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Microcontrolador ESP8266: ligação e configuração

Muitos usuários já conseguiram voltar sua atenção para ESP8266-12 de chip lançado pela Espressif. O custo disso é muito mais barato do que o cartão adaptador Bluetooth padrão, e em dimensões menores, ele tem sido muito mais recursos. Agora, todos os adeptos da casa teve a oportunidade de trabalhar em uma rede Wi-Fi em dois modos, isto é, para conectar seu computador a qualquer ponto de acesso ou incluí-lo como um ponto.

Por outro lado, você precisa entender corretamente o que esses cartões não são apenas Shield, projetado apenas para comunicação via Wi-Fi. Si próprio ESP8266 é um microcontrolador, que tem sua própria UART, GPIO e SPI-interface, ou seja, ele pode ser usado como um equipamento completamente auto-suficiente. Muitos após este chip chamou-lhe uma verdadeira revolução, e ao longo do tempo, esses dispositivos será construído mesmo nos tipos mais básicos de tecnologia, mas enquanto o dispositivo é relativamente nova e um firmware estável em que não é. Muitos especialistas ao redor do mundo estão tentando inventar o seu próprio firmware, porque para enchê-los no comando realmente não é difícil, mas, apesar de várias dificuldades, o dispositivo agora pode ser chamado bastante adequado para uso.

No momento, nós consideramos apenas duas opções para o uso deste módulo:

  • Usando a placa em combinação com um microcontrolador adicional, ou computador, o que será realizada a UART módulo de controlo.
  • firmware escrita independente para o chip, que permite, em seguida, usá-lo como uma unidade auto-suficiente.

É natural que considerar um firmware independente, neste caso, não vamos.

Olhando para a facilidade de uso e um bom desempenho, muitas pessoas estão entre os muitos microcontroladores dar o seu modelo de preferência esp8266. Ligar e atualizar o firmware do dispositivo é muito simples e acessível, e fez no mesmo hardware no qual você está se conectando o equipamento ao computador. Que é o mesmo em todo o USB-TTL-conversor, ou, se se preferir outras opções de conectividade, pode ser realizada através de RPI e Arduino.

Como verificar?

A fim de testar a funcionalidade do dispositivo recém-adquirido, você vai precisar usar uma fonte especial de tensão estabilizada, para até 3,3 volts. Imediatamente vale a pena notar que o real da faixa de tensão de alimentação do módulo é de 3 a 3,6 volts, e o aumento da tensão de alimentação levar imediatamente para o fato de que você simplesmente irá prejudicar a sua esp8266. Flash e outro software após uma situação semelhante pode começar a não funcionar correctamente, e você já tem para reparar a unidade ou algo para corrigi-lo.

Para determinar o desempenho do modelo microcontrolador, você só precisa conectar os três pinos:

  • CH_PD e VCC está ligada à fonte de alimentação de 3,3 volt.
  • GND está ligado à terra.

Se você não usar ESP-01, e qualquer outro módulo e é inicialmente presentes derivado GPIO15, então, nesse caso você precisa, e vai ser ainda mais ligado à terra.

Se o firmware de fábrica para funcionar normalmente, então, nesse caso, você pode ver a luz vermelha, em seguida, um par de vezes pisca a azul. No entanto, deve ser notado que a luz de alimentação vermelha não tem todos os dispositivos ESP8266 Series. Firmware em alguns dispositivos não fornecem iluminação da luz vermelha, se o módulo estiver ausente (em particular, este refere-se ao modelo ESP-12).

Depois de se conectar à sua rede sem fio é ativado por um novo ponto de acesso, que será chamado ESP_XXXX, e pode ser detectado com qualquer dispositivo que tenha acesso a Wi-Fi. Neste caso, o nome do ponto de acesso é diretamente dependente de firmware do fabricante você está usando, e pode, portanto, ser outro.

Se o ponto for exibido, você pode continuar a experimentar, caso contrário terão de realizar um poder re-avaliação, bem como a correção de GND e ligação CH_PD, e se tudo está conectado corretamente, então muito provavelmente, você ainda está tentando usar o aparelho quebrado ou em ele é simplesmente instalado firmware com configurações não-padrão.

