INŽENIERI ESP8266 NodeMCU attīstības padome
Lietu internets (IoT) ir bijusi populāra joma tehnoloģiju pasaulē. Tas ir mainījis veidu, kā mēs strādājam. Fiziskie objekti un digitālā pasaule tagad ir saistīti vairāk nekā jebkad agrāk. Paturot to prātā, Espressif Systems (Šanhajā bāzēta Semiconductor Company) ir izlaidusi burvīgu, neliela izmēra WiFi iespējotu mikrokontrolleri ESP8266 par neticamu cenu! Par mazāk nekā 3 ASV dolāriem tas var pārraudzīt un kontrolēt lietas no jebkuras vietas pasaulē — lieliski piemērots gandrīz jebkuram IoT projektam.
Izstrādes plate ir aprīkota ar ESP-12E moduli, kurā ir ESP8266 mikroshēma ar Tensilica Xtensa® 32 bitu LX106 RISC mikroprocesoru, kas darbojas ar regulējamu takts frekvenci no 80 līdz 160 MHz un atbalsta RTOS.
ESP-12E mikroshēma
- Tensilica Xtensa® 32 bitu LX106
- 80 līdz 160 MHz pulksteņa frekvence.
- 128kB iekšējā RAM
- 4MB ārējā zibspuldze
- 802.11b/g/n Wi-Fi raiduztvērējs
Ir arī 128 KB RAM un 4 MB zibatmiņas (programmu un datu glabāšanai), kas ir pietiekami daudz, lai tiktu galā ar lielajām virknēm, kas veido web lapas, JSON/XML datus un visu, ko mūsdienās izmetam IoT ierīcēs. ESP8266 ir integrēts 802.11b/g/n HT40 Wi-Fi raiduztvērējs, tāpēc tas var ne tikai izveidot savienojumu ar WiFi tīklu un mijiedarboties ar internetu, bet arī izveidot savu tīklu, ļaujot citām ierīcēm izveidot tiešu savienojumu ar to. Tas padara ESP8266 NodeMCU vēl daudzpusīgāku.
Jaudas prasība
Kā liecina darbības sējtagESP8266 diapazons ir no 3 V līdz 3.6 V, platei ir LDO vol.tage regulators, lai saglabātu tilptage vienmērīgs pie 3.3 V. Tas var droši piegādāt līdz pat 600 mA, kam vajadzētu būt vairāk nekā pietiekami, ja ESP8266 RF pārraides laikā pievelk pat 80 mA. Regulatora izeja ir arī sadalīta vienā no paneļa malām un marķēta kā 3V3. Šo tapu var izmantot, lai piegādātu strāvu ārējiem komponentiem.
Jaudas prasība
- Darbības sējtage: 2.5V līdz 3.6V
- Borta 3.3V 600mA regulators
- 80mA darba strāva
- 20 μA miega režīmā
ESP8266 NodeMCU barošana tiek nodrošināta, izmantojot iebūvēto MicroB USB savienotāju. Alternatīvi, ja jums ir regulēts 5 V tilptagŠajā avotā VIN tapu var izmantot, lai tieši piegādātu ESP8266 un tā perifērijas ierīces.
Brīdinājums: ESP8266 komunikācijai ir nepieciešams 3.3 V barošanas avots un 3.3 V loģiskie līmeņi. GPIO tapas nav izturīgas pret 5V! Ja vēlaties savienot plati ar 5 V (vai augstākiem) komponentiem, jums būs jāveic līmeņa maiņa.
Perifērijas ierīces un I/O
ESP8266 NodeMCU kopā ir 17 GPIO tapas, kas izdalītas līdz tapu galvenēm abās izstrādes paneļa pusēs. Šīs tapas var piešķirt visu veidu perifērijas pienākumiem, tostarp:
- ADC kanāls — 10 bitu ADC kanāls.
