엔지니어 ESP8266 NodeMCU 개발 보드 지침

내용물 숨다

1 엔지니어 ESP8266 NodeMCU 개발 보드

2 전력 요구 사항

3 주변기기 및 I/O

4 온보드 스위치 및 LED 표시등

5 직렬 통신

6 ESP8266 NodeMCU 핀아웃

7 ESP8266 개발 플랫폼

8 Windows OS에 ESP8266 코어 설치

엔지니어 ESP8266 NodeMCU 개발 보드

사물 인터넷(IoT)은 기술 세계의 트렌드 분야였습니다. 우리가 일하는 방식이 바뀌었습니다. 물리적 개체와 디지털 세계는 그 어느 때보다 연결되어 있습니다. 이를 염두에 두고 Espressif Systems(상하이 기반 반도체 회사)는 사랑스럽고 한입 크기의 WiFi 지원 마이크로컨트롤러 ESP8266을 믿을 수 없는 가격에 출시했습니다! 3달러 미만으로 전 세계 어디에서나 사물을 모니터링하고 제어할 수 있어 거의 모든 IoT 프로젝트에 적합합니다.

개발 보드는 12~8266MHz의 조정 가능한 클록 주파수에서 작동하고 RTOS를 지원하는 Tensilica Xtensa® 32비트 LX106 RISC 마이크로프로세서가 있는 ESP80 칩을 포함하는 ESP-160E 모듈을 갖추고 있습니다.

ESP-12E 칩

Tensilica Xtensa® 32비트 LX106

80 ~ 160MHz 클록 주파수
128kB 내부 RAM

4MB 외장 플래시
802.11b/g/n Wi-Fi 송수신기

또한 128KB RAM과 4MB 플래시 메모리(프로그램 및 데이터 저장용)가 있어 구성하는 큰 문자열을 처리하기에 충분합니다. web 페이지, JSON/XML 데이터 및 오늘날 IoT 장치에 던지는 모든 것. ESP8266은 802.11b/g/n HT40 Wi-Fi 트랜시버를 통합하므로 WiFi 네트워크에 연결하고 인터넷과 상호 작용할 수 있을 뿐만 아니라 자체 네트워크를 설정하여 다른 장치가 직접 연결할 수 있습니다. 그것. 이것은 ESP8266 NodeMCU를 더욱 다재다능하게 만듭니다.

전력 요구 사항

운영 볼륨으로tagESP8266의 범위는 3V ~ 3.6V이며 보드에는 LDO 볼륨이 함께 제공됩니다.tagvol을 유지하는 e 레귤레이터tage 3.3V에서 안정적입니다. 최대 600mA를 안정적으로 공급할 수 있으며, 이는 ESP8266이 RF 전송 중에 최대 80mA를 끌어올 때 충분해야 합니다. 레귤레이터의 출력도 보드의 측면 중 하나로 분류되고 3V3으로 레이블이 지정됩니다. 이 핀은 외부 구성 요소에 전원을 공급하는 데 사용할 수 있습니다.

전력 요구 사항

운영 볼륨tage: 2.5V ~ 3.6V

온보드 3.3V 600mA 레귤레이터
80mA 작동 전류

절전 모드 중 20μA

ESP8266 NodeMCU에 대한 전원은 온보드 MicroB USB 커넥터를 통해 공급됩니다. 또는 규제된 5V vol이 있는 경우tag소스에서 VIN 핀을 사용하여 ESP8266 및 주변 장치에 직접 전원을 공급할 수 있습니다.

경고: ESP8266은 통신을 위해 3.3V 전원 공급 장치와 3.3V 논리 레벨이 필요합니다. GPIO 핀은 5V를 허용하지 않습니다! 보드를 5V(또는 그 이상) 구성 요소와 인터페이스하려면 약간의 레벨 이동을 수행해야 합니다.

