Mikropengawal ESP8266: menyambung dan mengkonfigurasi

Ramai pengguna telah berjaya menumpukan perhatian kepada ESP8266-12 cip yang dikeluarkan oleh Espressif. Kos ia adalah jauh lebih murah daripada kad Bluetooth penyesuai standard, dan pada dimensi yang lebih kecil, beliau telah banyak lagi ciri-ciri. Sekarang semua penyokong tuan rumah mempunyai peluang untuk bekerja di rangkaian Wi-Fi dalam dua mod, iaitu, untuk menyambungkan komputer anda ke mana-mana pusat akses atau dimasukkan sebagai satu mata.

Sebaliknya, anda perlu betul-betul memahami apa yang kad ini bukan sahaja Shield, direka hanya untuk komunikasi melalui Wi-Fi. Sendiri ESP8266 sendiri adalah pengawal mikro, yang mempunyai UART sendiri, GPIO dan SPI-antara muka, iaitu ia boleh digunakan sebagai peralatan yang serba lengkap. Banyak selepas cip ini memanggilnya revolusi benar, dan dari masa ke masa, peranti itu akan dibina walaupun dalam jenis yang paling asas teknologi, tetapi selagi peranti yang agak baru dan firmware stabil di atasnya tidak. Ramai pakar di seluruh dunia cuba untuk mencipta firmware anda sendiri, kerana untuk mengisi mereka yang bertanggungjawab yang benar-benar tidak sukar, tetapi di sebalik pelbagai kesukaran, peranti sekarang boleh dipanggil agak sesuai untuk digunakan.

Pada masa ini, kami mengambil kira hanya dua pilihan untuk menggunakan modul ini:

• Menggunakan papan dalam kombinasi dengan mikropengawal tambahan, atau komputer, yang akan dijalankan melalui UART kawalan modul.
• firmware bertulis bebas untuk cip, yang membolehkan kemudian menggunakannya sebagai unit serba lengkap.

Ia adalah semula jadi yang perlu dipertimbangkan firmware bebas dalam kes ini, kita tidak akan.

Melihat kepada kemudahan penggunaan dan prestasi yang baik, ramai orang di kalangan banyak pengawal mikro memberi model keutamaan ESP8266 mereka. Menyambung dan mengemaskini firmware peranti ini adalah sangat mudah dan boleh diakses, dan dibuat pada perkakasan yang sama di mana anda menyambung peralatan ke komputer. Itulah yang sama di seluruh USB-TTL-converter, atau, jika seseorang lebih suka pilihan penyambungan lain, boleh dijalankan melalui RPI dan Arduino.

Bagaimana untuk menyemak?

Untuk menguji fungsi peranti yang baru dibeli, anda akan perlu menggunakan sumber khas voltan stabil, sehingga kepada 3.3 volt. Dengan serta-merta ia adalah diperhatikan bahawa sebenar julat voltan bekalan modul adalah 3-3,6 volt, dan bekalan voltan meningkat dengan serta-merta membawa kepada hakikat bahawa anda hanya akan merosakkan ESP8266 anda. Flash dan perisian lain selepas situasi yang sama boleh mula tidak berfungsi dengan betul, dan anda sudah mempunyai untuk membaiki unit atau sesuatu untuk membetulkannya.

Untuk menentukan prestasi model mikropengawal, anda hanya perlu untuk menyambung tiga pin:

• CH_PD dan VCC disambungkan kepada bekalan kuasa sebanyak 3.3 volt.
• GND disambungkan ke tanah.

Jika anda tidak menggunakan ESP-01, dan mana-mana modul yang lain dan ia pada mulanya hadir berasal GPIO15, maka dalam hal yang anda perlu, dan ia akan terus disambungkan ke tanah.

Jika firmware kilang untuk berjalan seperti biasa, maka dalam hal yang anda boleh lihat lampu merah, dan kemudian beberapa kali akan berkelip biru. Walau bagaimanapun, perlu diperhatikan bahawa cahaya kuasa merah tidak mempunyai semua peranti ESP8266 Series. Firmware pada beberapa peranti tidak menyediakan pencahayaan lampu merah, jika modul tidak hadir (khususnya, ini merujuk kepada model ESP-12).

