Microcontroller ESP8266: pagkonekta at pag-configure

Maraming mga gumagamit na pinamamahalaang upang buksan ang kanyang pansin sa ESP8266-12 chip na ipinalabas ng Espressif. Ang halaga ng mga ito ay mas mura kaysa sa standard na Bluetooth-adaptor card, at sa mas maliit na sukat, siya ay naging magkano ang mas maraming mga tampok. Ngayon ang lahat ng mga tagahanga bahay ay nagkaroon ng pagkakataon na magtrabaho sa isang Wi-Fi network sa dalawang mga mode, iyon ay, upang ikonekta ang iyong computer sa anumang mga access point o isama ito bilang isang point.

Sa kabilang dako, kailangan mo upang maayos na maunawaan kung ano ang mga card na ito ay hindi lamang Shield, na dinisenyo lamang para sa mga komunikasyon sa pamamagitan ng Wi-Fi. Mismo ESP8266 mismo ay isang microcontroller, na kung saan ay may sariling UART, GPIO at SPI-interface, ibig sabihin, maaari itong gamitin bilang isang ganap na self-contained na kagamitan. Maraming matapos ang chip na tinatawag na ito ng isang tunay na rebolusyon, at sa paglipas ng panahon, tulad ng mga aparato ay binuo kahit sa pinaka-pangunahing uri ng teknolohiya, ngunit hangga't ang aparato ay relatibong bago at isang matatag na firmware sa mga ito ay hindi. Maraming mga eksperto sa buong mundo ay sinusubukan upang ilikha ang iyong sariling mga firmware, dahil upang punan ang mga ito sa singil ay tunay na hindi mahirap, ngunit sa kabila ng iba't-ibang mga problema, ang aparato ay maaari na ngayong ma-tinatawag na lubos na angkop para sa paggamit.

Sa sandaling ito, isaalang-alang namin lamang ng dalawang mga pagpipilian para sa paggamit ng mobile na ito:

• Gamit ang board sa kumbinasyon na may dagdag na microcontroller, o computer, na kung saan ay isinasagawa sa pamamagitan ng control module UART.
• Independent pagsulat firmware para sa chip, na kung saan ay nagbibigay-daan pagkatapos ay gamitin ito bilang isang self-contained unit.

Ito ay natural na upang isaalang-alang ang isang malayang firmware sa kasong ito, hindi namin ay.

Sa pagtingin sa mga kadalian sa paggamit at mahusay na pagganap, maraming mga tao ay kabilang sa maraming mga microcontrollers bigyan ang kanilang mga kagustuhan ESP8266 modelo. Pagkonekta at ina-update ang firmware ng aparato ay napaka-simple at naa-access, at ginawa ang parehong hardware na kung saan ikaw ay pagkonekta equipment sa computer. Iyon ay ang parehong sa buong USB-TTL-converter, o, kung ang isa Mas pinipili ng iba pang mga pagpipilian sa pagkakakonekta, ay maaaring natupad sa pamamagitan ng RPI at Arduino.

Paano upang suriin?

Upang subukan ang mga pag-andar ng mga bagong binili device, kakailanganin mong gumamit ng isang espesyal na pinagmulan ng nagpapatatag boltahe, para sa hanggang sa 3.3 volts. Agad-agad ito ay nagkakahalaga ng pagpuna na ang tunay na ng module supply voltage range ay mula 3 hanggang 3.6 volts, at ang mas mataas na boltahe supply ng agad na humantong sa ang katunayan na ang kailangan lang ay makapinsala sa iyong ESP8266. Flash at iba pang software pagkatapos ng isang katulad na sitwasyon ay maaaring magsimula na hindi gumana nang maayos, at ikaw ay mayroon para maayos ang yunit o ng isang bagay upang itama ito.

Upang matukoy ang pagganap ng mga modelo ng microcontroller, kailangan mo lamang upang ikonekta ang tatlong mga pin:

• CH_PD at VCC ay konektado sa kapangyarihan supply ng 3.3 volts.
• GND ay konektado sa lupa.

