EGINNERS ESP8266 NodeMCU razvojna ploča
Internet stvari (IoT) je područje u trendu u svijetu tehnologije. Promijenio je način na koji radimo. Fizički objekti i digitalni svijet povezani su sada više nego ikad. Imajući to na umu, Espressif Systems (poduzeće Semiconductor sa sjedištem u Šangaju) izdao je ljupki mikrokontroler s WiFi-om velike veličine – ESP8266, po nevjerojatnoj cijeni! Za manje od 3 USD može pratiti i kontrolirati stvari s bilo kojeg mjesta u svijetu – savršeno za gotovo svaki IoT projekt.
Razvojna ploča opremila je ESP-12E modul koji sadrži ESP8266 čip s Tensilica Xtensa® 32-bitnim LX106 RISC mikroprocesorom koji radi na 80 do 160 MHz podesivom frekvencijom takta i podržava RTOS.
ESP-12E čip
- Tensilica Xtensa® 32-bitni LX106
- 80 do 160 MHz Takt Frekv.
- 128 kB interne RAM memorije
- 4MB vanjska bljeskalica
- 802.11b/g/n Wi-Fi primopredajnik
Tu je i 128 KB RAM-a i 4 MB Flash memorije (za pohranu programa i podataka) dovoljno da se nosi s velikim nizovima koji čine web stranice, JSON/XML podatke i sve što danas bacamo na IoT uređaje. ESP8266 integrira 802.11b/g/n HT40 Wi-Fi primopredajnik, tako da ne samo da se može povezati s WiFi mrežom i komunicirati s internetom, već može i postaviti vlastitu mrežu, dopuštajući drugim uređajima da se izravno povežu na to. To čini ESP8266 NodeMCU još svestranijim.
Zahtjevi za napajanje
Kako je operativni svtagRaspon ESP8266 je 3V do 3.6V, ploča dolazi s LDO voltage regulator za održavanje voltage stabilan na 3.3V. Može pouzdano opskrbiti do 600mA, što bi trebalo biti više nego dovoljno kada ESP8266 povuče čak 80mA tijekom RF prijenosa. Izlaz regulatora je također razbijen na jednu od strana ploče i označen kao 3V3. Ovaj pin se može koristiti za napajanje vanjskih komponenti.
Zahtjevi za napajanje
- Operativni svtage: 2.5 V do 3.6 V
- Ugrađeni 3.3V 600mA regulator
- 80mA Radna struja
- 20 μA tijekom stanja mirovanja
Napajanje za ESP8266 NodeMCU se napaja preko ugrađenog MicroB USB konektora. Alternativno, ako imate regulirani 5V voltagKao izvor, VIN pin se može koristiti za izravno napajanje ESP8266 i njegovih perifernih uređaja.
Upozorenje: ESP8266 zahtijeva napajanje od 3.3 V i logičke razine od 3.3 V za komunikaciju. GPIO pinovi nisu tolerantni na 5V! Ako želite sučelje ploče s komponentama od 5 V (ili više), morat ćete malo promijeniti razinu.
Periferni uređaji i I/O
ESP8266 NodeMCU ima ukupno 17 GPIO pinova izbijenih na zaglavlja pinova s obje strane razvojne ploče. Ove igle se mogu dodijeliti svim vrstama perifernih dužnosti, uključujući:
- ADC kanal – 10-bitni ADC kanal.
- UART sučelje – UART sučelje se koristi za serijsko učitavanje koda.
- PWM izlazi – PWM pinovi za prigušivanje LED dioda ili upravljanje motorima.
- SPI, I2C & I2S sučelje – SPI i I2C sučelje za spajanje svih vrsta senzora i perifernih uređaja.
- I2S sučelje – I2S sučelje ako želite dodati zvuk svom projektu.
Multipleksirani I/Os
- 1 ADC kanal
- 2 UART sučelja
- 4 PWM izlaza
- SPI, I2C i I2S sučelje
Zahvaljujući značajci multipleksiranja pinova ESP8266 (više perifernih uređaja multipleksirano na jednom GPIO pinu). Što znači da jedan GPIO pin može djelovati kao PWM/UART/SPI.
Ugrađeni prekidači i LED indikator
ESP8266 NodeMCU ima dva gumba. Jedan označen kao RST koji se nalazi u gornjem lijevom kutu je gumb Reset, koji se naravno koristi za resetiranje ESP8266 čipa. Drugi FLASH gumb u donjem lijevom kutu je gumb za preuzimanje koji se koristi tijekom nadogradnje firmvera.
Prekidači i indikatori
- RST – Resetirajte ESP8266 čip
- FLASH – Preuzimanje novih programa
- Plava LED dioda – programirana od strane korisnika
Ploča također ima LED indikator koji se može programirati i spojen je na D0 pin ploče.