Selepas menyambung ke rangkaian wayarles anda diaktifkan oleh pusat akses baru, yang akan dipanggil ESP_XXXX, dan ia boleh dikesan dengan mana-mana peranti yang mempunyai akses kepada Wi-Fi. Dalam kes ini, nama pusat akses langsung bergantung kepada firmware pengilang anda gunakan, dan oleh itu mungkin beberapa yang lain.

Jika tempat yang tidak muncul, anda boleh terus mencuba, jika tidak akan mempunyai untuk menjalankan kuasa semakan semula, serta ketepatan GND dan sambungan CH_PD, dan jika semuanya disambungkan dengan betul, maka kemungkinan besar, anda masih cuba untuk menggunakan unit yang patah pada ia hanya memasang perisian tegar menggunakan tetapan bukan standard.

Bagaimana untuk menyambung dengan cepat?

set standard yang diperlukan untuk sambungan modul ini termasuk yang berikut:

• modul itu sendiri;
• papan tempat memotong roti pateri;
• satu set lengkap wayar ibu, ayah, direka untuk papan prototaip, atau kabel khas DUPONT MF;
• penukar USB-TTL berdasarkan PL2303, FTDI atau beberapa cip yang sama. Pilihan terbaik - jika penyesuai USB-TTL juga RTS output dan DTR, kerana disebabkan oleh ini boleh dicapai agak cepat turun firmware dari beberapa UDK, Arduino IDE atau Sming, tanpa keperluan untuk manual pensuisan GPIO0 tanah.

Jika anda menggunakan penukar untuk 5 volt, maka keperluan untuk membeli tambahan cip pengatur voltan atas dasar 1117 atau mana-mana sama, dan juga sebagai sumber kuasa (untuk standard 1117 dengan baik sesuai pengecasan walaupun biasa daripada telefon pintar untuk 5 volt). Ia adalah disyorkan untuk tidak menggunakan Arduino IDE atau USB-TTL untuk sumber kuasa untuk ESP8266, dan menggunakan yang berasingan, kerana disebabkan oleh ini, anda boleh menghilangkan akhirnya masalah berat badan.

set maju untuk menyediakan kerja yang selesa dan berterusan dengan modul yang memperuntukkan keperluan untuk tambahan penyambung kuasa, perintang, LED dan DIP-suis. Di samping itu, ia juga mungkin untuk menggunakan monitor USB murah, yang membolehkan anda untuk sentiasa memantau jumlah penggunaan semasa, dan menyediakan perlindungan sedikit dari bas USB berlakunya litar pintas.

Apakah yang perlu saya lakukan?

Pertama sekali ia adalah diperhatikan hakikat bahawa kawalan ESP8266 yang mungkin sedikit berbeza bergantung kepada model tertentu yang anda gunakan. modul seperti yang dibentangkan hari ini agak banyak, dan perkara pertama yang perlu - adalah pengenalan model dan anda menggunakannya untuk menentukan sambungan pin. Di dalam buku ini, kita akan bercakap tentang bekerja dengan modul ESP8266 ESP-01 V090, dan jika anda menggunakan beberapa model lain yang diperoleh Ping GPIO15 (HSPICS, MTDO), anda akan perlu untuk tarik dia ke tanah seperti permulaan modul standard dan untuk memasuki mod firmware.

Kemudian periksa voltan bekalan untuk modul yang berkaitan 3.3 volt. Seperti yang dinyatakan di atas, julat yang dibenarkan adalah 3-3,6 volt, dan dalam hal meningkatkan peranti gagal, tetapi voltan bekalan boleh menjadi lebih jauh lebih rendah daripada 3 volt, yang dinyatakan di dalam dokumen.

Jika anda menggunakan USB-TTL converter 3.3 volt, maka modul itu ada hubungan dalam cara yang sama seperti di sebelah kiri gambar di bawah. Jika anda memohon secara eksklusif pyativoltovy USB-TTL, kemudian memberi perhatian kepada sebelah kanan rajah. Ia mungkin kelihatan bahawa hak adalah lebih cekap kerana fakta bahawa ia digunakan bekalan kuasa yang berasingan, tetapi sebenarnya dalam hal penggunaan USB-TTL penukar 5 volt adalah sangat wajar untuk membuat perintang pembahagi tambahan bagi memastikan pengharmonian trehvoltovyh dan pyativoltovyh tahap logik, atau hanya menggunakan tahap modul penukaran.

