JURUTERA ESP8266 Arahan Papan Pembangunan NodeMCU

kandungan bersembunyi

1 JURUTERA ESP8266 Lembaga Pembangunan NodeMCU

2 Keperluan Kuasa

3 Peranti dan I/O

4 Suis On-board & Penunjuk LED

5 Komunikasi Bersiri

6 ESP8266 NodeMCU Pinout

7 Platform Pembangunan ESP8266

8 Memasang Teras ESP8266 pada OS Windows

9 Arduino Example: Kejap

10 Dokumen / Sumber

10.1 Rujukan

11 Catatan Berkaitan

JURUTERA ESP8266 Lembaga Pembangunan NodeMCU

Internet of Things (IoT) telah menjadi bidang trend dalam dunia teknologi. Ia telah mengubah cara kita bekerja. Objek fizikal dan dunia digital disambungkan sekarang lebih daripada sebelumnya. Dengan mengingati perkara ini, Espressif Systems (Syarikat Semikonduktor yang berpangkalan di Shanghai) telah mengeluarkan mikropengawal didayakan WiFi bersaiz gigit yang comel – ESP8266, pada harga yang sukar dipercayai! Dengan harga kurang daripada $3, ia boleh memantau dan mengawal perkara dari mana-mana sahaja di dunia – sesuai untuk hampir mana-mana projek IoT.

Papan pembangunan melengkapkan modul ESP-12E yang mengandungi cip ESP8266 yang mempunyai mikropemproses Tensilica Xtensa® 32-bit LX106 RISC yang beroperasi pada frekuensi jam boleh laras 80 hingga 160 MHz dan menyokong RTOS.

Cip ESP-12E

Tensilica Xtensa® 32-bit LX106

Kekerapan Jam 80 hingga 160 MHz.
RAM dalaman 128kB

4MB denyar luaran
Pemindah terima Wi-Fi 802.11b/g/n

Terdapat juga 128 KB RAM dan 4MB memori Flash (untuk storan program dan data) hanya cukup untuk mengatasi rentetan besar yang membentuk web halaman, data JSON/XML dan semua yang kami lemparkan pada peranti IoT pada masa kini. ESP8266 Integrates 802.11b/g/n HT40 Wi-Fi transceiver, jadi ia bukan sahaja boleh menyambung ke rangkaian WiFi dan berinteraksi dengan Internet, tetapi ia juga boleh menyediakan rangkaiannya sendiri, membenarkan peranti lain menyambung terus ke ia. Ini menjadikan ESP8266 NodeMCU lebih serba boleh.

Keperluan Kuasa

Sebagai vol operasitagjulat ESP8266 ialah 3V hingga 3.6V, papan itu dilengkapi dengan voltan LDOtage pengawal selia untuk mengekalkan voltage stabil pada 3.3V. Ia boleh membekalkan dengan pasti sehingga 600mA, yang sepatutnya lebih daripada mencukupi apabila ESP8266 menarik sebanyak 80mA semasa penghantaran RF. Output pengawal selia juga dipecahkan ke salah satu sisi papan dan dilabelkan sebagai 3V3. Pin ini boleh digunakan untuk membekalkan kuasa kepada komponen luaran.

Keperluan Kuasa

Vol Operasitage: 2.5V hingga 3.6V

Pengawal selia 3.3V 600mA atas kapal
Arus Kendalian 80mA

20 μA semasa Mod Tidur

Kuasa kepada ESP8266 NodeMCU dibekalkan melalui penyambung USB MicroB pada papan. Sebagai alternatif, jika anda mempunyai voltan 5V terkawaltage sumber, pin VIN boleh digunakan untuk membekalkan ESP8266 dan perantinya secara langsung.

Amaran: ESP8266 memerlukan bekalan kuasa 3.3V dan tahap logik 3.3V untuk komunikasi. Pin GPIO tidak tahan 5V! Jika anda ingin antara muka papan dengan komponen 5V (atau lebih tinggi), anda perlu melakukan beberapa peralihan tahap.