Kung hindi ka gumagamit ng ESP-01, at anumang ibang module at ito ay sa una kasalukuyan nagmula GPIO15, at pagkatapos ay sa kaso na kailangan mo, at ito ay higit pang konektado sa lupa.

Kung ang factory firmware sa pagtakbo ng normal, at pagkatapos ay sa kasong iyon maaari mong makita ang pulang ilaw, at pagkatapos ng isang pares ng mga beses ay magpikit asul. Gayunpaman, dapat ito ay mapapansin na ang red power liwanag ay wala sa lahat ng mga ESP8266 Serye device. Firmware sa ilang mga aparato ay hindi nagbibigay ng pagbibigay-liwanag ng pulang liwanag, kung ang module ay absent (sa partikular, ito ay tumutukoy sa modelo ESP-12).

Matapos kang kumonekta sa iyong wireless network ay aktibo sa pamamagitan ng isang bagong access point, na kung saan ay tinatawag na ESP_XXXX, at maaari itong nakita sa anumang aparato na may access sa Wi-Fi. Sa kasong ito, ang pangalan ng access point ay direktang nakasalalay sa firmware ng gumagawa ang iyong ginagamit, at sa gayon ay ilang isa.

Kung ang punto ay lilitaw, maaari mong ipagpatuloy ang eksperimento, kung hindi man ay magkakaroon upang magsagawa ng isang muling pagsusuri ng kapangyarihan, pati na rin ang kawastuhan ng GND at CH_PD connection, at kung ang lahat ng bagay ay konektado tama, pagkatapos ay pinaka-malamang, pa rin sinusubukan mong gamitin ang sirang unit o sa ito ay nagre-install firmware na may mga hindi standard na mga setting.

Paano upang ikonekta ito mabilis?

Standard set na kinakailangan para sa koneksyon ng modyul na ito isama ang sumusunod:

• ang module mismo;
• solderless breadboard;
• isang buong hanay ng mga wire ina, ama, na dinisenyo para sa prototyping board, o mga espesyal na cable DUPONT MF;
• USB-TTL converter batay sa PL2303, FTDI o ilang mga katulad na chip. Ang pinakamahusay na opsyon - kung USB-TTL adapter ding output RTS at DTR, dahil dahil sa ito ay maaaring nakakamit medyo mabilis na i-download ang firmware mula sa ilang UDK, Arduino IDE o Sming, nang walang kahit na ang pangangailangan para sa manu-manong Paglipat GPIO0 lupa.

Kung gagamitin mo ang converter sa 5 volts, pagkatapos ay ang kailangan upang bumili ng isang karagdagang boltahe regulator chip sa batayan ng 1117 o anumang katulad na, pati na rin ang kapangyarihan source (para sa mga karaniwang 1117 lubos na mahusay na angkop kahit ordinaryong pag-charge mula sa isang smartphone sa 5 mga volts). Ito ay inirerekomenda na hindi gamitin ang Arduino IDE o USB-TTL sa isang source ng kapangyarihan para sa ESP8266, at gumamit ng isang hiwalay na, dahil dahil sa ito maaari mong mapupuksa wakas ng mga problema sa timbang.

Advanced na hanay upang magbigay ng isang kumportable at pare-pareho ang trabaho sa mga module ay nagbibigay ng para sa mga pangangailangan ng karagdagang kapangyarihan konektor, resistors, LEDs at DIP-switch. Bilang karagdagan, ito ay posible rin na gumamit ng isang murang USB monitor, na kung saan ay nagbibigay-daan sa iyo upang patuloy na masubaybayan ang halaga ng kasalukuyang consumption, at magbigay ng maliit na proteksyon mula sa mga USB bus ng paglitaw ng isang maikling circuit.

Ano ang dapat kong gawin?