주변기기 및 I/O

ESP8266 NodeMCU에는 개발 보드의 양쪽에 있는 핀 헤더로 분리된 총 17개의 GPIO 핀이 있습니다. 이 핀은 다음을 포함하여 모든 종류의 주변 장치에 할당할 수 있습니다.

ADC 채널 – 10비트 ADC 채널입니다.
UART 인터페이스 – UART 인터페이스는 코드를 직렬로 로드하는 데 사용됩니다.

PWM 출력 – LED를 조광하거나 모터를 제어하기 위한 PWM 핀.
SPI, I2C 및 I2S 인터페이스 – 모든 종류의 센서 및 주변 장치를 연결하기 위한 SPI 및 I2C 인터페이스.

I2S 인터페이스 – 프로젝트에 사운드를 추가하려는 경우 I2S 인터페이스.

다중화된 I/O

ADC 채널 1개
2개의 UART 인터페이스

4 PWM 출력
SPI, I2C 및 I2S 인터페이스

ESP8266의 핀 다중화 기능 덕분에(단일 GPIO 핀에서 다중 주변 장치 다중화). 단일 GPIO 핀이 PWM/UART/SPI로 작동할 수 있음을 의미합니다.

온보드 스위치 및 LED 표시등

ESP8266 NodeMCU에는 두 개의 버튼이 있습니다. 왼쪽 상단 모서리에 있는 RST로 표시된 것은 ESP8266 칩을 재설정하는 데 사용되는 재설정 버튼입니다. 왼쪽 하단의 다른 FLASH 버튼은 펌웨어 업그레이드 시 사용하는 다운로드 버튼입니다.

스위치 및 표시등

RST – ESP8266 칩 재설정
FLASH – 새 프로그램 다운로드
파란색 LED – 사용자 프로그래밍 가능

또한 보드에는 사용자가 프로그래밍할 수 있고 보드의 D0 핀에 연결된 LED 표시기가 있습니다.

직렬 통신

이 보드에는 USB 신호를 직렬로 변환하고 컴퓨터가 ESP2102 칩을 프로그래밍하고 통신할 수 있도록 하는 Silicon Labs의 CP8266 USB-UART 브리지 컨트롤러가 포함되어 있습니다.

직렬 통신

CP2102 USB-UART 변환기
4.5Mbps 통신 속도
흐름 제어 지원

PC에 이전 버전의 CP2102 드라이버가 설치되어 있는 경우 지금 업그레이드하는 것이 좋습니다.
CP2102 드라이버 업그레이드 링크 – https://www.silabs.com/developers/usb-to-uart-bridge-vcp-drivers

ESP8266 NodeMCU 핀아웃

ESP8266 NodeMCU에는 외부 세계와 인터페이스하는 총 30개의 핀이 있습니다. 연결은 다음과 같습니다.

단순함을 위해 유사한 기능을 가진 핀 그룹을 만들 것입니다.

전원 핀 3.3개의 전원 핀이 있습니다. 8266개의 VIN 핀 및 5개의 XNUMXV 핀. VIN 핀은 XNUMXV 볼륨이 조절된 경우 ESPXNUMX 및 주변 장치에 직접 전원을 공급하는 데 사용할 수 있습니다.tag전자 소스. 3.3V 핀은 온보드 볼륨의 출력입니다.tag전자 레귤레이터. 이 핀은 외부 구성 요소에 전원을 공급하는 데 사용할 수 있습니다.

GND는 ESP8266 NodeMCU 개발 보드의 접지 핀입니다. I2C 핀은 프로젝트에서 모든 종류의 I2C 센서와 주변 장치를 연결하는 데 사용됩니다. I2C 마스터와 I2C 슬레이브가 모두 지원됩니다. I2C 인터페이스 기능은 프로그래밍 방식으로 실현할 수 있으며 클럭 주파수는 최대 100kHz입니다. I2C 클럭 주파수는 슬레이브 장치의 가장 느린 클럭 주파수보다 높아야 합니다.

