Microcontroller ESP8266: verbinding en installatie

Veel gebruikers hebben al hun aandacht op de chip ESP8266-12, uitgebracht door Espressif. De kosten zijn veel goedkoper in vergelijking met de standaard Bluetooth adapter, en zelfs met kleinere afmetingen verschilt het aanzienlijk meer functies. Nu hebben alle thuisliefhebbers de mogelijkheid om tegelijkertijd in een Wi-Fi-netwerk te werken in twee modi, dat wil zeggen dat ze hun computer aansluiten op een toegangspunt of dat ze als zodanig moeten worden opgenomen.

Anderzijds moet u goed begrijpen dat dergelijke kaarten niet alleen machines zijn die alleen zijn ontworpen voor Wi-Fi-communicatie. De ESP8266 zelf is een microcontroller met eigen UART-, GPIO- en SPI-interfaces, dat wil zeggen dat het als absoluut autonome apparatuur kan worden gebruikt. Veel na de release van deze chip noemde het de meest echte revolutie, en mettertijd zullen dergelijke apparaten worden gebouwd in zelfs de eenvoudigste vormen van technologie, maar tot nu toe is het apparaat relatief nieuw en er is geen stabiele firmware erop. Veel specialisten over de hele wereld proberen hun eigen firmware te ontwikkelen, omdat het niet erg moeilijk is om ze te betalen in de loon, maar ondanks de verschillende moeilijkheden kan het apparaat nu redelijk bruikbaar zijn.

Op dit moment worden slechts twee opties voor het gebruik van deze module beschouwd:

• Gebruik de kaart in combinatie met een extra microcontroller of computer, die door de module via de UART wordt geregeld.
• Zelfschriftende firmware voor de chip, waarmee u het later als zelfstandig apparaat kunt gebruiken.

Het is natuurlijk dat we in dit geval geen onafhankelijke firmware zullen overwegen.

Kijkend naar het gebruiksgemak en de goede eigenschappen, veel mensen onder de vele microcontrollers geven hun voorkeur aan de ESP8266. Het aansluiten en bijwerken van de firmware van dit apparaat is zeer eenvoudig en betaalbaar, en wordt uitgevoerd op dezelfde hardware als de hardware is aangesloten op de computer. Dat wil zeggen ook via USB-TTL-converter of, als iemand andere opties voor de verbinding wenst, kan worden geïmplementeerd via RPi en Arduino.

Hoe te controleren?

Om de efficiëntie van het apparaat dat u zojuist hebt gekocht te testen, moet u een speciale gestabiliseerde spanningsbron gebruiken die is rated op 3,3 volt. Opgemerkt moet worden dat het werkelijke spanningsbereik van deze module 3 tot 3,6 volt is en dat de voeding van hoogspanning onmiddellijk zal leiden tot het feit dat u uw ESP8266 gewoon uitschakelt. Firmware en andere software na een soortgelijke situatie kunnen onjuist werken, en u moet het apparaat al repareren of op een of andere manier corrigeren.

Om de werking van dit model van de microcontroller te bepalen, hoeft u alleen drie pennen te verbinden:

• CH_PD en VCC zijn aangesloten op 3.3V voeding.
• GND is verbonden met de grond.

Als u geen ESP-01 gebruikt, maar een andere module, en het heeft al een GPIO15-uitgang vanaf het begin, dan moet u en het ook op de grond worden aangesloten.

Als de fabrieks-firmware normaal is gestart, ziet u een rode LED, en dan een blauw knipperen een paar keer. Er dient echter op te worden gewezen dat niet alle apparaten van de ESP8266 serie een rode power indicator hebben. Firmware op sommige apparaten zorgt er niet voor dat de rode indicator oplicht als er geen rode indicator is in de module (met name dit geldt voor het ESP-12-model).

Zodra u verbinding heeft gemaakt, activeert uw draadloze netwerk een nieuw toegangspunt, dat wordt ESP_XXXX genoemd, en kan worden gedetecteerd vanuit elk apparaat dat toegang heeft tot Wi-Fi. In dat geval hangt de naam van het toegangspunt rechtstreeks af van de fabrikant van de firmware die u gebruikt, en kan dus een ander zijn.

Als het punt echt verschijnt, kunt u de experimenten doorzetten, anders moet u de stroom opnieuw controleren en de juiste verbinding van GND en CH_PD hebben. Als alles goed is aangesloten, dan probeert u waarschijnlijk de gebroken module of Het heeft de firmware gewoon geïnstalleerd met niet-standaard instellingen.

Hoe kan ik het snel verbinden?