Una sa lahat ito ay nagkakahalaga ng noting ang katotohanan na ang ESP8266 control ay maaaring bahagyang naiiba depende sa kung aling partikular na modelo na ginagamit mo. Ang ganitong mga modules iniharap ngayon ganap ng isang pulutong, at ang unang bagay na kakailanganin - ay ang pagkakakilanlan ng mga modelo at ikaw ay gumagamit ng ito upang matukoy ang pin na koneksyon. Sa manwal na ito, kami ay makipag-usap tungkol sa pagtatrabaho gamit ang module ESP8266 ESP-01 V090, at kung gagamitin mo ang ilang mga iba pang mga modelo nagmula Ping GPIO15 (HSPICS, MTDO), kakailanganin mo upang hilahin sa kanya sa lupa tulad ng isang standard na module ng pagsisimula at para firmware mode.

Pagkatapos ay i-double check na ang supply ng boltahe para sa mga konektado module ay 3.3 volts. Tulad ng nabanggit sa itaas, sa pinahihintulutang range ay mula 3 hanggang 3.6 volts, at sa kaso ng pagtaas ng ang aparato ay nabigo, ngunit ang supply boltahe ay maaaring maging kahit malaki mas mababa kaysa 3 volts, na kung saan ay nakasaad sa mga dokumento.

Kung gumamit ka ng USB-TTL converter 3.3 volts, pagkatapos ay ang module ay konektado sa parehong paraan tulad ng sa kaliwang bahagi ng larawan sa ibaba. Kung inilapat mo eksklusibo pyativoltovy USB-TTL, at pagkatapos ay bigyang-pansin ang kanang bahagi ng figure. Ito ay maaaring mukhang na ang kanan ay mas mahusay dahil sa ang katunayan na ito ay gumamit ng isang hiwalay na power supply, ngunit sa katunayan sa kaso ng USB-TTL paggamit ng converter 5 volts ay lubos na kanais-nais na magsagawa ng karagdagang divider resistors upang matiyak ang pag-aarmonya ng trehvoltovyh at pyativoltovyh mga antas ng logic, o lamang gamitin ang mga antas ng module ng conversion.

Hook Up Espesyal na Features

Sa kanang may koneksyon diagram UTXD (TX), pati na rin URXD (RX) ng module upang pyativoltovoy logic, TTL, at pagsasakatuparan ng naturang pamamaraan natupad sa iyong sariling peligro. Sa pamamagitan ng ESP8266 paglalarawan sinasabi nito na ang yunit ay gumagana epektibo lamang sa 3.3V logic. Sa napakalaki karamihan ng mga kaso, kahit na sa kaso ng isang logic pyativoltovoy kagamitan ay hindi mabibigo, ngunit paminsan-minsan may mga ganitong sitwasyon, kaya ang gayong koneksyon ay hindi inirerekomenda.

Kung hindi mo magawang upang gumamit ng isang nakatuong USB-TTL converter 3.3 volts, ay maaaring inilapat sa divider resistors. Gayundin nagkakahalaga noting ay na sa tamang figure Power 1117 stabilizer ay konektado nang walang karagdagang mga tubo, at talagang ito ay gumagana teknolohiya, ngunit ito ay pa rin ang pinakamahusay na upang gamitin ang mga kable diagram 1117 sa kapasitor matangkad at malusog - kailangan sa pag-areglo ito sa ESP8266 datasheet sa iyong stabilizer o gamitin ang na ganap na handa module, batay sa batayan ng 1117.

Upang simulan ang yunit, kailangan mong basagin ang kadena GPIO0-TND, pagkatapos ito ay posible upang matustusan ang kapangyarihan. Ito ay nagkakahalaga ng noting na ang lahat ng kailangan mong gawin ito sa ganoong pagkakasunod-sunod, iyon ay, unang siguraduhin na GPIO0 «nagha-hang sa hangin", at lamang pagkatapos ay ilapat ang kapangyarihan upang CH_PD at VCC.

Paano upang kumonekta nang maayos?

Kung maaari mong ilaan ang isang solong gabi sa na normal kumonekta ESP8266 module, maaari mong gamitin ang mas matatag na opsyon. Sa diagram sa itaas nakikita mo ang opsyon na koneksyon gamit ang awtomatikong pag-load ng firmware.