GPIO 핀 ESP8266 NodeMCU에는 프로그래밍 방식으로 I17C, I2S, UART, PWM, IR 원격 제어, LED 조명 및 버튼과 같은 다양한 기능에 할당할 수 있는 2개의 GPIO 핀이 있습니다. 각 디지털 지원 GPIO는 내부 풀업 또는 풀다운으로 구성하거나 높은 임피던스로 설정할 수 있습니다. 입력으로 구성하면 에지 트리거 또는 레벨 트리거로 설정하여 CPU 인터럽트를 생성할 수도 있습니다.

ADC 채널 NodeMCU에는 10비트 정밀 SAR ADC가 내장되어 있습니다. ADC를 사용하여 두 가지 기능을 구현할 수 있습니다. 테스트 전원 공급 장치 voltagVDD3P3 핀의 e 및 테스트 입력 voltagTOUT 핀의 e. 그러나 동시에 구현할 수는 없습니다.

UART 핀 ESP8266 NodeMCU에는 비동기 통신(RS2 및 RS0)을 제공하는 UART1 및 UART232과 같은 485개의 UART 인터페이스가 있으며 최대 4.5Mbps로 통신할 수 있습니다. UART0(TXD0, RXD0, RST0 및 CTS0 핀)은 통신에 사용할 수 있습니다. 유체 제어를 지원합니다. 그러나 UART1(TXD1 핀)은 데이터 전송 신호만을 제공하므로 주로 로그를 출력할 때 사용합니다.

SPI 핀 ESP8266은 슬레이브 및 마스터 모드에서 XNUMX개의 SPI(SPI 및 HSPI)를 제공합니다. 이러한 SPI는 다음과 같은 범용 SPI 기능도 지원합니다.

SPI 형식 전송의 4가지 타이밍 모드

최대 80MHz 및 80MHz의 분할 클록
최대 64바이트 FIFO

SDIO 핀 ESP8266은 SD 카드를 직접 인터페이스하는 데 사용되는 SDIO(Secure Digital Input/Output Interface)를 제공합니다. 4비트 25MHz SDIO v1.1 및 4비트 50MHz SDIO v2.0이 지원됩니다.

PWM 핀 이 보드에는 PWM(펄스 폭 변조) 채널이 4개 있습니다. PWM 출력은 프로그래밍 방식으로 구현될 수 있으며 디지털 모터 및 LED를 구동하는 데 사용할 수 있습니다. PWM 주파수 범위는 1000μs ~ 10000μs, 즉 100Hz ~ 1kHz 사이에서 조정 가능합니다.

컨트롤 핀 ESP8266을 제어하는 데 사용됩니다. 이러한 핀에는 칩 활성화 핀(EN), 리셋 핀(RST) 및 WAKE 핀이 포함됩니다.

EN 핀 – EN 핀을 HIGH로 당기면 ESP8266 칩이 활성화됩니다. LOW로 당겨지면 칩은 최소 전력에서 작동합니다.

RST 핀 – RST 핀은 ESP8266 칩을 재설정하는 데 사용됩니다.
WAKE 핀 – Wake 핀은 칩을 깊은 절전 모드에서 깨우는 데 사용됩니다.

ESP8266 개발 플랫폼

이제 흥미로운 내용으로 넘어 갑시다! ESP8266을 프로그래밍할 수 있는 다양한 개발 플랫폼이 있습니다. Espruino – JavaScript SDK 및 Node.js를 밀접하게 에뮬레이트하는 펌웨어를 사용하거나, Mongoose OS – IoT 장치용 운영 체제(Espressif Systems 및 Google Cloud IoT에서 권장하는 플랫폼)를 사용하거나 Espressif에서 제공하는 소프트웨어 개발 키트(SDK)를 사용할 수 있습니다. 또는 WiKiPedia에 나열된 플랫폼 중 하나. 다행히 놀라운 ESP8266 커뮤니티는 Arduino 추가 기능을 만들어 IDE 선택을 한 단계 더 발전시켰습니다. ESP8266 프로그래밍을 막 시작하는 경우 이 환경이 시작하는 것이 좋으며 이 자습서에서 문서화할 환경입니다.
이 Arduino용 ESP8266 추가 기능은 Ivan Grokhotkov와 나머지 ESP8266 커뮤니티의 놀라운 작업을 기반으로 합니다. 자세한 내용은 ESP8266 Arduino GitHub 리포지토리를 확인하세요.

