Mikrokontroler ESP8266: menghubungkan dan mengkonfigurasi

Banyak pengguna telah berhasil mengalihkan perhatiannya pada ESP8266-12 chip yang dirilis oleh Espressif. Biaya itu jauh lebih murah daripada kartu Bluetooth-adapter standar, dan pada dimensi yang lebih kecil, ia telah lebih banyak fitur. Sekarang semua fans tuan rumah memiliki kesempatan untuk bekerja di jaringan Wi-Fi dalam dua mode, yaitu, untuk menghubungkan komputer Anda ke titik akses atau memasukkannya sebagai titik.

Di sisi lain, Anda perlu benar memahami apa kartu ini tidak hanya Shield, dirancang hanya untuk komunikasi via Wi-Fi. Sendiri ESP8266 itu sendiri adalah mikrokontroler, yang memiliki UART sendiri, GPIO dan SPI-interface, yaitu dapat digunakan sebagai peralatan benar-benar mandiri. Banyak setelah chip ini menyebutnya sebagai revolusi sejati, dan dari waktu ke waktu, perangkat tersebut akan dibangun bahkan dalam jenis yang paling dasar dari teknologi, tetapi selama perangkat yang relatif baru dan firmware stabil di atasnya tidak. Banyak ahli di seluruh dunia sedang mencoba untuk menciptakan firmware Anda sendiri, karena untuk mengisi mereka yang bertanggung jawab sebenarnya tidak sulit, tapi terlepas dari berbagai kesulitan, perangkat sekarang bisa disebut cukup cocok untuk digunakan.

Pada saat ini, kita hanya mempertimbangkan dua pilihan untuk penggunaan modul ini:

• Menggunakan papan dalam kombinasi dengan mikrokontroler tambahan, atau komputer, yang akan dilakukan melalui UART modul kontrol.
• firmware menulis independen untuk chip, yang memungkinkan kemudian menggunakannya sebagai unit mandiri.

Itu wajar bahwa untuk mempertimbangkan firmware independen dalam kasus ini, kita tidak akan.

Melihat kemudahan penggunaan dan kinerja yang baik, banyak orang yang di antara banyak mikrokontroler memberikan model yang preferensi ESP8266 mereka. Menghubungkan dan memperbarui firmware dari perangkat ini sangat sederhana dan mudah diakses, dan membuat pada hardware yang sama di mana Anda menghubungkan peralatan ke komputer. Itu adalah sama di USB-TTL-converter, atau, jika salah satu lebih suka pilihan konektivitas lain, dapat dilakukan melalui RPI dan Arduino.

Bagaimana memeriksa?

Untuk menguji fungsionalitas dari perangkat yang baru dibeli, Anda akan perlu menggunakan sumber khusus tegangan stabil, sampai 3,3 volt. Segera perlu dicatat bahwa sebenarnya dari kisaran tegangan suplai modul 3-3,6 volt, dan pasokan tegangan meningkat segera mengarah pada fakta bahwa Anda hanya akan merusak ESP8266 Anda. Flash dan software lain setelah situasi yang sama mungkin mulai tidak bekerja dengan baik, dan Anda sudah harus memperbaiki unit atau sesuatu untuk memperbaikinya.

Untuk menentukan kinerja model mikrokontroler, Anda hanya perlu menghubungkan tiga pin:

• CH_PD dan VCC terhubung ke catu daya dari 3,3 volt.
• GND terhubung ke tanah.

Jika Anda tidak menggunakan ESP-01, dan modul lain dan itu adalah awalnya hadir berasal GPIO15, maka dalam hal ini Anda perlu, dan itu akan lebih terhubung ke tanah.

Jika firmware pabrik berjalan normal, maka dalam hal ini Anda dapat melihat lampu merah, dan kemudian beberapa kali akan berkedip biru. Namun, perlu dicatat bahwa lampu daya merah tidak memiliki semua perangkat ESP8266 Series. Firmware pada beberapa perangkat tidak memberikan penerangan dari lampu merah, jika modul tidak hadir (khususnya, ini mengacu pada ESP-12 model).