Hook Up Ciri-ciri Istimewa

Di sebelah kanan terdapat UTXD rajah sambungan (TX), serta URXD (RX) modul untuk pyativoltovoy logik, TTL, dan menjalankan apa-apa tatacara dijalankan atas risiko anda sendiri. Oleh ESP8266 Huraian mengatakan bahawa unit ini berfungsi dengan berkesan hanya dengan logik 3.3V. Dalam majoriti kes, walaupun dalam hal peralatan logik pyativoltovoy tidak gagal, tetapi kadang-kadang terdapat keadaan seperti ini, jadi sambungan demikian adalah tidak digalakkan.

Jika anda tidak dapat menggunakan yang berdedikasi USB-TTL converter 3.3 volt, boleh digunakan untuk perintang pembahagi. Juga diperhatikan adalah bahawa dalam angka Power yang betul 1117 penstabil disambungkan tanpa paip tambahan, dan ia benar-benar teknologi bekerja, tetapi ia masih terbaik untuk menggunakan gambar rajah pendawaian 1117 dengan kapasitor strapping - perlu mendamaikan dengan datasheet ESP8266 ke penstabil atau menggunakan sudah benar-benar bersedia modul, berdasarkan asas 1117.

Untuk memulakan unit, anda perlu untuk memecahkan rantaian GPIO0-TND, maka ia adalah mungkin untuk membekalkan kuasa. Perlu diingat bahawa semua yang anda perlu melakukannya dalam perintah itu, iaitu, pertama pastikan bahawa GPIO0 «tergantung di udara", dan hanya kemudian memohon kuasa untuk CH_PD dan VCC.

Bagaimana untuk menyambung dengan betul?

Jika anda boleh mendedikasikan satu petang untuk yang biasanya menyambung modul ESP8266, anda boleh menggunakan pilihan yang lebih stabil. Dalam rajah di atas anda melihat pilihan sambungan dengan memuatkan firmware automatik.

Ia harus diperhatikan bahawa dalam imej di atas tidak menunjukkan penggunaan GPIO percuma dan ADC, dan sambungan akan terus bergantung kepada apa yang sebenarnya yang anda mahu untuk melaksanakan, tetapi jika anda mahu untuk memastikan kestabilan, jangan lupa untuk menarik semua kuasa GPIO dan ADC ke tanah menggunakan perintang tarik naik.

10k perintang, jika perlu, boleh digantikan dengan yang lain dalam lingkungan 4,7k untuk 50k, tidak termasuk GPIO15, kerana nilai mukanya hendaklah tidak lebih daripada 10 ribu. Denominasi kapasitor melicinkan riak frekuensi tinggi mungkin agak berbeza.

Kompaun GPIO16 RESET dan melalui penggunaan perintang tidur nyenyak 470 ohm yang perlu apabila menggunakan mod yang sama, kerana dalam usaha untuk keluar daripada mod tidur dalam, modul melakukan tetapan semula penuh dengan menjalankan tahap rendah untuk membekalkan GPIO16. Dalam ketiadaan ini mod tidur nyenyak kompaun bagi unit anda akan bertahan selama-lamanya.

Pada pandangan pertama, ia mungkin kelihatan bahawa GPIO0, GPIO1 (TX), GPIO2, GPIO3 (RX) dan GPIO15 sibuk, jadi gunakan mereka untuk tujuan mereka sendiri tidak akan bekerja, tetapi pada hakikatnya ia tidak begitu. Tahap cukup tinggi untuk GPIO0 dan GPIO2, serta rendah bagi GPIO15 mungkin diperlukan hanya untuk permulaan awal modul, dan pada masa akan datang ia sudah boleh menggunakannya mengikut budi bicaranya. Satu-satunya perkara bernilai menyebut - jangan lupa untuk menyediakan tahap yang dikehendaki sebelum menjalankan tetapan semula penuh dengan peralatan anda.

Anda juga boleh menggunakan TX, RX sebagai GPIO1 dan GPIO3 alternatif, tetapi jangan lupa bahawa selepas modul memulakan setiap firmware mula "menarik" selari TX melakukan debugging maklumat yang dihantar kepada UART0 pada kadar 74.480, tetapi selepas akan diadakan muat turun yang berjaya, anda boleh menggunakan mereka bukan sahaja sebagai UART0 untuk membuat pertukaran data dengan peranti lain, tetapi juga sebagai GPIO standard.