De standaard set die nodig is om deze module aan te sluiten, omvat het volgende:

• De module zelf;
• Soldeerloze prototypenbord;
• Een complete set mama-dad-draden, ontworpen voor het broodbord, of een speciale kabel DUPONT MF;
• USB-TTL converter gebaseerd op PL2303, FTDI of een soortgelijke chip. De optimale optie is als de RTS en DTR ook worden uitgevoerd op de USB-TTL-adapter, omdat het de firmware van elke UDK, Arduino IDE of Sming snel kan downloaden, zonder de GPIO0 handmatig te schakelen naar de grond.

Als u een omvormer gebruikt voor 5 volt, dan moet u een extra stroomregelaar kopen op basis van de chip 1117 of een soortgelijke, evenals een voedingsbron (voor een standaard 1117, zelfs een normale lading van een smartphone tot 5 volt is redelijk geschikt). Het is aan te bevelen om de Arduino IDE of USB-TTL niet als voedingsbron voor de ESP8266 te gebruiken, maar gebruik een aparte, omdat dit uiteindelijk veel problemen kan opheffen.

Een uitgebreide set voor comfortabele en permanente bediening met de module zorgt voor extra stroomverbindingen, weerstanden, LED's en DIP-schakelaars. Daarnaast kunt u ook een goedkope USB-monitor gebruiken, waarmee u de hoeveelheid stroomverbruik kunt volgen, en ook de USB bus weinig bescherming biedt tegen het ontstaan van een kortsluiting.

Wat moet ik doen?

Allereerst is het opmerkelijk dat het ESP8266-besturingselement iets anders kan zijn, afhankelijk van welk specifiek model u gebruikt. Er zijn vandaag heel wat modules, en het eerste wat nodig is, is om het model te identificeren die u gebruikt en de pinout te bepalen. In deze handleiding zullen we praten over het werken met de ESP8266 ESP-01 V090 module, en als u een ander model gebruikt met een pin-out GPIO15 (HSPICS, MTDO), moet u deze aan de grond trekken voor zowel de standaardmodule starten als De firmware-modus gebruiken.

Controleer daarna dat de voedingsspanning voor de aangesloten module 3,3 volt is. Zoals hierboven vermeld, is het toegestane bereik 3 tot 3,6 volt, en bij een verhoging gaat het apparaat uit, maar de voedingsspanning kan zelfs ruim 3 volt liggen, die in de documenten worden vermeld.

Als u een USB-TTL converter op 3,3 volt gebruikt, sluit dan in dit geval de module precies aan aan de linkerkant van de foto hieronder. Als u alleen een vijf-volt USB-TTL gebruikt, let dan op de rechterkant van de foto. Velen kunnen denken dat het juiste circuit efficiënter is doordat het een aparte voeding gebruikt, maar in het geval van het gebruik van een USB-TTL-omvormer van 5 volt is het zeer gewenst om een extra verdeler op de weerstanden te maken om te zorgen voor matching van drie volt en vijf volt Logische niveaus, of gebruik gewoon de level conversie module.

Aansluitfuncties

In de juiste figuur is er een UTXD (TX) verbinding, evenals de URXD (RX) van deze module, aan de vijf-volt logica TTL, en dergelijke procedures worden alleen op eigen risico uitgevoerd. De ESP8266-beschrijving toont aan dat de module effectief alleen werkt met 3,3-volts logica. In de meeste gevallen, zelfs bij vijf-volt logica, falen de apparatuur niet, maar soms ontstaan dergelijke situaties, dus deze verbinding wordt niet aanbevolen.

Als u geen mogelijkheid hebt om een gespecialiseerde USB-TTL-omvormer op 3,3 volt te gebruiken, kunt u een verdeler toepassen op de weerstanden. Het is ook opmerkelijk dat in de juiste figuur de power regulator 1117 is aangesloten zonder extra banding, en dit is echt een werktechnologie, maar het is het beste om het 1117-aansluitingsschema met condensatorband te gebruiken. U moet het met de ESP8266-datasheet op uw stabilisator controleren of gebruik maken van de volledig gereed Module gebaseerd op de basis 1117.

Om de module te starten moet u de GPIO0-TND-schakeling breken, waarna u de stroom kunt inschakelen. Opgemerkt moet worden dat u alles in deze volgorde moet doen, dat wil zeggen, eerst ervoor zorgen dat GPIO0 "in de lucht hangt", en pas dan de stroom op CH_PD en VCC toepassen.

Hoe kan ik correct aansluiten?

Als u meer dan één avond kan gebruiken om de ESP8266-module correct aan te sluiten, kunt u een stabiele optie gebruiken. In het bovenstaande diagram ziet u een verbindingsoptie met automatische firmware download.

Het is opmerkelijk dat de afbeelding hierboven geen gebruik maakt van gratis GPIO of ADC, en hun verbinding hangt direct af van wat u precies wilt implementeren, maar als u stabiliteit wilt garanderen, vergeet niet om alle GPIO aan de macht te trekken en de ADC naar de grond Met behulp van pull-up weerstanden.