Serijska komunikacija
Ploča uključuje CP2102 USB-to-UART Bridge Controller iz Silicon Labsa, koji pretvara USB signal u serijski i omogućuje vašem računalu da programira i komunicira s ESP8266 čipom.
Serijska komunikacija
- CP2102 USB-u-UART pretvarač
- Brzina komunikacije 4.5 Mbps
- Podrška za kontrolu protoka
Ako imate stariju verziju upravljačkog programa CP2102 instaliranu na vašem računalu, preporučujemo nadogradnju odmah.
Veza za nadogradnju upravljačkog programa CP2102 – https://www.silabs.com/developers/usb-to-uart-bridge-vcp-drivers
Pinout ESP8266 NodeMCU
ESP8266 NodeMCU ima ukupno 30 pinova koji ga povezuju s vanjskim svijetom. Veze su sljedeće:
Radi jednostavnosti napravit ćemo grupe igala sa sličnim funkcionalnostima.
Igle za napajanje Postoje četiri igle za napajanje tj. jedan VIN pin i tri 3.3V pina. VIN pin se može koristiti za izravno napajanje ESP8266 i njegovih perifernih uređaja, ako imate regulirani 5V vol.tage izvor. 3.3V pinovi su izlaz ugrađenog voltage regulator. Ovi se pinovi mogu koristiti za napajanje vanjskih komponenti.
GND je pin za uzemljenje razvojne ploče ESP8266 NodeMCU. I2C pinovi se koriste za spajanje svih vrsta I2C senzora i perifernih uređaja u vaš projekt. Podržani su i I2C Master i I2C Slave. Funkcionalnost I2C sučelja može se realizirati programski, a taktna frekvencija je maksimalno 100 kHz. Treba napomenuti da bi frekvencija takta I2C trebala biti viša od najsporije taktne frekvencije slave uređaja.
GPIO pinovi ESP8266 NodeMCU ima 17 GPIO pinova koji se mogu programski dodijeliti raznim funkcijama kao što su I2C, I2S, UART, PWM, IR daljinski upravljač, LED svjetlo i gumb. Svaki digitalno omogućen GPIO može se konfigurirati na interni pull-up ili pull-down, ili postaviti na visoku impedanciju. Kada je konfiguriran kao ulaz, također se može postaviti na okidač ruba ili okidač razine za generiranje CPU prekida.
ADC kanal NodeMCU je ugrađen s 10-bitnim preciznim SAR ADC-om. Dvije se funkcije mogu implementirati pomoću ADC-a, tj. Ispitivanje napajanja voltage pina VDD3P3 i ulaza za testiranje voltage od TOUT pin. Međutim, ne mogu se provoditi istovremeno.
UART pinovi ESP8266 NodeMCU ima 2 UART sučelja, tj. UART0 i UART1, koji pružaju asinkronu komunikaciju (RS232 i RS485), a mogu komunicirati brzinom do 4.5 Mbps. UART0 (pinovi TXD0, RXD0, RST0 i CTS0) se mogu koristiti za komunikaciju. Podržava kontrolu tekućine. Međutim, UART1 (TXD1 pin) ima samo signal za prijenos podataka pa se obično koristi za ispis dnevnika.
SPI igle ESP8266 ima dva SPI (SPI i HSPI) u slave i master modovima. Ovi SPI također podržavaju sljedeće SPI značajke opće namjene:
- 4 vremenska načina prijenosa SPI formata
- Do 80 MHz i podijeljeni taktovi od 80 MHz
- Do 64-byte FIFO
SDIO igle ESP8266 ima sigurno digitalno ulazno/izlazno sučelje (SDIO) koje se koristi za izravno sučelje SD kartica. Podržani su 4-bitni 25 MHz SDIO v1.1 i 4-bitni 50 MHz SDIO v2.0.
PWM pinovi Ploča ima 4 kanala pulsne širinske modulacije (PWM). PWM izlaz se može programski implementirati i koristiti za pokretanje digitalnih motora i LED dioda. Frekvencijski raspon PWM-a je podesiv od 1000 μs do 10000 μs, odnosno između 100 Hz i 1 kHz.
Kontrolne igle koriste se za upravljanje ESP8266. Ovi pinovi uključuju pin za omogućavanje čipa (EN), pin za resetiranje (RST) i pin za WAKE.
- EN pin – ESP8266 čip je omogućen kada se EN pin povuče VISOKO. Kada se povuče LOW čip radi na minimalnoj snazi.
- RST pin – RST pin se koristi za resetiranje ESP8266 čipa.