- UART interfeiss – UART interfeiss tiek izmantots koda sērijveida ielādei.
- PWM izejas – PWM tapas gaismas diožu aptumšināšanai vai motoru vadībai.
- SPI, I2C un I2S interfeiss – SPI un I2C interfeiss visu veidu sensoru un perifērijas ierīču pievienošanai.
- I2S interfeiss – I2S interfeiss, ja vēlaties savam projektam pievienot skaņu.
Multipleksēti I/Os
- 1 ADC kanāli
- 2 UART saskarnes
- 4 PWM izejas
- SPI, I2C un I2S interfeiss
Pateicoties ESP8266 kontaktu multipleksēšanas funkcijai (vairākas perifērijas ierīces, kas multipleksētas vienā GPIO kontaktā). Tas nozīmē, ka viena GPIO tapa var darboties kā PWM/UART/SPI.
Borta slēdži un LED indikators
ESP8266 NodeMCU ir divas pogas. Viena, kas atzīmēta kā RST, atrodas augšējā kreisajā stūrī, ir atiestatīšanas poga, ko, protams, izmanto ESP8266 mikroshēmas atiestatīšanai. Otra FLASH poga apakšējā kreisajā stūrī ir lejupielādes poga, kas tiek izmantota programmaparatūras jaunināšanas laikā.
Slēdži un indikatori
- RST — atiestatiet ESP8266 mikroshēmu
- FLASH — lejupielādējiet jaunas programmas
- Zilā gaismas diode – lietotāja programmējama
Plāksnei ir arī LED indikators, kas ir lietotāja programmējams un ir savienots ar plates D0 tapu.
Seriālā komunikācija
Platē ir iekļauts Silicon Labs CP2102 USB-UART tilta kontrolieris, kas pārveido USB signālu seriālā un ļauj datoram programmēt un sazināties ar ESP8266 mikroshēmu.
Seriālā komunikācija
- CP2102 USB-UART pārveidotājs
- Saziņas ātrums 4.5 Mbps
- Plūsmas kontroles atbalsts
Ja datorā ir instalēta vecāka CP2102 draivera versija, iesakām jaunināt tūlīt.
Saite CP2102 draivera jaunināšanai - https://www.silabs.com/developers/usb-to-uart-bridge-vcp-drivers
ESP8266 NodeMCU Pinout
ESP8266 NodeMCU kopā ir 30 tapas, kas to saskaras ar ārpasauli. Savienojumi ir šādi:
Vienkāršības labad mēs izveidosim tapas grupas ar līdzīgām funkcijām.
Strāvas tapas Ir četras barošanas tapas, proti. viena VIN tapa un trīs 3.3 V tapas. VIN tapu var izmantot, lai tieši piegādātu ESP8266 un tā perifērijas ierīces, ja jums ir regulēts 5 V tilpumstage avots. 3.3 V tapas ir iebūvēta tilpuma izejatage regulators. Šīs tapas var izmantot, lai piegādātu strāvu ārējiem komponentiem.
GND ir ESP8266 NodeMCU izstrādes plates zemējuma tapa. I2C tapas tiek izmantotas, lai jūsu projektā pievienotu visu veidu I2C sensorus un perifērijas ierīces. Tiek atbalstīti gan I2C Master, gan I2C Slave. I2C interfeisa funkcionalitāti var realizēt programmatiski, un pulksteņa frekvence ir maksimāli 100 kHz. Jāņem vērā, ka I2C pulksteņa frekvencei jābūt augstākai par pakārtotās ierīces lēnāko pulksteņa frekvenci.
GPIO piespraudes ESP8266 NodeMCU ir 17 GPIO tapas, kuras var programmatiski piešķirt dažādām funkcijām, piemēram, I2C, I2S, UART, PWM, IR tālvadības pultij, LED gaismai un pogai. Katru digitāli iespējotu GPIO var konfigurēt iekšējai vilkšanai vai nolaišanai, vai iestatīt augstu pretestību. Ja tas ir konfigurēts kā ievade, to var iestatīt arī uz malas trigeri vai līmeņa trigeri, lai ģenerētu CPU pārtraukumus.