Weerstanden tegen 10k kunnen eventueel worden vervangen door anderen in het bereik van 4.7k tot 50k, exclusief GPIO15, omdat de waarde ervan niet meer dan 10k bedraagt. De nominale condensator, die hoogfrequente pulsaties uitstoot, kan iets anders zijn.

Het aansluiten van RESET en GPIO16 door gebruik te maken van een diepe slaapweerstand van 470 ohm kan nodig zijn bij gebruik van de juiste modus, omdat de module een volledige reset uitvoert om de diepgaande slaapstand te verlaten, waardoor de GPIO16 laag is. Als deze verbinding niet aanwezig is, zal de diepe slaapstand voor uw module voor altijd bestaan.

Op het eerste gezicht lijkt het wel dat GPIO0, GPIO1 (TX), GPIO2, GPIO3 (RX) en GPIO15 druk zijn, zodat u ze niet kunt gebruiken voor uw doeleinden, maar in feite is het ver van het geval. Een voldoende hoog niveau op GPIO0 en GPIO2, evenals een laag niveau op GPIO15, kan alleen nodig zijn voor de initiële lancering van de module, en in de toekomst is het al mogelijk om ze naar eigen goeddunken toe te passen. Het enige waardenswaardig is: vergeet niet de benodigde niveaus te geven voordat u uw hardware volledig opnieuw opstart.

U kunt ook TX, RX gebruiken als alternatief voor GPIO1 en GPIO3, maar niet na het starten van de module, begint elke firmware te "pull" TX, terwijl tegelijkertijd de debugging informatie wordt verzonden naar UART0 op 74480, maar na Wordt succesvol gedownload, kunnen ze niet alleen als UART0 gebruikt worden om de uitwisseling van gegevens met een ander apparaat te maken, maar ook als standaard GPIO.

Voor modules met een klein aantal verdunde spelden (bijvoorbeeld ESP-01) hoeft u geen onverdunde spelden te verbinden, dat wil zeggen dat alleen GND, CH_PD, VCC, GPIO0, GPIO2 en RESET op ESP-01 worden gefokt en het is u Zal moeten trekken. Er is geen behoefte aan soldeer direct aan de chip ESP8266EX, en trek dan de onverdunde spelden, als je het maar nodig hebt.

Dergelijke verbindingsregelingen werden gebruikt na een groot aantal experimenten uitgevoerd door gekwalificeerde specialisten en verzameld uit een verscheidenheid aan verschillende informatie. Opgemerkt moet worden dat zelfs dergelijke regelingen niet ideaal kunnen worden beschouwd, omdat u een aantal andere, even effectieve opties kunt gebruiken.

Aansluiten via Arduino

Als u om een of andere reden geen USB-TTL-convertor voor 3,3 volt heeft, dan kan de WiFi ESP8266-module via Arduino worden aangesloten met een ingebouwde converter. Hier moet u eerst uw aandacht vestigen op drie basiselementen:

• Bij gebruik in combinatie met de ESP8266 is de Arduino Reset aanvankelijk verbonden met GND om de mogelijkheid om de microcontroller te starten, uit te sluiten en in deze vorm werd deze gebruikt als een transparante USB-TTL converter.
• RX en TX waren niet aan het kruis gekoppeld, maar direct - RX-RX (groen), TX-TX (geel).
• De rest is op precies dezelfde manier als hierboven verbonden.

Wat u moet overwegen

Deze regeling vereist ook dat de niveaus van TTL 5 volt Arduino, evenals 3,3 volt aan de ESP8266 worden aangepast, maar het kan goed werken.

Bij aansluiting op de ESP8266 kan de Arduino uitgerust zijn met een stroomregelaar die de stroom die nodig is voor de ESP8266 niet weerstaan, dus voordat u deze activeert, moet u de datasheet controleren voor de door u gebruikte. Probeer geen andere energieverbruikende elementen te verbinden met de ESP8266, omdat dit de ingebouwde Arduino-krachtregelaar kan veroorzaken.

Er is ook een ander verbindingsschema voor ESP8266 en Arduino, waarin SoftSerial wordt gebruikt. Aangezien voor de SoftSerial-bibliotheek de poortsnelheid van 115200 te hoog is en geen stabiele werking kan garanderen, wordt deze methode van aansluiting niet aanbevolen, hoewel er enkele gevallen zijn waarin alles stabiel werkt.

Aansluiten via RaspberryPi

Als u geen USB-TTL converters hebt, dan kunt u RaspberryPi gebruiken. In dit geval is de programmering en aansluiting van ESP8266 bijna identiek, maar hier is alles niet zo handig, en daarnaast moet u ook een voedingsregelaar van 3,3 volt gebruiken.