Peranti dan I/O

ESP8266 NodeMCU mempunyai jumlah 17 pin GPIO yang dipecahkan ke pengepala pin pada kedua-dua belah papan pembangunan. Pin ini boleh diberikan kepada semua jenis tugas persisian, termasuk:

Saluran ADC – Saluran ADC 10-bit.
Antara muka UART – Antara muka UART digunakan untuk memuatkan kod secara bersiri.

Output PWM – Pin PWM untuk memalapkan LED atau mengawal motor.
Antara muka SPI, I2C & I2S – Antara muka SPI dan I2C untuk menyambung semua jenis penderia dan persisian.

Antara muka I2S – Antara muka I2S jika anda ingin menambah bunyi pada projek anda.

I/O Berbilang

1 saluran ADC
2 antara muka UART

4 output PWM
Antara muka SPI, I2C & I2S

Terima kasih kepada ciri pemultipleksan pin ESP8266 (Berbilang persisian dimultiplekskan pada satu pin GPIO). Bermaksud satu pin GPIO boleh bertindak sebagai PWM/UART/SPI.

Suis On-board & Penunjuk LED

ESP8266 NodeMCU mempunyai dua butang. Satu yang ditandakan sebagai RST terletak di penjuru kiri sebelah atas ialah butang Set Semula, yang sudah tentu digunakan untuk menetapkan semula cip ESP8266. Butang FLASH yang lain di penjuru kiri sebelah bawah ialah butang muat turun yang digunakan semasa menaik taraf perisian tegar.

Suis & Penunjuk

RST – Tetapkan semula cip ESP8266
FLASH – Muat turun program baharu
LED Biru – Boleh Diprogramkan Pengguna

Papan juga mempunyai penunjuk LED yang boleh diprogramkan pengguna dan disambungkan ke pin D0 papan.

Komunikasi Bersiri

Papan tersebut termasuk Pengawal Jambatan USB-ke-UART CP2102 daripada Silicon Labs, yang menukar isyarat USB kepada bersiri dan membolehkan komputer anda memprogram dan berkomunikasi dengan cip ESP8266.

Komunikasi Bersiri

CP2102 penukar USB-ke-UART
Kelajuan komunikasi 4.5 Mbps
Sokongan Kawalan Aliran

Jika anda mempunyai versi pemacu CP2102 yang lebih lama dipasang pada PC anda, kami mengesyorkan anda menaik taraf sekarang.
Pautan untuk menaik taraf Pemacu CP2102 – https://www.silabs.com/developers/usb-to-uart-bridge-vcp-drivers

ESP8266 NodeMCU Pinout

ESP8266 NodeMCU mempunyai jumlah 30 pin yang menghubungkannya dengan dunia luar. Sambungan adalah seperti berikut:

Demi kesederhanaan, kami akan membuat kumpulan pin dengan fungsi yang serupa.

Pin Kuasa Terdapat empat pin kuasa iaitu. satu pin VIN & tiga pin 3.3V. Pin VIN boleh digunakan untuk membekalkan ESP8266 dan perantinya secara terus, jika anda mempunyai voltan 5V terkawaltage sumber. Pin 3.3V ialah keluaran vol atas papantage pengawal selia. Pin ini boleh digunakan untuk membekalkan kuasa kepada komponen luaran.

GND ialah pin tanah bagi papan pembangunan NodeMCU ESP8266. Pin I2C digunakan untuk menghubungkan semua jenis penderia dan peranti I2C dalam projek anda. Kedua-dua I2C Master dan I2C Slave disokong. Fungsi antara muka I2C boleh direalisasikan secara pengaturcaraan, dan kekerapan jam adalah 100 kHz pada maksimum. Perlu diingatkan bahawa kekerapan jam I2C harus lebih tinggi daripada frekuensi jam paling perlahan peranti hamba.