Setelah tersambung ke jaringan nirkabel Anda diaktifkan oleh jalur akses baru, yang akan disebut ESP_XXXX, dan dapat dideteksi dengan perangkat yang memiliki akses ke Wi-Fi. Dalam hal ini, nama jalur akses secara langsung tergantung pada firmware pabrikan yang Anda gunakan, dan karena itu mungkin ada beberapa lainnya.

Jika titik tidak muncul, Anda dapat terus bereksperimen, jika tidak harus melakukan kekuasaan peninjauan ulang, serta ketepatan GND dan koneksi CH_PD, dan jika semuanya terhubung dengan benar, maka kemungkinan besar, Anda masih mencoba untuk menggunakan unit yang rusak atau itu hanya dipasang firmware dengan pengaturan non-standar.

Bagaimana menghubungkan dengan cepat?

set standar yang diperlukan untuk koneksi dari modul ini meliputi berikut ini:

• modul itu sendiri;
• papan tempat memotong roti solderless;
• set lengkap kabel ibu, ayah, dirancang untuk papan prototyping, atau kabel khusus DUPONT MF;
• USB-TTL converter berdasarkan PL2303, FTDI atau chip yang sama. Pilihan terbaik - jika adaptor USB-TTL juga RTS output dan DTR, karena karena hal ini dapat dicapai dengan cepat men-download firmware dari beberapa UDK, Arduino IDE atau Sming, bahkan tanpa perlu pengguna beralih GPIO0 tanah.

Jika Anda menggunakan converter untuk 5 volt, maka kebutuhan untuk membeli chip tambahan regulator tegangan atas dasar 1117 atau sejenis, serta sumber daya (untuk standar 1117 cukup baik cocok pengisian bahkan biasa dari smartphone ke 5 volt). Disarankan untuk tidak menggunakan Arduino IDE atau USB-TTL untuk sumber daya untuk ESP8266, dan menggunakan terpisah, karena karena ini Anda dapat menyingkirkan akhirnya masalah berat badan.

set canggih untuk memberikan kerja yang nyaman dan konstan dengan modul menyediakan untuk kebutuhan tambahan konektor power, resistor, LED dan DIP-switch. Selain itu, juga memungkinkan untuk menggunakan USB monitor yang murah, yang memungkinkan Anda untuk terus memantau jumlah konsumsi saat ini, dan memberikan sedikit perlindungan dari bus USB terjadinya arus pendek.

Apa yang harus saya lakukan?

Pertama dan terpenting perlu dicatat fakta bahwa kontrol ESP8266 mungkin sedikit berbeda tergantung pada model spesifik Anda gunakan. modul seperti hari ini disajikan cukup banyak, dan hal pertama yang perlu - adalah identifikasi model dan Anda menggunakannya untuk menentukan koneksi pin. Dalam manual ini, kita akan berbicara tentang bekerja dengan modul ESP8266 ESP-01 V090, dan jika Anda menggunakan beberapa model yang lain yang berasal Ping GPIO15 (HSPICS, MTDO), Anda akan perlu untuk menariknya ke tanah seperti awal modul standar dan untuk mode firmware.

Kemudian periksa bahwa tegangan suplai untuk modul terhubung adalah 3,3 volt. Seperti disebutkan di atas, rentang yang diijinkan adalah 3-3,6 volt, dan dalam kasus meningkatkan perangkat gagal, tapi pasokan tegangan bahkan bisa jauh lebih rendah dari 3 volt, yang dinyatakan dalam dokumen.

Jika Anda menggunakan USB-TTL converter 3,3 volt, maka modul terhubung dengan cara yang sama seperti pada sisi kiri gambar di bawah ini. Jika Anda diterapkan secara eksklusif pyativoltovy USB-TTL, kemudian memperhatikan sisi kanan gambar. Ini mungkin tampak bahwa kanan adalah lebih efisien karena fakta bahwa itu digunakan power supply terpisah, tetapi sebenarnya dalam kasus penggunaan USB-TTL converter 5 volt sangat diinginkan untuk membuat resistor pembagi tambahan untuk memastikan harmonisasi trehvoltovyh dan pyativoltovyh tingkat logika, atau hanya menggunakan tingkat konversi modul.