Dapat ito ay nabanggit na sa itaas na larawan ay hindi ipakita ang paggamit ng mga libreng GPIO at ADC, at ang koneksyon ay direktang nakasalalay sa kung ano ang eksaktong nais mong ipatupad, ngunit kung nais mong upang matiyak ang katatagan, huwag kalimutan upang hilahin ang lahat ng GPIO Power at ADC sa lupa gamit ang isang pull-up risistor.

10k resistors, kung kinakailangan, maaaring mapalitan sa pamamagitan ng anumang iba pang mga nasa hanay ng 4,7k sa 50k, hindi kasama GPIO15, pati na sa kanyang mukha halaga ay dapat na hindi hihigit sa 10k. Paniniwala kapasitor smoothing mataas na frequency ripple ay medyo naiiba.

Compound GPIO16 RESET at sa pamamagitan ng paggamit ng malalim na pagtulog risistor 470 ohms ay maaaring kinakailangan kapag gumagamit ng ang katumbas na mode, dahil sa pagkakasunud-sunod upang lumabas mula sa malalim na pagtulog mode, ang module ay gumaganap ng isang buong pag-reset sa pamamagitan ng pagdala out mababang antas upang matustusan GPIO16. Sa kawalan ng mga ito tambalan malalim na pagtulog mode para sa iyong unit ay mananatili magpakaylanman.

Sa unang tingin, maaaring ito tila na GPIO0, GPIO1 (TX), GPIO2, GPIO3 (RX) at GPIO15 busy, kaya gamitin ang mga ito para sa kanilang sariling mga layunin ay hindi gagana, ngunit sa katotohanan ito ay hindi gayon. Ang isang sapat na mataas na antas na GPIO0 at GPIO2, pati na rin mababa upang GPIO15 maaaring kinakailangan lamang para sa unang startup ng module, at sa hinaharap ito ay posible na gamitin ang mga ito sa kanyang paghuhusga. Ang tanging bagay na nagkakahalaga mentioning - huwag kalimutan na magbigay ang nais na antas bago magsagawa ng isang buong pag-reset ng iyong kagamitan.

Maaari mo ring gamitin TX, RX bilang GPIO1 at GPIO3 alternatibo, ngunit huwag kalimutan na pagkatapos ng modyul na simulan ang bawat firmware ay nagsisimula na "pull" ang TX parallel ginagawa ang pag-debug ng impormasyon na ipinadala sa UART0 sa isang rate ng 74,480, ngunit pagkatapos ay gaganapin ang isang matagumpay na pag-download, maaari mong gamitin ang mga ito hindi lamang bilang UART0 upang gumawa ng data exchange sa isa pang device, ngunit din bilang isang karaniwang GPIO.

Para sa mga module kung saan ang isang maliit na halaga ng diluted pin (halimbawa, ESP-01) ay hindi kinakailangan upang ikonekta ang undiluted pin, iyon ay, ang ESP-01 bred lamang: GND, CH_PD, VCC, GPIO0, GPIO2 at ang I-reset, at ito ay ang kanilang ka Kailangan mong higpitan. May ay hindi na kailangan upang ma-soldered direkta sa chip ESP8266EX, at pagkatapos ay hilahin ang pin undiluted, maliban kung talagang kailangan mo.

Ang nasabing koneksyon diagram ay ginagamit matapos ang isang malaking bilang ng mga eksperimento natupad sa pamamagitan ng mga kwalipikadong mga eksperto at binuo mula sa isang mayorya ng iba't ibang impormasyon. Dapat ito ay nabanggit na kahit na tulad schemes ay hindi maituturing na mainam, dahil maaari mong gamitin ang isang bilang ng iba pang, pantay-epektibong mga pagpipilian.