Como conectar-lo rapidamente?

conjunto padrão necessário para a conexão deste módulo incluem o seguinte:

  • o módulo em si;
  • placa de ensaio sem solda;
  • um conjunto completo de fios mãe, pai, projetado para placa de prototipagem, ou cabo especial DUPONT MF;
  • conversor USB-TTL com base em PL2303, FTDI ou alguns chips similar. A melhor opção – se o adaptador USB-TTL é também RTS saída e DTR, porque devido a esta pode ser alcançada muito rapidamente baixar o firmware de alguns UDK, Arduino IDE ou SMIng, mesmo sem a necessidade de manual de GPIO0 comutação no chão.

Se você usar o conversor para 5 volts, então a necessidade de comprar um chip adicional regulador de tensão com base em 1117 ou qualquer semelhante, bem como a fonte de energia (por norma 1117 muito bem adequado carregamento mesmo comum a partir de um smartphone para 5 volts). Recomenda-se não usar o Arduino IDE ou USB-TTL para uma fonte de energia para ESP8266, e usar um separado, porque, devido a isso, você pode se livrar finalmente de problemas de peso.

avançado conjunto para fornecer um trabalho confortável e constante com o módulo prevê a necessidade de adicional conectores de alimentação, resistores, LEDs e interruptores DIP. Além disso, também é possível usar um monitor USB de baixo custo, que permite monitorar constantemente a quantidade de consumo atual e fornecem pouca proteção contra o barramento USB de ocorrência de um curto-circuito.

O que devo fazer?

Em primeiro lugar é importante notar o fato de que o controle ESP8266 pode ser ligeiramente diferente dependendo do modelo específico que você usa. Tais módulos apresentados hoje bastante, ea primeira coisa que você precisa – é a identificação do modelo e você estiver usando-o para determinar as conexões de pinos. Neste manual, vamos falar sobre como trabalhar com o módulo ESP8266 ESP-01 V090, e se você usar algum outro modelo derivado Ping GPIO15 (HSPICS, MTDO), você vai precisar para puxá-lo para o chão como um começo módulo padrão e para o modo de firmware.

Em seguida, verificar se a tensão de alimentação para o módulo ligado é 3,3 volts. Como mencionado acima, o intervalo permitido é de 3 a 3,6 volt, e no caso de aumentar o dispositivo falha, mas a tensão de alimentação pode ser ainda consideravelmente mais baixa do que 3 volts, os quais estão apresentados nos documentos.

Se você usar um conversor USB-TTL 3,3 volts, em seguida, o módulo é ligado da mesma forma que no lado esquerdo da imagem abaixo. Se você aplicou exclusivamente pyativoltovy USB-TTL, em seguida, pagar a atenção para o lado direito da figura. Pode parecer que o direito é mais eficiente devido ao fato de que ele usou uma fonte de alimentação separada, mas, na verdade, no caso de uso USB-TTL de conversor de 5 volts é altamente desejável para fazer uma resistores divisores adicionais para garantir a harmonização das trehvoltovyh e pyativoltovyh níveis de lógica, ou simplesmente usar os níveis de conversão módulo.

Hook Up Características especiais

À direita há uma UTXD esquema de ligação (TX), bem como URXD (RX) do módulo para pyativoltovoy lógica, TTL, ea realização de tais procedimentos realizados em seu próprio risco. Por descrição ESP8266 diz que a unidade funciona de forma eficaz apenas com a lógica 3.3V. Na esmagadora maioria dos casos, mesmo no caso de um equipamento lógico pyativoltovoy não falha, mas ocasionalmente existem tais situações, de modo tal conexão não é recomendada.

Se você é incapaz de usar um conversor USB-TTL dedicado 3,3 volts, pode ser aplicado para os resistores de divisor. Também digno de nota é que na figura Poder certo 1117 estabilizador está ligado sem tubulação adicional, e é a tecnologia realmente trabalhando, mas ainda é melhor usar o diagrama de fiação 1117 com cintas capacitor – necessidade de conciliar isso com o esp8266 folha de dados em seu estabilizador ou usar já completamente pronto módulo, com base na base de 1117.

Para iniciar a unidade, você precisa quebrar a cadeia GPIO0-TND, então é possível para fornecer energia. Vale a pena notar que tudo que você precisa fazê-lo nessa ordem, ou seja, primeiro certifique-se de que GPIO0 «pairando no ar", e só então aplicar poder de CH_PD e VCC.

Como conectar corretamente?

Se você puder dedicar uma única noite para que normalmente conectar módulo ESP8266, você pode usar a opção mais estável. No diagrama acima, você vê a opção de conexão com firmware carregamento automático.