Hook Up Fitur Khusus

Di sebelah kanan ada UTXD diagram koneksi (TX), serta URXD (RX) dari modul untuk pyativoltovoy logika, TTL, dan melaksanakan prosedur tersebut dilakukan pada risiko Anda sendiri. Dengan deskripsi ESP8266 ia mengatakan bahwa unit bekerja secara efektif hanya dengan logika 3.3V. Pada sebagian besar kasus, bahkan dalam kasus peralatan logika pyativoltovoy tidak gagal, tapi kadang-kadang ada situasi seperti itu, sehingga koneksi seperti tidak dianjurkan.

Jika Anda tidak dapat menggunakan dedicated USB-TTL converter 3,3 volt, dapat diterapkan pada resistor pembagi. Juga diperhatikan adalah bahwa pada gambar Daya kanan 1117 stabilizer terhubung tanpa pipa tambahan, dan itu benar-benar teknologi bekerja, tapi masih terbaik untuk menggunakan diagram pengkabelan 1117 dengan kapasitor tegap - kebutuhan untuk mendamaikan dengan datasheet ESP8266 ke stabilizer atau gunakan sudah benar-benar siap modul, berdasarkan atas dasar 1117.

Untuk memulai unit, Anda perlu untuk memutus rantai GPIO0-TND, maka dimungkinkan untuk memasok listrik. Perlu dicatat bahwa semua yang perlu Anda lakukan agar, yaitu, pertama pastikan bahwa GPIO0 «menggantung di udara", dan hanya kemudian menerapkan kekuatan untuk CH_PD dan VCC.

Bagaimana menghubungkan benar?

Jika Anda dapat mendedikasikan malam tunggal untuk yang biasanya menghubungkan modul ESP8266, Anda dapat menggunakan opsi lebih stabil. Dalam diagram di atas Anda melihat pilihan koneksi dengan firmware loading.

Perlu dicatat bahwa pada gambar di atas tidak menunjukkan penggunaan GPIO gratis dan ADC, dan koneksi akan langsung tergantung pada apa yang sebenarnya Anda ingin menerapkan, tetapi jika Anda ingin memastikan stabilitas, jangan lupa untuk menarik semua GPIO Power dan ADC ke tanah menggunakan resistor pull-up.

10k resistor, jika perlu, dapat diganti dengan yang lain dalam kisaran 4,7k ke 50k, tidak termasuk GPIO15, sebagai nilai nominalnya harus tidak lebih dari 10k. Denominasi kapasitor smoothing riak frekuensi tinggi mungkin agak berbeda.

Senyawa GPIO16 RESET dan melalui penggunaan resistor tidur nyenyak 470 ohm mungkin diperlukan bila menggunakan mode yang sesuai, karena untuk keluar dari modus tidur nyenyak, modul melakukan reset penuh dengan melakukan tingkat rendah untuk memasok GPIO16. Dengan tidak adanya modus tidur ini senyawa yang mendalam untuk unit Anda akan bertahan selamanya.

Pada pandangan pertama, mungkin tampak bahwa GPIO0, GPIO1 (TX), GPIO2, GPIO3 (RX) dan GPIO15 sibuk, jadi gunakan mereka untuk tujuan mereka sendiri tidak akan bekerja, namun pada kenyataannya tidak begitu. Sebuah tingkat yang cukup tinggi untuk GPIO0 dan GPIO2, serta rendah untuk GPIO15 mungkin diperlukan hanya untuk startup awal modul, dan di masa depan itu sudah mungkin untuk menggunakannya dengan kebijakannya sendiri. Satu-satunya hal yang layak disebut - jangan lupa untuk memberikan tingkat yang diinginkan sebelum melakukan reset penuh peralatan Anda.

Anda juga dapat menggunakan TX, RX sebagai GPIO1 dan GPIO3 alternatif, tapi jangan lupa bahwa setelah modul memulai setiap firmware mulai "menarik" TX paralel melakukan informasi yang dikirim ke UART0 pada tingkat 74.480 debugging, tapi setelah akan diadakan download berhasil, Anda dapat menggunakannya tidak hanya sebagai UART0 untuk membuat pertukaran data dengan perangkat lain, tetapi juga sebagai GPIO standar.