ADC kanāls NodeMCU ir iegults ar 10 bitu precizitāti SAR ADC. Abas funkcijas var īstenot, izmantojot ADC, proti. Pārbaudes barošanas avota tilptage no VDD3P3 kontakta un testēšanas ieejas tilptage no TOUT tapas. Tomēr tos nevar īstenot vienlaikus.
UART tapas ESP8266 NodeMCU ir 2 UART saskarnes, ti, UART0 un UART1, kas nodrošina asinhronu saziņu (RS232 un RS485) un var sazināties ar ātrumu līdz 4.5 Mb/s. Komunikācijai var izmantot UART0 (TXD0, RXD0, RST0 un CTS0 tapas). Tas atbalsta šķidruma kontroli. Tomēr UART1 (TXD1 pin) piedāvā tikai datu pārraides signālu, tāpēc to parasti izmanto žurnāla drukāšanai.
SPI piespraudes ESP8266 ir divi SPI (SPI un HSPI) pakārtotā un galvenajā režīmā. Šie SPI atbalsta arī šādas vispārējas nozīmes SPI funkcijas:
- 4 SPI formāta pārsūtīšanas laika režīmi
- Līdz 80 MHz un sadalītie pulksteņi 80 MHz
- Līdz 64 baitu FIFO
SDIO tapas ESP8266 ir aprīkots ar drošu digitālo ievades/izvades interfeisu (SDIO), ko izmanto tiešai SD karšu saskarnei. Tiek atbalstīts 4 bitu 25 MHz SDIO v1.1 un 4 bitu 50 MHz SDIO v2.0.
PWM tapas Plāksnei ir 4 impulsa platuma modulācijas (PWM) kanāli. PWM izvadi var ieviest programmatiski un izmantot digitālo motoru un gaismas diožu vadīšanai. PWM frekvenču diapazons ir regulējams no 1000 μs līdz 10000 100 μs, ti, no 1 Hz līdz XNUMX kHz.
Vadības tapas tiek izmantoti, lai kontrolētu ESP8266. Šīs tapas ietver Chip Enable tap (EN), atiestatīšanas tapu (RST) un WAKE tapu.
- EN tapa — ESP8266 mikroshēma ir iespējota, kad EN tapa tiek pavilkta AUGSTI. Pavelkot LOW, mikroshēma darbojas ar minimālu jaudu.
- RST tapa — RST tapa tiek izmantota ESP8266 mikroshēmas atiestatīšanai.
- WAKE pin — Wake pin tiek izmantots, lai pamodinātu mikroshēmu no dziļa miega.
ESP8266 izstrādes platformas
Tagad pāriesim pie interesantajām lietām! Ir dažādas izstrādes platformas, kuras var aprīkot, lai programmētu ESP8266. Varat izmantot Espruino — JavaScript SDK un programmaparatūru, kas cieši emulē Node.js, vai izmantot Mongoose OS — operētājsistēmu IoT ierīcēm (ieteica Espressif Systems un Google Cloud IoT platforma) vai izmantot programmatūras izstrādes komplektu (SDK), ko nodrošina Espressif. vai kāda no platformām, kas uzskaitītas WiKiPedia. Par laimi, apbrīnojamā ESP8266 kopiena veica IDE atlasi soli tālāk, izveidojot Arduino papildinājumu. Ja jūs tikko sākat programmēt ESP8266, mēs iesakām sākt ar šo vidi, un to mēs dokumentēsim šajā apmācībā.
Šis ESP8266 papildinājums, kas paredzēts Arduino, ir balstīts uz Ivana Grokhotkova un pārējās ESP8266 kopienas apbrīnojamo darbu. Lai iegūtu papildinformāciju, skatiet ESP8266 Arduino GitHub repozitoriju.