Deve-se notar que na imagem acima não mostra o uso de GPIO livre e ADC, ea conexão será diretamente dependem do que exatamente você quer implementar, mas se você quiser garantir a estabilidade, não se esqueça de puxar todos os GPIO Poder e ADC para o chão usando um resistor pull-up.

10k resistores, se necessário, pode ser substituído por qualquer outro na faixa de 4,7k para 50k, excluindo GPIO15, como seu valor de face deve ser não mais do que 10k. Denominação condensador de suavização alta ondulação de frequência pode ser um pouco diferente.

Composto GPIO16 de RESET e através do uso de resistor de sono profundo 470 ohms pode ser necessária quando se usa o modo correspondente, uma vez que, a fim de sair do modo de sono profundo, o módulo realiza uma reinicialização total através da realização de baixo nível para fornecer GPIO16. Na ausência deste modo de sono profundo composto para a sua unidade irá durar para sempre.

À primeira vista, pode parecer que GPIO0, GPIO1 (TX), GPIO2, GPIO3 (RX) e GPIO15 ocupado, então usá-los para seus próprios fins não vai funcionar, mas na realidade não é assim. Um nível suficientemente elevado para GPIO0 e GPIO2, bem como para baixo GPIO15 pode ser necessário apenas para o arranque inicial do módulo, e, no futuro, já é possível utilizá-los à sua discrição. A única coisa que vale a pena mencionar – não se esqueça de fornecer os níveis desejados antes de realizar uma redefinição completa do seu equipamento.

Você também pode usar TX, RX como GPIO1 e GPIO3 alternativa, mas não se esqueça que após o módulo começar cada firmware começa a "puxar" o TX paralelo fazendo a depuração de informações enviadas para UART0 a uma taxa de 74.480, mas depois será realizado um download bem sucedido, você pode usá-los não apenas como UART0 para fazer a troca de dados com outro dispositivo, mas também como um GPIO padrão.

Para os módulos em que não é necessária uma pequena quantidade de pinos diluídas (por exemplo, ESP-01) para conectar os pinos não diluídas, isto é, a ESP-01 criados apenas: GND, CH_PD, VCC, GPIO0, GPIO2 eo RESET, e é o seu você você precisará apertar. Não há necessidade de ser soldada diretamente para o ESP8266EX de chip, e em seguida, puxe os pinos não diluído, a menos que você realmente precisa.

Tais esquemas de ligação são usados após um grande número de experiências levadas a cabo por peritos qualificados e montados a partir de uma pluralidade de informação diferente. Deve-se notar que mesmo esses sistemas não pode ser considerado ideal, porque você pode usar uma série de outras opções, igualmente eficazes.

Conexão via Arduino

Se você, por alguma razão, não havia nenhum conversor USB-TTL 3,3 volts, em seguida, o módulo WiFi esp8266 podem ser ligados através do Arduino com conversor integrado. Aqui você precisará primeiro prestar atenção a três elementos-chave:

  • Quando usado com o ESP8266 Arduino Repor inicialmente ligado ao GND, para eliminar a capacidade de executar o microcontrolador e desta forma ele foi usado como um conversor USB-TTL transparente.
  • RX e TX não está ligado "na passagem", e directamente – RX-RX (verde), TX-TX (amarelo).
  • Tudo o resto é ligado da mesma maneira como acima.

O que considerar

Neste esquema também requer camadas correspondentes 5 volts TTL Arduino, e 3,3 volts no esp8266, mas podem operar bem assim.

Quando conectado a ESP8266 Arduino pode ser equipado com um regulador de tensão, não obstante a corrente que é necessário para ESP8266, como resultado, antes de ativá-lo, você precisa verificar com datashipom ao usado você. Não tente ligar quaisquer outros elementos poder de consumo com ESP8266, pois isso pode levar ao fato de que o built-in regulador de tensão Arduino simplesmente falha.

Além disso, há um outro esquema de ligação ESP8266 e Arduino, que utiliza SoftSerial. Desde a biblioteca SoftSerial velocidade da porta igual a 115200, é muito alta e não pode garantir o funcionamento estável não é recomendado, este método de ligação de usar, embora haja alguns casos em que trabalha é bastante estável.