Untuk modul di mana sejumlah kecil pin dicairkan (contohnya, ESP-01) tidak diperlukan untuk menyambung pin dicairkan, iaitu, ESP-01 dibesarkan sahaja: GND, CH_PD, VCC, GPIO0, GPIO2 dan RESET, dan ia adalah yang sebenar, anda anda akan perlu untuk mengetatkan. Tidak ada keperluan untuk dipateri terus ke ESP8266EX cip, dan kemudian tarik pin dicairkan, melainkan jika anda benar-benar perlukan.

Rajah sambungan tersebut digunakan selepas sebilangan besar eksperimen yang dijalankan oleh pakar-pakar yang berkelayakan dan dipasang dari kejamakan maklumat yang berbeza. Perlu diingatkan bahawa walaupun skim itu tidak boleh dianggap ideal, kerana anda boleh menggunakan beberapa yang lain, pilihan sama berkesan.

Sambungan melalui Arduino

Jika anda atas sebab tertentu, tidak ada USB-TTL converter 3.3 volt, maka modul WiFi ESP8266 boleh disambungkan melalui Arduino dengan penukar bersepadu. Di sini anda akan perlu terlebih dahulu memberi perhatian kepada tiga elemen utama:

• Apabila digunakan dengan ESP8266 Arduino Reset mulanya dihubungkan dengan GND, untuk menghapuskan keupayaan untuk menjalankan pengawal mikro dan dalam bentuk ini ia telah digunakan sebagai telus USB-TTL penukar.
• RX dan TX tidak disambung "di persimpangan", dan secara langsung - RX-RX (hijau), TX-TX (kuning).
• Semua yang lain disambungkan dengan cara yang sama seperti di atas.

Apa yang perlu dipertimbangkan

Dalam skim ini juga memerlukan hampir sama lapisan 5 volt TTL Arduino, dan 3.3 volt pada ESP8266, tetapi boleh beroperasi dengan baik demikian.

Apabila disambungkan kepada ESP8266 Arduino boleh dilengkapi dengan pengatur voltan, meskipun semasa yang diperlukan untuk ESP8266, hasilnya, sebelum anda mengaktifkannya, anda perlu menyemak dengan datashipom dengan yang digunakan anda. Jangan cuba untuk menyambung apa-apa elemen menggunakan kuasa lain dengan ESP8266, kerana ini boleh membawa kepada hakikat bahawa terbina dalam pengatur voltan Arduino hanya gagal.

Juga, terdapat satu lagi rajah sambungan ESP8266 dan Arduino, yang menggunakan SoftSerial. Sejak perpustakaan SoftSerial kelajuan port yang sama dengan 115200, adalah terlalu tinggi dan tidak dapat menjamin operasi yang stabil tidak disyorkan, kaedah sambungan ini untuk menggunakan, walaupun terdapat beberapa kes di mana ia berfungsi agak stabil.

Sambungan melalui RaspberryPi

Jika anda tidak mempunyai apa-apa di semua penukar USB-TTL, dalam kes yang boleh anda gunakan RaspberryPi. Dalam kes ini, untuk pengaturcaraan ESP8266 dan sambungan adalah hampir sama, tetapi di sini ia tidak begitu mudah, dan di samping itu akan perlu menggunakan makanan sebagai penstabil di 3.3 volt.

Untuk memulakan RX, TX dan GND peranti kami untuk menyambung ESP8266, VCC dan GND dan menanggalkan bekalan kuasa yang dikawal selia, dikira pada 3.3 volt. Di sini, perhatian khusus harus diberikan kepada hakikat bahawa anda perlu membuat sambungan peranti GND, iaitu, RaspberryPi penstabil dan ESP8266. Jika dibina ke dalam model pengawal selia peranti anda boleh bertahan sehingga 300 mA beban tambahan, maka sambungan ESP8266 adalah perkara biasa, tetapi itu semua dilakukan atas risiko anda sendiri.