ESP8266 kodola instalēšana operētājsistēmā Windows OS
Turpināsim ar ESP8266 Arduino kodola instalēšanu. Vispirms datorā ir jāinstalē jaunākā Arduino IDE (Arduino 1.6.4 vai jaunāka versija). Ja jums tā nav, iesakām jaunināt tūlīt.
Saite uz Arduino IDE - https://www.arduino.cc/en/software
Lai sāktu, mums būs jāatjaunina valdes pārvaldnieks ar pielāgotu URL. Atveriet Arduino IDE un dodieties uz File > Preferences. Pēc tam kopējiet tālāk URL Papildu padomes vadītājam URLs tekstlodziņš, kas atrodas loga apakšā: http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
Nospiediet OK. Pēc tam pārejiet uz valdes pārvaldnieku, dodoties uz Rīki > Dēļi > Dēļu pārvaldnieks. Papildus standarta Arduino dēļiem vajadzētu būt dažiem jauniem ierakstiem. Filtrējiet meklēšanu, ierakstot esp8266. Noklikšķiniet uz šī ieraksta un atlasiet Instalēt.
ESP8266 plates definīcijas un rīki ietver pilnīgi jaunu gcc, g++ un citu samērā lielu, kompilētu bināro failu komplektu, tāpēc lejupielāde un instalēšana var aizņemt dažas minūtes (arhivēts file ir ~ 110 MB). Kad instalēšana ir pabeigta, blakus ierakstam parādīsies neliels teksts INSTALLED. Tagad varat aizvērt valdes pārvaldnieku
Arduino Example: Mirkšķināt
Lai pārliecinātos, ka ESP8266 Arduino kodols un NodeMCU ir pareizi iestatīti, mēs augšupielādēsim visvienkāršāko skici — The Blink! Šim testam izmantosim iebūvēto LED. Kā minēts iepriekš šajā apmācībā, plates D0 tapa ir savienota ar borta Blue LED un ir lietotāja programmējama. Perfekti! Pirms mēs sākam augšupielādēt skici un spēlēt ar LED, mums ir jāpārliecinās, vai tāfele ir pareizi atlasīta Arduino IDE. Atveriet Arduino IDE un izvēlnē Arduino IDE atlasiet opciju NodeMCU 0.9 (ESP-12 modulis) > Rīki > Tāfele.
Tagad pievienojiet ESP8266 NodeMCU datoram, izmantojot mikro-B USB kabeli. Kad plate ir pievienota, tai ir jāpiešķir unikāls COM ports. Windows datoros tas būs kaut kas līdzīgs COM#, savukārt Mac/Linux datoros tas būs /dev/tty.usbserial-XXXXXX. Atlasiet šo seriālo portu izvēlnē Arduino IDE > Rīki > Ports. Atlasiet arī augšupielādes ātrumu: 115200
Brīdinājums: Vairāk uzmanības jāpievērš plates izvēlei, COM porta izvēlei un Augšupielādes ātruma izvēlei. Jaunu skiču augšupielādes laikā var tikt parādīta kļūda espcomm_upload_mem, ja tas neizdodas.
Kad esat pabeidzis, izmēģiniet bijušoampskice zemāk.
nederīgs iestatījums ()
{pinMode(D0, OUTPUT);}void loop()
{digitalWrite(D0, AUGSTS);
kavēšanās(500);
digitalWrite(D0, LOW);
kavēšanās(500);
Kad kods ir augšupielādēts, LED sāks mirgot. Iespējams, jums būs jāpieskaras pogai RST, lai ESP8266 sāktu skices palaišanu.
Dokumenti / Resursi
 |
INŽENIERI ESP8266 NodeMCU attīstības padome [pdfNorādījumi ESP8266 NodeMCU attīstības padome, ESP8266, NodeMCU attīstības padome |
