ENGINNERS ESP8266 NodeMCU 开发板说明

内容隐藏

1 ENGINNERS ESP8266 NodeMCU 开发板

2 电源要求

3 外设和 I/O

4 板载开关和 LED 指示灯

5 串行通信

6 ESP8266 NodeMCU 引脚分配

7 ESP8266 开发平台

8 在 Windows 操作系统上安装 ESP8266 内核

ENGINNERS ESP8266 NodeMCU 开发板

物联网 (IoT) 一直是技术领域的热门领域。它改变了我们的工作方式。物理对象和数字世界现在比以往任何时候都更加紧密。牢记这一点，Espressif Systems（一家位于上海的半导体公司）以令人难以置信的价格发布了一款可爱的、一口大小的支持 WiFi 的微控制器 - ESP8266！只需不到 3 美元，它就可以从世界任何地方监视和控制事物——几乎适用于任何物联网项目。

该开发板配备了包含 ESP12 芯片的 ESP-8266E 模块，该芯片具有 Tensilica Xtensa® 32 位 LX106 RISC 微处理器，可在 80 至 160 MHz 可调时钟频率下运行并支持 RTOS。

ESP-12E 芯片

Tensilica Xtensa® 32 位 LX106
80 至 160 MHz 时钟频率。
128kB 内部 RAM
4MB 外置闪存
802.11b/g/n Wi-Fi 收发器

还有 128 KB RAM 和 4MB 闪存（用于程序和数据存储），足以应付组成的大字符串 web 页面、JSON/XML 数据以及我们现在扔给 IoT 设备的所有内容。 ESP8266 集成 802.11b/g/n HT40 Wi-Fi 收发器，因此它不仅可以连接 WiFi 网络并与互联网交互，还可以建立自己的网络，让其他设备直接连接到它。这使得 ESP8266 NodeMCU 更加通用。

电源要求

作为营业额tagESP8266 的 e 范围是 3V 到 3.6V，板子带有一个 LDO voltage 调节器保持音量tage 稳定在 3.3V。它可以可靠地提供高达 600mA 的电流，这在 ESP8266 在射频传输期间拉动高达 80mA 的情况下应该绰绰有余。稳压器的输出也断开到电路板的一侧并标记为 3V3。该引脚可用于为外部组件供电。

电源要求

操作量tage：2.5V 至 3.6V
板载 3.3V 600mA 稳压器
80mA 工作电流
睡眠模式下为 20 μA

ESP8266 NodeMCU 的电源通过板载 MicroB USB 连接器供电。或者，如果您有一个经过调节的 5V 电压tage 源，VIN 引脚可用于直接为 ESP8266 及其外设供电。

警告： ESP8266 需要 3.3V 电源和 3.3V 逻辑电平进行通信。 GPIO 引脚不能承受 5V！如果您想将电路板与 5V（或更高）组件连接，则需要进行一些电平转换。

外设和 I/O

ESP8266 NodeMCU 共有 17 个 GPIO 引脚，分接到开发板两侧的排针。这些引脚可以分配给各种外围任务，包括：

ADC 通道——一个 10 位 ADC 通道。
UART 接口——UART 接口用于串行加载代码。
PWM 输出——用于调光 LED 或控制电机的 PWM 引脚。

SPI、I2C 和 I2S 接口——用于连接各种传感器和外围设备的 SPI 和 I2C 接口。
I2S 接口——I2S 接口，如果你想为你的项目添加声音。

多路复用 I/O

1 个 ADC 通道
2个UART接口
4个PWM输出
SPI、I2C 和 I2S 接口

得益于 ESP8266 的引脚复用功能（多个外设复用在单个 GPIO 引脚上）。这意味着单个 GPIO 引脚可以充当 PWM/UART/SPI。

板载开关和 LED 指示灯

ESP8266 NodeMCU 有两个按钮。左上角标记为 RST 的是 Reset 按钮，当然用于重置 ESP8266 芯片。左下角的另一个 FLASH 按钮是升级固件时使用的下载按钮。

开关和指示灯

RST – 重置 ESP8266 芯片
FLASH – 下载新程序
蓝色 LED – 用户可编程

该板还具有一个用户可编程的 LED 指示灯，并连接到板的 D0 引脚。

串行通信

该板包含 Silicon Labs 的 CP2102 USB 转 UART 桥接控制器，可将 USB 信号转换为串行信号，并允许您的计算机对 ESP8266 芯片进行编程和通信。

串行通信

CP2102 USB 转 UART 转换器
4.5 Mbps 通信速度
流量控制支持

如果您的 PC 上安装了旧版本的 CP2102 驱动程序，我们建议您立即升级。
CP2102驱动升级链接—— https://www.silabs.com/developers/usb-to-uart-bridge-vcp-drivers

ESP8266 NodeMCU 引脚分配

ESP8266 NodeMCU 共有 30 个引脚将其与外界连接。连接如下：

为简单起见，我们将制作具有相似功能的引脚组。

电源引脚 有四个电源引脚，即。一个 VIN 引脚和三个 3.3V 引脚。 VIN 引脚可用于直接为 ESP8266 及其外围设备供电，如果您有稳压 5V 电压tage 源。 3.3V 引脚是板载 vol 的输出tage 调节器。这些引脚可用于为外部组件供电。

GND 是 ESP8266 NodeMCU 开发板的接地引脚。 I2C 引脚用于连接项目中的各种 I2C 传感器和外围设备。支持 I2C Master 和 I2C Slave。 I2C接口功能可以编程实现，时钟频率最高为100 kHz。需要注意的是，I2C 时钟频率应高于从设备的最慢时钟频率。