Conexão via Raspberry Pi

Se você não tem em todos os quaisquer conversores USB-TTL, nesse caso, você pode usar o Raspberry Pi. Neste caso, para a programação ESP8266 e conexão é quase idêntica, mas aqui não é tão conveniente, e além disso terá de usar a comida como um estabilizador a 3,3 volts.

Para iniciar RX, TX e GND nosso dispositivo para conectar ESP8266, VCC e GND e retire a fonte de alimentação regulada, calculado com 3,3 volts. Aqui, atenção especial deve ser dada ao fato de que você precisa para fazer a conexão de dispositivos GND, ou seja, o Raspberry Pi estabilizador e esp8266. Se construído em seu regulador modelo do dispositivo pode suportar até 300 mA de carga adicional, então a conexão esp8266 é bastante normal, mas tudo é feito a seu próprio risco.

configurar as definições

Quando você entender como conectar ESP8266, você precisa ter certeza de que os drivers para o seu dispositivo está configurado corretamente, de modo que a nova porta serial virtual foi adicionado ao sistema. Haverá necessidade de usar o programa – Terminal de porta serial. Em princípio, o utilitário pode escolher qualquer ao seu gosto, mas você deve entender corretamente que qualquer equipe que você vai ser enviado para a porta serial, no final deve ter caracteres à direita CR + LF.

uso bastante difundido CoolTerm ESPlorer e utilitários, este último torna possível para não entrar ESP8266 comandos AT por conta própria, e isso dá mais fácil trabalhar com scripts Lua sob nodemcu, por isso pode ser facilmente utilizado como um terminal padrão.

Para uma conexão normal com a porta serial, você terá que fazer muito trabalho, já que o firmware para ESP8266 é principalmente diversificado e a ativação pode ser realizada em diferentes velocidades. Para determinar a melhor opção, você precisará passar por três opções principais: 9600, 57600 e 115200.

Como resolver?

Primeiro, conecte-se no programa do terminal à porta virtual serial, configurando os parâmetros 9600 8N1, após o qual executa uma reposição completa do módulo, desconectando CH_PD (chip enable) da energia e depois ative novamente, distorcendo CH_PD. Também é possível curto-circuito o RESET no chão para reiniciar o módulo e para monitorar os dados no terminal.

Em primeiro lugar, os LEDs do dispositivo devem ser exibidos exatamente como mostrado na descrição do procedimento de verificação. Além disso, você deve ver um conjunto de caracteres diferentes no terminal que terminará com a linha pronta e, se não o fizer, reconecte-se ao terminal a uma velocidade diferente com a reinicialização subseqüente do módulo.

Quando você vê esta linha em uma das opções de velocidade, você pode considerar o módulo preparado para o trabalho.

Como atualizar o firmware?

Depois de instalar o ESP8266, o dispositivo só demorará alguns segundos para se conectar, e então você pode começar a atualizar o firmware. Para instalar o novo software, você precisa fazer o seguinte.

Para começar, baixe a nova versão do firmware do site oficial e baixe um utilitário especial para o firmware. Aqui, deve ser dada especial atenção ao sistema operacional instalado na máquina com a qual o ESP8266 funciona. É melhor conectar o dispositivo a sistemas anteriores ao Windows 7.

Para o sistema operacional Windows padrão, é bastante ideal usar um programa chamado XTCOM UTIL, que é especialmente conveniente no trabalho, se o firmware for constituído por apenas um arquivo. A melhor opção multiplataforma é chamada de esptool de utilidade, que, no entanto, requer python, bem como a necessidade de especificar parâmetros através da linha de comando. Além disso, no ESP8266, a conexão de funções básicas facilita a criação de Flash Download Tool, que possui muitas configurações, bem como uma tecnologia conveniente para instalar firmware de vários arquivos.

Em seguida, desconecte o programa do terminal da porta serial e desconecte completamente o CH_PD da fonte de alimentação, conecte o módulo GPIO0 ao GND e, em seguida, CH_PD pode ser retornado. No final, basta executar o programa para o firmware modular e carregá-lo no relé ESP8266.

Na maioria dos casos, o firmware é carregado no módulo a uma velocidade em torno de 115200, mas o modo especial oferece distribuição automática de velocidade, de modo que o firmware pode ser executado a uma velocidade superior a 9600, atualizando as funções ESP8266 disponíveis. Arduino foi usado para conexão ou USB-TTL – aqui não desempenha um papel especial, e aqui a velocidade limite já depende do comprimento dos fios, do conversor usado e de vários outros fatores.