Pin GPIO ESP8266 NodeMCU mempunyai 17 pin GPIO yang boleh diberikan kepada pelbagai fungsi seperti I2C, I2S, UART, PWM, Kawalan Jauh IR, Lampu LED dan Butang secara pemprograman. Setiap GPIO yang didayakan digital boleh dikonfigurasikan kepada tarik-ke atas atau tarik-turun dalaman, atau ditetapkan kepada galangan tinggi. Apabila dikonfigurasikan sebagai input, ia juga boleh ditetapkan kepada pencetus tepi atau pencetus tahap untuk menjana gangguan CPU.

Saluran ADC NodeMCU dibenamkan dengan SAR ADC ketepatan 10-bit. Kedua-dua fungsi boleh dilaksanakan menggunakan ADC iaitu. Ujian bekalan kuasa voltage pin VDD3P3 dan input ujian voltage daripada pin TOUT. Walau bagaimanapun, ia tidak boleh dilaksanakan pada masa yang sama.

Pin UART ESP8266 NodeMCU mempunyai 2 antara muka UART, iaitu UART0 dan UART1, yang menyediakan komunikasi tak segerak (RS232 dan RS485), dan boleh berkomunikasi sehingga 4.5 Mbps. UART0 (pin TXD0, RXD0, RST0 & CTS0) boleh digunakan untuk komunikasi. Ia menyokong kawalan cecair. Walau bagaimanapun, UART1 (pin TXD1) hanya menampilkan isyarat penghantaran data jadi, ia biasanya digunakan untuk mencetak log.

Pin SPI ESP8266 menampilkan dua SPI (SPI dan HSPI) dalam mod hamba dan induk. SPI ini juga menyokong ciri SPI tujuan umum berikut:

4 mod pemasaan pemindahan format SPI

Sehingga 80 MHz dan jam terbahagi 80 MHz
Sehingga 64-Byte FIFO

Pin SDIO ESP8266 mempunyai Antara Muka Input/Output Digital Selamat (SDIO) yang digunakan untuk antara muka terus kad SD. 4-bit 25 MHz SDIO v1.1 dan 4-bit 50 MHz SDIO v2.0 disokong.

Pin PWM Papan ini mempunyai 4 saluran Modulasi Lebar Nadi (PWM). Output PWM boleh dilaksanakan secara pengaturcaraan dan digunakan untuk memandu motor digital dan LED. Julat frekuensi PWM boleh dilaraskan daripada 1000 μs hingga 10000 μs, iaitu antara 100 Hz dan 1 kHz.

Pin Kawalan digunakan untuk mengawal ESP8266. Pin ini termasuk pin Daya Cipta (EN), pin Tetapkan Semula (RST) dan pin WAKE.

Pin EN – Cip ESP8266 didayakan apabila pin EN ditarik HIGH. Apabila ditarik LOW cip berfungsi pada kuasa minimum.

Pin RST – Pin RST digunakan untuk menetapkan semula cip ESP8266.
PIN WAKE – Pin wake digunakan untuk membangunkan cip daripada tidur nyenyak.

Platform Pembangunan ESP8266

Sekarang, mari kita beralih kepada perkara yang menarik! Terdapat pelbagai platform pembangunan yang boleh dilengkapi untuk memprogramkan ESP8266. Anda boleh menggunakan Espruino – SDK JavaScript dan perisian tegar yang meniru Node.js, atau gunakan OS Mongoose – Sistem pengendalian untuk peranti IoT (platform yang disyorkan oleh Sistem Espressif dan Google Cloud IoT) atau gunakan kit pembangunan perisian (SDK) yang disediakan oleh Espressif atau salah satu platform yang disenaraikan di WiKiPedia. Nasib baik, komuniti ESP8266 yang menakjubkan mengambil pilihan IDE selangkah lebih jauh dengan mencipta alat tambah Arduino. Jika anda baru memulakan pengaturcaraan ESP8266, persekitaran inilah yang kami cadangkan bermula, dan persekitaran yang akan kami dokumentasikan dalam tutorial ini.
Alat tambah ESP8266 untuk Arduino ini adalah berdasarkan kerja hebat oleh Ivan Grokhotkov dan seluruh komuniti ESP8266. Lihat repositori GitHub ESP8266 Arduino untuk mendapatkan maklumat lanjut.