Untuk modul di mana sejumlah kecil pin diencerkan (misalnya, ESP-01) tidak diperlukan untuk menghubungkan pin murni, yaitu, ESP-01 dibesarkan hanya: GND, CH_PD, VCC, GPIO0, GPIO2 dan RESET, dan itu adalah Anda mereka Anda akan perlu untuk mengencangkan. Tidak perlu untuk disolder langsung ke ESP8266EX Chip, dan kemudian tarik pin murni, kecuali jika Anda benar-benar membutuhkan.

diagram hubungan tersebut digunakan setelah sejumlah besar percobaan yang dilakukan oleh para ahli berkualitas dan dirakit dari sejumlah informasi yang berbeda. Perlu dicatat bahwa bahkan skema tersebut tidak dapat dianggap ideal, karena Anda dapat menggunakan sejumlah lainnya, pilihan sama-sama efektif.

Koneksi melalui Arduino

Jika Anda untuk beberapa alasan, tidak ada USB-TTL converter 3,3 volt, maka modul WiFi ESP8266 dapat dihubungkan melalui Arduino dengan converter terintegrasi. Di sini Anda akan harus terlebih dahulu memperhatikan tiga elemen kunci:

• Ketika digunakan dengan ESP8266 Arduino Atur awalnya terhubung ke GND, untuk menghilangkan kemampuan untuk menjalankan mikrokontroler dan dalam bentuk ini digunakan sebagai konverter USB-TTL transparan.
• RX dan TX tidak terhubung "di persimpangan", dan langsung - RX-RX (hijau), TX-TX (kuning).
• Segala sesuatu yang lain terhubung dengan cara yang sama seperti di atas.

Apa yang harus dipertimbangkan

Dalam skema ini juga memerlukan pencocokan lapisan 5 volt TTL Arduino, dan 3,3 volt pada ESP8266, tetapi dapat beroperasi dengan baik sehingga.

Ketika terhubung ke ESP8266 Arduino dapat dilengkapi dengan regulator tegangan, tidak bertahan arus yang diperlukan untuk ESP8266, sebagai hasilnya, sebelum Anda mengaktifkannya, Anda perlu memeriksa dengan datashipom dengan yang digunakan Anda. Jangan mencoba untuk menghubungkan elemen mengkonsumsi daya lainnya dengan ESP8266, karena hal ini dapat mengarah pada fakta bahwa built-in regulator tegangan Arduino hanya gagal.

Juga, ada diagram koneksi lain ESP8266 dan Arduino, yang menggunakan SoftSerial. Karena perpustakaan SoftSerial kecepatan port sama dengan 115.200, terlalu tinggi dan tidak dapat menjamin operasi yang stabil tidak dianjurkan, metode koneksi ini menggunakan, meskipun ada beberapa kasus di mana ia bekerja cukup stabil.

Koneksi via Raspberry Pi

Jika Anda tidak memiliki sama sekali setiap konverter USB-TTL, dalam hal ini Anda dapat menggunakan Raspberry Pi. Dalam hal ini, untuk pemrograman ESP8266 dan koneksi hampir identik, tapi di sini tidak begitu nyaman, dan juga akan perlu menggunakan makanan sebagai stabilizer di 3,3 volt.

Untuk memulai RX, TX dan GND perangkat kami untuk menghubungkan ESP8266, VCC dan GND dan melepas power supply diatur, dihitung 3,3 volt. Di sini, perhatian khusus harus diberikan pada fakta bahwa Anda perlu membuat koneksi dari perangkat GND, yaitu, Raspberry Pi stabilizer dan ESP8266. Jika dibangun ke dalam model perangkat regulator Anda dapat menahan hingga 300 mA beban tambahan, maka koneksi ESP8266 cukup normal, tetapi itu semua dilakukan di risiko Anda sendiri.

mengkonfigurasi pengaturan

Ketika Anda memahami bagaimana menghubungkan ESP8266, Anda perlu memastikan bahwa driver untuk perangkat Anda sudah diatur dengan benar, sehingga port serial virtual baru ditambahkan ke sistem. Ada akan perlu menggunakan program - Serial Port Terminal. Pada prinsipnya, utilitas dapat memilih salah dengan selera Anda, tetapi Anda harus mengerti benar bahwa setiap tim yang akan dikirim ke port serial, pada akhirnya harus mengikuti karakter CR + LF.