Koneksyon sa pamamagitan ng Arduino

Kung para sa ilang kadahilanan, walang USB-TTL converter 3.3 volts, pagkatapos ay ang WiFi ESP8266 module ay maaaring konektado sa pamamagitan ng Arduino may pinagsamang converter. Dito ay kailangan mo munang bigyang-pansin ang tatlong pangunahing elemento:

• Kapag ginamit sa ESP8266 Arduino I-reset ang una konektado sa GND, upang maalis ang kakayahan upang patakbuhin ang microcontroller at sa form na ito ay ginamit bilang isang transparent USB-TTL converter.
• RX at TX ay hindi konektado "sa crossing", at direktang - RX-RX (berde), TX-TX (dilaw).
• Lahat ng iba pa ay konektado sa parehong paraan tulad ng nasa itaas.

Ano ang dapat isaalang-alang ang

Sa ganitong pamamaraan ay nangangailangan din ng pagtutugma layers 5 bolta TTL Arduino, at 3.3 volts sa ESP8266, ngunit maaaring gumana rin ito.

Kapag konektado sa ESP8266 Arduino ay maaaring nilagyan ng boltahe regulator, sa kabila ng mga kasalukuyang na kung saan ay kinakailangan para sa ESP8266, bilang isang resulta, bago mo i-activate ito, kailangan mong i-check sa datashipom sa isa na ginagamit mo. Huwag subukang upang kumonekta sa anumang iba pang mga elemento Kumukonsumo ng lakas na may ESP8266, tulad ng ito ay maaaring humantong sa ang katunayan na ang built-in boltahe regulator Arduino lang nabibigo.

Gayundin, mayroong isa pang koneksyon diagram ESP8266 at Arduino, na gumagamit ng SoftSerial. Dahil ang library SoftSerial speed port katumbas ng 115,200, ay masyadong mataas at hindi magagarantiya matatag na operasyon ay hindi inirerekomenda, koneksyon na ito paraan upang gamitin, bagaman mayroong ilang mga kaso kung saan ito gumagana ay lubos na matatag.

Koneksyon sa pamamagitan ng RaspberryPi

Kung hindi mo na kailangang sa lahat ng anumang USB-TTL converter, sa kasong iyon maaari mong gamitin RaspberryPi. Sa kasong ito, para sa ESP8266 programming at koneksyon ay halos magkapareho, ngunit dito ito ay hindi kaya maginhawa, at Bukod pa rito ay kailangan na gumamit ng pagkain bilang isang pampatatag sa 3.3 volts.

Upang simulan ang RX, TX at GND aming mga aparato upang kumonekta ESP8266, VCC at GND at kumuha ng off ang regulated power supply, kinakalkula sa 3.3 volts. Dito, mga espesyal na pansin ay dapat bayaran sa ang katunayan na ang kailangan mo upang gumawa ng mga koneksyon ng aparato GND, iyon ay, ang stabilizer RaspberryPi at ESP8266. Kung built in sa iyong device model regulator maaari makatiis hanggang sa 300 MA ng karagdagang load, pagkatapos ay ang ESP8266 connection ay lubos na normal, ngunit ang lahat tapos na ito sa iyong sariling peligro.

i-configure ang mga setting

Kapag nauunawaan mo kung paano ikonekta ESP8266, kailangan mong tiyakin na ang mga driver para sa iyong aparato ay naka-set up nang tama, kaya na ang mga bagong virtual serial port ay idinagdag sa sistema. Magkakaroon kailangan upang gamitin ang mga programa - Serial Port Terminal. Sa prinsipyo, ang utility ay maaaring pumili ng anumang sa iyong panlasa, ngunit dapat mong maunawaan kung tama na ang anumang mga koponan na ikaw ay ipinadala sa mga serial port, sa katapusan ay dapat magkaroon ng trailing character CR + LF.

Medyo kalat na kalat na paggamit CoolTerm ESPlorer at mga utility, ang huli ginagawang posible na huwag pumasok ESP8266 ang AT commands sa kanilang sarili, at ito ay nagbibigay sa mas madali upang gumana sa lua script ilalim NodeMCU, kaya ito ay madaling gamitin bilang isang karaniwang terminal.