GPIO 引脚 ESP8266 NodeMCU 有 17 个 GPIO 引脚，可通过编程方式分配给 I2C、I2S、UART、PWM、IR 遥控器、LED 灯和按钮等各种功能。每个数字使能 GPIO 都可以配置为内部上拉或下拉，或设置为高阻抗。当配置为输入时，也可以设置为边沿触发或电平触发以产生 CPU 中断。

ADC 通道 NodeMCU 嵌入了一个 10 位精度的 SAR ADC。这两个功能可以使用 ADC 来实现，即。测试电源电压tagVDD3P3 引脚的 e 和测试输入 voltagTOUT 引脚的 e。但是，它们不能同时实施。

UART 引脚 ESP8266 NodeMCU 有 2 个 UART 接口，即 UART0 和 UART1，提供异步通信（RS232 和 RS485），通信速率最高可达 4.5 Mbps。 UART0（TXD0、RXD0、RST0 和 CTS0 引脚）可用于通信。它支持流体控制。但是，UART1（TXD1 引脚）只有数据传输信号，所以通常用于打印日志。

SPI 引脚 ESP8266 在从模式和主模式下具有两个 SPI（SPI 和 HSPI）。这些 SPI 还支持以下通用 SPI 功能：

SPI格式传输的4种时序模式
高达 80 MHz 和 80 MHz 的分频时钟

高达 64 字节的 FIFO

SDIO 引脚 ESP8266 具有安全数字输入/输出接口 (SDIO)，用于直接连接 SD 卡。支持 4 位 25 MHz SDIO v1.1 和 4 位 50 MHz SDIO v2.0。

PWM 引脚 该板具有 4 个脉冲宽度调制 (PWM) 通道。 PWM 输出可通过编程实现并用于驱动数字电机和 LED。 PWM 频率范围可在 1000 μs 至 10000 μs 之间调整，即在 100 Hz 和 1 kHz 之间。

控制销 用于控制ESP8266。这些引脚包括芯片使能引脚 (EN)、复位引脚 (RST) 和 WAKE 引脚。

EN 引脚——当 EN 引脚拉高时，ESP8266 芯片被启用。当拉低时，芯片以最小功率工作。

RST 引脚 – RST 引脚用于复位 ESP8266 芯片。
WAKE 引脚——唤醒引脚用于将芯片从深度睡眠状态唤醒。

ESP8266 开发平台

现在，让我们继续讨论有趣的事情！有多种开发平台可用于对 ESP8266 进行编程。您可以使用 Espruino – JavaScript SDK 和紧密模拟 Node.js 的固件，或使用 Mongoose OS – 物联网设备的操作系统（Espressif Systems 和 Google Cloud IoT 推荐的平台）或使用 Espressif 提供的软件开发工具包 (SDK)或维基百科上列出的平台之一。幸运的是，令人惊叹的 ESP8266 社区通过创建 Arduino 附加组件使 IDE 选择更进一步。如果您刚刚开始对 ESP8266 进行编程，这是我们推荐的开始环境，也是我们将在本教程中记录的环境。
这个适用于 Arduino 的 ESP8266 附加组件基于 Ivan Grokhotkov 和 ESP8266 社区其他成员的出色工作。查看 ESP8266 Arduino GitHub 存储库了解更多信息。

在 Windows 操作系统上安装 ESP8266 内核

让我们继续安装 ESP8266 Arduino 内核。首先是在您的 PC 上安装最新的 Arduino IDE（Arduino 1.6.4 或更高版本）。如果没有，我们建议立即升级。
Arduino IDE 的链接 – https://www.arduino.cc/en/software
首先，我们需要使用自定义更新董事会经理 URL. 打开 Arduino IDE 并转到 File > 偏好。然后复制到下面 URL 进入额外的董事会经理 URLs 位于窗口底部的文本框： http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

点击确定。然后通过转到工具 > 板 > 板管理器导航到板管理器。除了标准的 Arduino 板之外，还应该有几个新条目。通过键入 esp8266 过滤您的搜索。单击该条目并选择安装。

ESP8266 的板定义和工具包括一套全新的 gcc、g++ 和其他相当大的编译二进制文件，因此下载和安装可能需要几分钟（存档 file 约为 110MB）。安装完成后，条目旁边将出现一个小的 INSTALLED 文本。您现在可以关闭 Board Manager

阿杜诺前ample：眨眼

为确保正确设置 ESP8266 Arduino 内核和 NodeMCU，我们将上传最简单的草图 – The Blink！我们将使用板载 LED 进行此测试。正如本教程前面提到的，电路板的 D0 引脚连接到板载蓝色 LED 并且是用户可编程的。完美的！在我们开始上传草图和玩 LED 之前，我们需要确保在 Arduino IDE 中正确选择了电路板。打开 Arduino IDE 并在 Arduino IDE > Tools > Board 菜单下选择 NodeMCU 0.9 (ESP-12 Module) 选项。

现在，通过 micro-B USB 电缆将 ESP8266 NodeMCU 插入计算机。插入电路板后，应为其分配一个唯一的 COM 端口。在 Windows 机器上，这将类似于 COM#，而在 Mac/Linux 计算机上，它将以 /dev/tty.usbserial-XXXXXX 的形式出现。在 Arduino IDE > Tools > Port 菜单下选择这个串口。同时选择上传速度：115200