת ה-ESP8266. עיין במאגר ESP8266 Arduino GitHub למידע נוסף.

התקנת ליבת ESP8266 במערכת ההפעלה Windows

בואו נמשיך בהתקנת ליבת ESP8266 Arduino. הדבר הראשון הוא התקנת Arduino IDE העדכנית ביותר (Arduino 1.6.4 ומעלה) במחשב האישי שלך. אם אין לך את זה, אנו ממליצים לשדרג עכשיו.
קישור עבור Arduino IDE - https://www.arduino.cc/en/software
כדי להתחיל, נצטרך לעדכן את מנהל הדירקטוריון בהתאמה אישית URL. פתח את Arduino IDE ועבור אל File > העדפות. לאחר מכן, העתק למטה URL למנהל הדירקטוריון הנוסף URLתיבת הטקסט ממוקמת בתחתית החלון: http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

לחץ על אישור. לאחר מכן נווט אל מנהל הלוח על ידי מעבר אל כלים > לוחות > מנהל לוחות. צריכים להיות כמה ערכים חדשים בנוסף ללוחות הארדואינו הסטנדרטיים. סנן את החיפוש שלך על ידי הקלדת esp8266. לחץ על הערך הזה ובחר התקן.

ההגדרות והכלים של הלוח עבור ה-ESP8266 כוללים קבוצה חדשה לגמרי של gcc, g++, וקבצים בינאריים מהודרים גדולים למדי, כך שייתכן שיחלפו כמה דקות להוריד ולהתקין (הארכיון file הוא ~110MB). לאחר השלמת ההתקנה, יופיע טקסט קטן INSTALLED ליד הערך. כעת תוכל לסגור את מנהל המועצה

ארדואינו אקסample: מצמוץ

כדי לוודא הליבה של ESP8266 Arduino וה-NodeMCU מוגדרים כהלכה, נעלה את הסקיצה הפשוטה מכולם - The Blink! אנו נשתמש ב-LED המובנה בבדיקה זו. כפי שהוזכר קודם לכן במדריך זה, פין D0 של הלוח מחובר ל-LED כחול מובנה וניתן לתכנות על ידי המשתמש. מושלם! לפני שנגיע להעלאת סקיצות ומשחק עם LED, עלינו לוודא שהלוח נבחר כראוי ב- Arduino IDE. פתח את Arduino IDE ובחר באפשרות NodeMCU 0.9 (ESP-12 Module) בתפריט Arduino IDE > כלים > לוח.

כעת, חבר את ה-ESP8266 NodeMCU למחשב באמצעות כבל מיקרו-B USB. לאחר שהלוח מחובר לחשמל, יש להקצות לו יציאת COM ייחודית. במחשבי Windows, זה יהיה משהו כמו COM#, ובמחשבי Mac/Linux זה יגיע בצורה של /dev/tty.usbserial-XXXXXX. בחר יציאה טורית זו בתפריט Arduino IDE > כלים > יציאה. בחר גם את מהירות העלאה: 115200

אַזהָרָה: יש לתת יותר תשומת לב לבחירת לוח, בחירת יציאת COM ובחירה במהירות העלאה. אתה עלול לקבל שגיאת espcomm_upload_mem בעת העלאת סקיצות חדשות, אם לא תצליח לעשות זאת.

לאחר שתסיים, נסה את האקסampהסקיצה למטה.

void setup()
{pinMode(D0, OUTPUT);}לולאה void()
{digitalWrite(D0, HIGH);
delay(500);
digitalWrite(D0, LOW);
delay(500);
לאחר העלאת הקוד, LED יתחיל להבהב. ייתכן שתצטרך להקיש על כפתור RST כדי לגרום ל-ESP8266 שלך להתחיל להריץ את הסקיצה.