Para sa isang normal na koneksyon sa serial port ay may sa gawin ng maraming trabaho, dahil ang firmware para sa ESP8266 ay halos iba-iba at maaaring natupad activation sa iba't ibang mga bilis. Upang magpasya sa ang pinakamahusay na opsyon, kailangan mong pumunta sa pamamagitan ng tatlong pangunahing mga opsyon: 9600, 57,600 at 115,200.

Paano upang pagbukud-bukurin out?

Upang makapagsimula, ikonekta ang terminal ng software sa serial port ng virtual paglalantad parameter 9600 8N1, at pagkatapos ay gumastos ng isang buong module reset, hindi pagpapagana CH_PD (chip paganahin) ng kapangyarihan, at pagkatapos ay i-activate ito muli, distorting CH_PD. Maaari mo ring gastusin ng isang maikling circuit sa lupa I-reset upang i-restart ang unit at obserbahan ang data sa terminal.

Ang unang LED na aparato na maipakita sa parehong paraan tulad ng ipinapakita sa paglalarawan ng mga pamamaraan ng pag-verify. Dapat mo ring sundin ang mga terminal set ng ibang mga character na nagtatapos sa ay handa na, at kung hindi, makipag-ugnayan muli sa terminal gaganapin sa isang iba't ibang mga bilis, na sinusundan ng isang reboot ng module.

Kapag nakakita ka ng isa sa mga pagpipilian na ibinigay line bilis, ay maaaring ituring na isang module handa na para sa operasyon.

Paano i-update firmware?

Pagkatapos mong i-install ang ESP8266, ikonekta ang aparato ay tumatagal lamang ng ilang segundo, at pagkatapos ito ay magiging handa upang i-upgrade ang iyong firmware. Upang i-install ng bagong software na kailangan mong gawin susunod.

Upang magsimula, i-download ang pinakabagong bersyon ng firmware mula sa opisyal na site at nai-download ng isang utility para sa flashing. Dito, espesyal na pansin ay dapat ibigay sa kung ano ang operating system ay naka-install sa machine na tumatakbo ESP8266. Pagkonekta ng mga aparato ay pinakamahusay na gumanap sa mga mas lumang mga sistema ng Windows 7.

Para sa karaniwang Windows OS na ito ay pinakamainam na gumamit ng isang programa na tinatawag na XTCOM UTIL, na kung saan ay lalo na maginhawa sa trabaho, kung ang firmware ay lamang ng isang file. Ang pinakamahusay na opsyon multi-platform ay dapat tumawag sa utility esptool, na kung saan, gayunpaman, ay humihingi para sa mga sawa, at ang pangangailangan upang tukuyin ang mga parameter ng command line. Sa karagdagan, may kaugnayan ESP8266 core function ay nagbibigay-daan sa iyo upang Maginhawang gawin ang mga programa ng Flash Download Tool, na may isang sapat na malaking bilang ng mga setting, pati na rin ang isang maginhawang teknolohiya upang i-install ang firmware mula sa maraming mga file.

Susunod, idiskonekta ang iyong terminal program mula sa serial port, at isang ganap na idiskonekta mula sa mains CH_PD, GPIO0 ikonekta ang module sa GND, at pagkatapos ay CH_PD maaaring bumalik pabalik. Sa katapusan, lamang simulan ang programa para sa module firmware at i-load ang mga ito sa ESP8266 relay.

Sa napakalaki karamihan ng mga kaso ang firmware ay na-load sa ang yunit sa isang bilis sa rehiyon ng 115,200, ngunit ito ay isang espesyal na mode ay nagbibigay sa awtomatikong pamamahagi ng bilis, sa gayon ay maaari isagawa ang firmware sa isang bilis ng higit sa 9600, pag-update ng mga magagamit na ESP8266 function. Arduino ay ginagamit para sa koneksyon o USB-TTL - ay hindi-play ang isang espesyal na papel na ginagampanan dito, ang speed limit ay nakasalalay sa haba ng wire na ginamit ng mga converter, at isang bilang ng iba pang mga kadahilanan.