Windows OS에 ESP8266 코어 설치

ESP8266 Arduino 코어 설치를 진행해 보겠습니다. 가장 먼저 PC에 최신 Arduino IDE(Arduino 1.6.4 이상)가 설치되어 있어야 합니다. 없는 경우 지금 업그레이드하는 것이 좋습니다.
아두이노 IDE 링크 – https://www.arduino.cc/en/software
시작하려면 사용자 정의로 보드 관리자를 업데이트해야 합니다. URL. Arduino IDE를 열고 다음으로 이동하십시오. File > 기본 설정. 그런 다음 아래 복사 URL 추가 이사회 관리자로 URL창 하단에 위치한 s 텍스트 상자: http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

확인을 누르십시오. 그런 다음 도구 > 보드 > 보드 관리자로 이동하여 보드 관리자로 이동합니다. 표준 Arduino 보드 외에 몇 가지 새로운 항목이 있어야 합니다. esp8266을 입력하여 검색을 필터링합니다. 해당 항목을 클릭하고 설치를 선택하십시오.

ESP8266용 보드 정의 및 도구에는 완전히 새로운 gcc, g++ 및 기타 상당히 큰 컴파일된 바이너리 세트가 포함되어 있으므로 다운로드 및 설치하는 데 몇 분이 걸릴 수 있습니다(아카이브 file ~110MB). 설치가 완료되면 항목 옆에 작은 INSTALLED 텍스트가 나타납니다. 이제 보드 관리자를 닫을 수 있습니다.

아두이노 엑스ample: 깜박임

ESP8266 Arduino 코어와 NodeMCU가 올바르게 설정되었는지 확인하기 위해 가장 간단한 스케치인 The Blink를 업로드합니다! 이 테스트에는 온보드 LED를 사용합니다. 이 튜토리얼의 앞부분에서 언급했듯이 보드의 D0 핀은 온보드 Blue LED에 연결되며 사용자가 프로그래밍할 수 있습니다. 완벽한! 스케치를 업로드하고 LED로 재생하기 전에 Arduino IDE에서 보드가 올바르게 선택되었는지 확인해야 합니다. Arduino IDE를 열고 Arduino IDE > 도구 > 보드 메뉴에서 NodeMCU 0.9(ESP-12 Module) 옵션을 선택합니다.

이제 마이크로 B USB 케이블을 통해 ESP8266 NodeMCU를 컴퓨터에 연결합니다. 보드가 연결되면 고유한 COM 포트를 할당해야 합니다. Windows 시스템에서는 COM#과 같으며 Mac/Linux 컴퓨터에서는 /dev/tty.usbserial-XXXXXX 형식으로 제공됩니다. Arduino IDE > 도구 > 포트 메뉴에서 이 직렬 포트를 선택합니다. 또한 업로드 속도를 선택하십시오: 115200

경고: 보드 선택, COM 포트 선택, 업로드 속도 선택에 더 주의를 기울여야 합니다. 실패하면 새 스케치를 업로드하는 동안 espcomm_upload_mem 오류가 발생할 수 있습니다.

완료되면 ex를 시도하십시오.amp르 스케치는 아래에 있습니다.

무효 설정()
{pinMode(D0, OUTPUT);} 무효 루프()
{디지털 쓰기(D0, 높음);
지연(500);
디지털쓰기(D0, LOW);
지연(500);
코드가 업로드되면 LED가 깜박이기 시작합니다. ESP8266이 스케치 실행을 시작하려면 RST 버튼을 눌러야 할 수도 있습니다.