mengkonfigurasi tetapan

Apabila anda memahami bagaimana untuk menyambung ESP8266, anda perlu memastikan bahawa driver untuk peranti anda disediakan dengan betul, supaya port siri maya baru telah ditambah ke dalam sistem. Akan perlu menggunakan program - Serial Port Terminal. Pada dasarnya, utiliti boleh memilih mana-mana citarasa anda, tetapi anda harus memahami dengan betul bahawa mana-mana pasukan yang anda akan dihantar ke port siri, pada akhirnya harus mempunyai mengekori aksara CR + LF.

penggunaan agak meluas CoolTerm ESPlorer dan utiliti, kedua membolehkan untuk tidak masuk ESP8266 AT terletak pada mereka sendiri, dan ini memberikan lebih mudah untuk bekerja dengan skrip lua bawah NodeMCU, jadi ia mudah boleh digunakan sebagai terminal standard.

Untuk sambungan normal kepada port bersiri perlu melakukan banyak kerja, kerana firmware untuk ESP8266 kebanyakannya pelbagai dan pengaktifan boleh dijalankan pada kelajuan yang berbeza. Untuk menentukan pilihan yang terbaik, anda perlu melalui tiga pilihan asas: 9600, 57600 dan 115200.

Bagaimana untuk menyelesaikan?

Untuk bermula, menyambung perisian terminal ke port siri parameter mendedahkan maya 9600 8N1, kemudian menghabiskan tetapan semula modul penuh, melumpuhkan CH_PD (cip membolehkan) kuasa, dan kemudian mengaktifkan semula, merencat CH_PD. Anda juga boleh menghabiskan litar pintas ke tanah RESET untuk memulakan semula unit dan memerhatikan data di dalam terminal.

Peranti LED pertama yang akan dipaparkan dalam cara yang sama seperti yang ditunjukkan dalam keterangan prosedur pengesahan. Anda perlu juga mematuhi set terminal watak yang berbeza yang akan berakhir dengan bersedia, dan jika tidak, menyambung semula ke terminal yang diadakan pada kelajuan yang berbeza, diikuti oleh reboot modul.

Apabila anda melihat salah satu daripada pilihan yang diberikan kelajuan talian, boleh dianggap modul sedia untuk beroperasi.

Bagaimana untuk mengemaskini firmware?

Selepas anda memasang ESP8266, sambungkan peranti hanya mengambil masa beberapa saat, dan kemudian ia akan bersedia untuk menaik taraf firmware anda. Untuk memasang perisian baru yang anda perlu lakukan seterusnya.

Untuk memulakan, memuat turun versi firmware terbaru dari laman web rasmi dan turun utiliti untuk berkelip. Di sini, perhatian khusus perlu diberikan kepada apa sistem operasi dipasang pada mesin yang berjalan ESP8266. Menyambung peranti terbaik dilakukan kepada sistem yang lebih tua Windows 7.

Untuk standard Windows OS ia adalah optimum untuk menggunakan program yang dipanggil XTCOM UTIL, yang amat sesuai dalam kerja, jika firmware hanya satu fail. Pilihan terbaik multi-platform perlu memanggil esptool utiliti, yang, bagaimanapun, permintaan untuk python, dan keperluan untuk menentukan parameter baris arahan. Di samping itu, fungsi utama berkaitan ESP8266 membolehkan anda untuk mudah membuat program Flash Muat turun Tool, yang mempunyai jumlah yang cukup besar tetapan, serta teknologi mudah untuk memasang firmware dari berbilang fail.

Seterusnya, cabut program terminal anda dari port siri, dan memutuskan sambungan sepenuhnya daripada sesalur CH_PD, GPIO0 menyambung modul untuk GND, dan kemudian CH_PD boleh dipulangkan kembali. Pada akhirnya, hanya memulakan program untuk firmware modul dan memuatkan mereka dalam relay ESP8266 itu.

Dalam majoriti kes firmware dimuatkan ke dalam unit pada kelajuan di rantau ini daripada 115.200, tetapi ia adalah mod khas menyediakan pengagihan automatik halaju, supaya firmware boleh dijalankan pada kelajuan lebih daripada 9600, dikemaskini ada fungsi ESP8266 itu. Arduino digunakan untuk sambungan atau USB-TTL - tidak memainkan peranan yang istimewa di sini, had laju adalah bergantung kepada panjang wayar yang digunakan oleh penukar, dan beberapa faktor lain.