Memasang Teras ESP8266 pada OS Windows

Mari teruskan dengan memasang teras Arduino ESP8266. Perkara pertama ialah memasang Arduino IDE terkini (Arduino 1.6.4 atau lebih tinggi) pada PC anda. Jika tidak memilikinya, kami mengesyorkan anda menaik taraf sekarang.
Pautan untuk Arduino IDE – https://www.arduino.cc/en/software
Untuk bermula, kami perlu mengemas kini pengurus lembaga dengan tersuai URL. Buka Arduino IDE dan pergi ke File > Keutamaan. Kemudian, salin di bawah URL ke dalam Pengurus Lembaga Tambahan URLs kotak teks terletak di bahagian bawah tetingkap: http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

Tekan OK. Kemudian navigasi ke Pengurus Lembaga dengan pergi ke Alat > Papan > Pengurus Papan. Perlu ada beberapa entri baharu sebagai tambahan kepada papan Arduino standard. Tapis carian anda dengan menaip esp8266. Klik pada entri itu dan pilih Pasang.

Takrifan dan alatan papan untuk ESP8266 termasuk set binari gcc, g++ dan lain-lain yang agak besar, tersusun, jadi ia mungkin mengambil masa beberapa minit untuk memuat turun dan memasang (yang diarkibkan file ialah ~110MB). Setelah pemasangan selesai, teks yang DIPASANG kecil akan muncul di sebelah entri. Anda kini boleh menutup Pengurus Lembaga

Arduino Example: Kejap

Untuk memastikan teras Arduino ESP8266 dan NodeMCU disediakan dengan betul, kami akan memuat naik lakaran paling mudah daripada semua - The Blink! Kami akan menggunakan LED on-board untuk ujian ini. Seperti yang dinyatakan sebelum ini dalam tutorial ini, pin D0 papan disambungkan ke LED Biru atas papan & boleh diprogramkan pengguna. Sempurna! Sebelum kita mula memuat naik lakaran & bermain dengan LED, kita perlu memastikan bahawa papan dipilih dengan betul dalam Arduino IDE. Buka Arduino IDE dan pilih pilihan NodeMCU 0.9 (ESP-12 Module) di bawah menu Arduino IDE > Tools > Board anda.

Sekarang, palamkan ESP8266 NodeMCU anda ke dalam komputer anda melalui kabel USB mikro-B. Setelah papan dipalamkan, ia harus diberikan port COM yang unik. Pada mesin Windows, ini akan menjadi sesuatu seperti COM#, dan pada komputer Mac/Linux ia akan datang dalam bentuk /dev/tty.usbserial-XXXXXX. Pilih port bersiri ini di bawah Arduino IDE > Tools > Port menu. Pilih juga Kelajuan Muat Naik : 115200

Amaran: Perhatian yang lebih perlu diberikan untuk memilih papan, memilih port COM dan memilih kelajuan Muat naik. Anda mungkin mendapat ralat espcomm_upload_mem semasa memuat naik lakaran baharu, jika gagal berbuat demikian.

Sebaik sahaja anda selesai, cuba bekasample sket di bawah.

persediaan batal()
{pinMode(D0, OUTPUT);}void loop()
{digitalWrite(D0, HIGH);
kelewatan(500);
digitalWrite(D0, RENDAH);
kelewatan(500);
Setelah kod dimuat naik, LED akan mula berkelip. Anda mungkin perlu mengetik butang RST untuk mendapatkan ESP8266 anda untuk mula menjalankan lakaran.