Om de RX, TX en GND van ons apparaat te starten, verbinden wij u met ESP8266, en GND en VCC worden genomen uit een gestabiliseerde voedingsbron die is rated op 3,3 volt. Hierbij dient speciale aandacht te worden besteed aan de noodzaak om alle GND-apparaten, dat wil zeggen, RaspberryPi en ESP8266 te verbinden. Als de stabilisator die in uw toestelmodel is ingebouwd, maximaal 300 milliamperes extra belasting kan weerstaan, dan is de ESP8266-verbinding vrij normaal, maar dit gebeurt alleen op eigen risico.

Instellingen configureren

Als u de ESP8266 hebt aangesloten, moet u ervoor zorgen dat de drivers voor uw apparaten correct zijn geïnstalleerd, zodat er een nieuwe seriële virtuele poort is toegevoegd aan het systeem. Hier moet u de programma-seriële poortterminal gebruiken. In principe kan het hulpprogramma elk naar uw smaak worden gekozen, maar u moet goed begrijpen dat een commando dat u op de seriële poort wordt verzonden, uiteindelijk de achterliggende CR + LF-symbolen moeten hebben.

CoolTerm- en ESPlorer-hulpprogramma's zijn nogal wijdverspreid, en laatstgenoemde maakt het niet mogelijk om ESP8266 AT-commando's zelfstandig in te voeren en maakt het dus makkelijker om met lua-scripts onder NodeMCU te werken, zodat het als standaardterminal kan worden gebruikt.

Voor een normale verbinding met de seriële poort moet veel werk, omdat de firmware van de ESP8266 meestal gevarieerd en activering kan bij verschillende snelheden worden uitgevoerd. Om te beslissen over de beste optie is, moet je om te gaan door middel van drie opties: 9600, 57600 en 115200.

Hoe uit te sorteren?

Om te beginnen, sluit u de terminal software op de seriële poort van de virtuele blootstellen parameters 9600 8N1, breng daarna een volledige module reset, uitschakelen CH_PD (chip mogelijk te maken) van de kracht, en dan opnieuw inschakelen, vervormen CH_PD. U kunt ook een kortsluiting te besteden aan de grond RESET om het toestel opnieuw op te starten en de gegevens te observeren in de terminal.

De eerste LED-inrichting te geven op dezelfde wijze als aangegeven bij de beschrijving van de controleprocedure. Je moet ook rekening met de terminal set van verschillende personages die zal eindigen met de aanslag, en als dat niet zo is, sluit naar de terminal gehouden op een andere snelheid, gevolgd door een reboot van de module.

Als u een van de opties gegeven lijnsnelheid, kan worden beschouwd als een module klaar voor gebruik.

Hoe kan ik de firmware updaten?

Nadat u de ESP8266 installeert, sluit u het apparaat duurt slechts een paar seconden, en dan zal het klaar om uw firmware te upgraden. Om nieuwe software te installeren die u nodig hebt om te doen.

Om te beginnen, download de nieuwste firmware-versie van de officiële website en downloadde een hulpprogramma voor knipperen. Hier, moet speciale aandacht worden besteed aan welk besturingssysteem is geïnstalleerd op de machine die ESP8266 loopt. Het aansluiten van apparaten is het best uitgevoerd om de ouder systeem Windows 7.

Voor standaard Windows-besturingssysteem is het optimaal om een programma genaamd XTCOM UTIL, dat is vooral handig in het werk, als de firmware is slechts één bestand te gebruiken. De beste multi-platform optie moet het nut esptool, die echter vereist voor python, en de noodzaak om de parameters van de opdrachtregel te roepen. Bovendien, in verband ESP8266 kernfuncties stelt u in staat om gemakkelijk te maken van het programma Flash Download Tool, die een voldoende groot aantal instellingen, evenals een handige technologie om firmware te installeren van meerdere bestanden heeft.

Vervolgens koppelt u het terminal-programma van de seriële poort, en een volledig losgekoppeld van het stopcontact CH_PD, GPIO0 sluit de module aan GND, en dan CH_PD kan weer worden geretourneerd. Op het einde, gewoon beginnen met het programma voor de module firmware en plaats ze in de ESP8266 relais.

In de overgrote meerderheid van de gevallen de firmware wordt geladen in het apparaat met een snelheid in het gebied van 115.200, maar het is een speciale modus biedt automatische distributie van de snelheid, zodat de firmware met een snelheid van meer dan 9600 worden uitgevoerd, het bijwerken van de beschikbare ESP8266 functie. Arduino maakt de koppeling of USB-TTL - heeft een bijzondere rol niet weggelegd, de maximumsnelheid is afhankelijk van de lengte van de kabels die door de module en een aantal andere factoren.