- WAKE pin – Wake pin se koristi za buđenje čipa iz dubokog mirovanja.
ESP8266 razvojne platforme
A sada prijeđimo na zanimljive stvari! Postoje razne razvojne platforme koje se mogu opremiti za programiranje ESP8266. Možete koristiti Espruino – JavaScript SDK i firmware koji blisko oponaša Node.js, ili koristiti Mongoose OS – operativni sustav za IoT uređaje (preporučena platforma od strane Espressif Systems i Google Cloud IoT) ili koristiti komplet za razvoj softvera (SDK) koji nudi Espressif ili neku od platformi navedenih na WiKiPedia. Srećom, nevjerojatna zajednica ESP8266 odvela je IDE odabir korak dalje kreirajući Arduino dodatak. Ako tek počinjete s programiranjem ESP8266, ovo je okruženje s kojim preporučujemo da počnete, a ono koje ćemo dokumentirati u ovom vodiču.
Ovaj dodatak ESP8266 za Arduino temelji se na nevjerojatnom djelu Ivana Grokhotkova i ostatka ESP8266 zajednice. Za više informacija pogledajte spremište ESP8266 Arduino GitHub.
Instalacija ESP8266 Core na Windows OS
Nastavimo s instalacijom ESP8266 Arduino jezgre. Prva stvar je da imate najnoviji Arduino IDE (Arduino 1.6.4 ili noviji) instaliran na vašem računalu. Ako ga nemate, preporučujemo nadogradnju odmah.
Veza za Arduino IDE – https://www.arduino.cc/en/software
Za početak, morat ćemo ažurirati upravitelja odbora s prilagođenim URL. Otvorite Arduino IDE i idite na File > Postavke. Zatim kopirajte ispod URL u dodatnog upravitelja odbora URLtekstualni okvir koji se nalazi na dnu prozora: http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
Pritisnite OK. Zatim idite do upravitelja ploča tako da odete na Alati > Ploče > Upravitelj ploča. Trebalo bi biti nekoliko novih unosa uz standardne Arduino ploče. Filtrirajte pretragu upisivanjem esp8266. Kliknite na taj unos i odaberite Instaliraj.
Definicije i alati ploče za ESP8266 uključuju cijeli novi skup gcc, g++ i drugih prilično velikih, kompiliranih binarnih datoteka, tako da može potrajati nekoliko minuta za preuzimanje i instalaciju (arhivirani file je ~110 MB). Nakon dovršetka instalacije, pored unosa će se pojaviti mali tekst INSTALIRANO. Sada možete zatvoriti upravitelja odbora
Arduino Example: Treptaj
Kako bismo bili sigurni da su jezgra ESP8266 Arduino i NodeMCU ispravno postavljeni, prenijet ćemo najjednostavniji skicu od svih – The Blink! Za ovaj test koristit ćemo ugrađenu LED diodu. Kao što je ranije spomenuto u ovom vodiču, D0 pin ploče spojen je na ugrađenu plavu LED diodu i može se programirati od strane korisnika. Savršen! Prije nego što prijeđemo na prijenos skice i igranje s LED-om, moramo se uvjeriti da je ploča pravilno odabrana u Arduino IDE. Otvorite Arduino IDE i odaberite opciju NodeMCU 0.9 (ESP-12 Module) pod vašim Arduino IDE > Alati > izbornik Ploča.
Sada priključite svoj ESP8266 NodeMCU u svoje računalo putem micro-B USB kabela. Nakon što je ploča priključena, treba joj dodijeliti jedinstveni COM port. Na Windows strojevima, to će biti nešto poput COM#, a na Mac/Linux računalima doći će u obliku /dev/tty.usbserial-XXXXXX. Odaberite ovaj serijski port u izborniku Arduino IDE > Alati > Port. Također odaberite brzinu prijenosa: 115200
Upozorenje: Više pažnje treba posvetiti odabiru ploče, odabiru COM porta i odabiru brzine prijenosa. Možete dobiti pogrešku espcomm_upload_mem tijekom učitavanja novih skica, ako to ne učinite.
Kada završite, pokušajte s bivšimampskica ispod.
void setup()
{pinMode(D0, OUTPUT);}void loop()
{digitalWrite(D0, HIGH);
kašnjenje(500);
digitalWrite(D0, LOW);
kašnjenje(500);
Nakon što se kod prenese, LED će početi treptati. Možda ćete morati dodirnuti tipku RST da bi vaš ESP8266 počeo izvoditi skicu.
Dokumenti / Resursi
 |
EGINNERS ESP8266 NodeMCU razvojna ploča [pdfUpute ESP8266 NodeMCU razvojna ploča, ESP8266, NodeMCU razvojna ploča |