Penggunaan cukup luas CoolTerm ESPlorer dan utilitas, yang terakhir memungkinkan untuk tidak masuk ESP8266 perintah AT sendiri, dan ini memberikan lebih mudah untuk bekerja dengan skrip lua bawah NodeMCU, sehingga dapat dengan mudah digunakan sebagai terminal standar.

Untuk koneksi normal ke port serial harus melakukan banyak pekerjaan, karena firmware untuk ESP8266 sebagian besar bervariasi dan aktivasi dapat dilakukan pada kecepatan yang berbeda. Untuk menentukan pilihan terbaik, Anda akan perlu melalui tiga pilihan dasar: 9600, 57600 dan 115200.

Cara memilah?

Untuk memulai, menghubungkan perangkat lunak terminal ke port serial virtual parameter mengekspos 9600 8N1, kemudian menghabiskan reset modul penuh, menonaktifkan CH_PD (chip enable) kekuasaan, dan kemudian mengaktifkannya lagi, mendistorsi CH_PD. Anda juga dapat menghabiskan sirkuit pendek ke tanah RESET untuk me-restart unit dan mengamati data di terminal.

Perangkat LED pertama yang akan ditampilkan dengan cara yang sama seperti yang ditunjukkan dalam deskripsi prosedur verifikasi. Anda juga harus mengamati set terminal karakter yang berbeda yang akan berakhir dengan siap, dan jika tidak, menyambung kembali ke terminal diadakan pada kecepatan yang berbeda, diikuti oleh reboot modul.

Ketika Anda melihat salah satu opsi yang diberikan kecepatan baris, dapat dianggap modul siap untuk operasi.

Cara memperbarui firmware?

Setelah Anda menginstal ESP8266, sambungkan perangkat hanya membutuhkan beberapa detik, dan kemudian akan siap untuk meng-upgrade firmware Anda. Untuk menginstal perangkat lunak baru yang perlu Anda lakukan selanjutnya.

Untuk memulai, men-download versi firmware terbaru dari situs resmi dan download utilitas untuk berkedip. Di sini, perhatian khusus harus diberikan untuk apa sistem operasi diinstal pada mesin yang menjalankan ESP8266. menghubungkan perangkat yang terbaik dilakukan untuk sistem yang lebih tua Windows 7.

Untuk Windows OS standar itu adalah optimal untuk menggunakan sebuah program bernama XTCOM UTIL, yang terutama nyaman dalam bekerja, jika firmware hanya satu file. Opsi multi-platform terbaik harus memanggil esptool utilitas, yang, bagaimanapun, menuntut untuk python, dan kebutuhan untuk menentukan parameter dari baris perintah. Selain itu, dalam fungsi pokok sehubungan ESP8266 memungkinkan Anda untuk dengan mudah membuat program Flash Tool Download, yang memiliki jumlah yang cukup besar pengaturan, serta teknologi mudah untuk menginstal firmware dari beberapa file.

Berikutnya, lepaskan program terminal Anda dari port serial, dan sepenuhnya lepaskan dari listrik CH_PD, GPIO0 menghubungkan modul ke GND, dan kemudian CH_PD dapat dikembalikan kembali. Pada akhirnya, hanya mulai program untuk firmware modul dan beban mereka di relay ESP8266.

Pada sebagian besar kasus firmware dimuat ke dalam unit pada kecepatan di wilayah 115.200, tetapi merupakan modus khusus menyediakan distribusi otomatis kecepatan, sehingga firmware dapat dilakukan pada kecepatan lebih dari 9600, memperbarui fungsi ESP8266 tersedia. Arduino digunakan untuk koneksi atau USB-TTL - tidak memainkan peran khusus di sini, batas kecepatan tergantung pada panjang kabel yang digunakan oleh konverter, dan sejumlah faktor lainnya.