Mikrokontrolér ESP8266: připojení a nastavení

Mnoho uživatelů již obrátilo pozornost na čip ESP8266-12, který vydal Espressif. Jeho cena je mnohem levnější než standardní karta adaptéru Bluetooth a u menších rozměrů se liší podstatně více příležitostí. Nyní všichni milovníci domova dostali příležitost pracovat ve Wi-Fi síti ve dvou režimech najednou, tj. Připojit svůj počítač k libovolným přístupovým bodům nebo zahrnout jako takový bod.

Na druhé straně musíte správně pochopit, že tyto karty nejsou pouze stroje určené pro komunikaci Wi-Fi. Samotný ESP8266 je mikrokontrolér s vlastním rozhraním UART, GPIO a SPI, to znamená, že může být použit jako zcela autonomní zařízení. Mnozí z nich po vydání tohoto čipu nazývají nejreálnější revoluci a v průběhu času budou tato zařízení postavena i v těch nejjednodušších formách technologie, ale zatím je zařízení relativně nové a na něm není stabilní firmware. Mnozí odborníci na celém světě se snaží vymyslet svůj vlastní firmware, protože je vyplnit daňové povinnosti skutečně není těžké, ale přes různé obtížnosti, přístroj se nyní můžeme nazvat velmi vhodné k použití.

V současné době jsou zvažovány pouze dvě možnosti použití tohoto modulu:

• Použijte kartu v kombinaci s dalším mikrokontrolérem nebo počítačem, který bude řízen modulem přes UART.
• Samostatný firmware pro čip, který vám umožní později jej použít jako samostatné zařízení.

Je zcela přirozené, že v tomto případě nebudeme považovat za samostatný firmware.

Při pohledu na snadné použití a dobrý výkon, mnoho lidí z mnoha mikrokontrolérů dává přednost ESP8266. Připojení a aktualizace firmwaru tohoto zařízení je velmi jednoduché a cenově dostupné a je prováděno na stejném hardwaru, jako je hardware připojen k počítači. To znamená, že i přes USB-TTL převodník, nebo pokud někdo preferuje další možnosti připojení, může být implementován pomocí RPi a Arduino.

Jak zkontrolovat?

Chcete-li otestovat účinnost zařízení, které jste právě koupili, budete potřebovat speciální stabilizovaný zdroj napětí o jmenovitém napětí 3,3 V. Je třeba si uvědomit, že skutečný rozsah napětí tohoto modulu je 3 až 3,6 voltů a přívod vysokého napětí okamžitě povede k tomu, že jednoduše vypnete ESP8266. Firmware a další software po podobné situaci může začít pracovat nesprávně a již potřebujete opravit zařízení nebo nějak nějak opravit.

Chcete-li zjistit funkčnost tohoto modelu mikrokontroléru, stačí připojit tři kolíky:

• CH_PD a VCC jsou připojeny k napájení 3,3 V.
• GND je připojen k zemi.

Pokud nepoužíváte ESP-01, ale nějaký jiný modul a již je již zobrazen GPIO15, pak budete muset být navíc připojeni k zemi.

Pokud je firmware správně spuštěn, pak se v tomto případě zobrazí červená LED, a pak modrá bude několikrát blikat. Je však třeba poznamenat, že ne všechna zařízení řady ESP8266 mají červený indikátor napájení. Firmware na některých zařízeních nezaručuje rozsvícení červeného indikátoru, pokud v modulu není žádný červený indikátor (zejména platí pro model ESP-12).

Jakmile bude bezdrátová síť připojena, aktivuje se nový přístupový bod, který se nazývá ESP_XXXX, a lze jej zjistit z libovolného zařízení, které má přístup k Wi-Fi. V tomto případě název přístupového bodu přímo závisí na výrobci firmwaru, který používáte, a proto může být jiná.

Pokud se objeví bod, můžete pokračovat v experimentování, v opačném případě bude muset provádět opětovné přezkoumání sílu si, jakož i správnost a GND CH_PD připojení, a pokud je vše správně připojeno, pak s největší pravděpodobností, se stále snaží používat poškozenou jednotku nebo na Jednoduše nainstaloval firmware s nestandardními nastaveními.

Jak jej mohu rychle připojit?

Standardní sada potřebná pro připojení tohoto modulu zahrnuje následující:

• modul samotný;
• bezvařovací prototypová deska;
• plná sada mami-tat drátů, určená pro breadboard, nebo speciální kabel DUPONT M-F;
• USB-TTL převodník založený na PL2303, FTDI nebo jiném podobném čipu. Nejlepší volbou - pokud je USB-TTL adaptér také výstup RTS a DTR, protože v důsledku toho lze dosáhnout poměrně rychle stáhnout firmware z nějakého UDK, Arduino IDE nebo Sming, dokonce i bez nutnosti manuálního přepínání GPIO0 zemi.

Pokud použijete převaděč 5 voltů, pak je potřeba dokoupit regulátor napětí čipu na základě 1117 nebo jiné podobné, stejně jako zdroj energie (pro standardní 1117 docela dobře vhodné i běžného nabíjení ze smartphonu na 5 voltů). Doporučuje se použít Arduino IDE nebo USB-TTL jako zdroj energie pro ESP8266 a použít samostatný, protože díky tomu se můžete zbavit se konečně z problémy s nadváhou.

Rozšířená sada pro zajištění pohodlné a trvalé práce s modulem zajišťuje potřebu dalšího napájecí konektory, rezistory, LED diody a přepínače DIP. Kromě toho můžete také použít levný USB monitor, který vám umožní neustále sledovat množství spotřebovaného proudu a také poskytuje malou ochranu USB sběrnice od výskytu zkrat.

Co mám dělat?

Za prvé stojí za zmínku skutečnost, že ovládání ESP8266 se může trochu lišit v závislosti na konkrétním modelu, který používáte. Dnes existuje spousta takových modulů a první věc, která bude zapotřebí, je identifikovat model, který používáte, a určit jeho pinout. V tomto návodu k obsluze budeme mluvit o práci s modulem ESP8266 ESP-01 V090, a pokud používáte nějaký jiný model, odvozený Ping GPIO15 (HSPICS, MTDO), budete muset vytáhnout ho na zem jako standardní začátek modulu a k použití režimu firmware.

Poté zkontrolujte, zda napájecí napětí pro připojený modul je 3,3 voltů. Jak je uvedeno výše, přípustný rozsah je 3 až 3,6 voltů av případě nárůstu zařízení selže, ale napájecí napětí může být dokonce mnohem nižší než 3 volty, které jsou uvedeny v dokumentech.

Používáte-li konvertor USB-TTL na napětí 3,3 V, pak v tomto případě připojte modul přesně na levé straně obrázku níže. Pokud používáte pouze pětvoltový USB-TTL, věnujte pozornost pravé straně obrazu. Mohlo by se zdát, že právo je účinnější vzhledem k tomu, že použitý samostatné napájení, ale ve skutečnosti v případě použití USB-TTL konvertoru 5 voltů je velmi žádoucí, aby se dalších dělič rezistory, aby zajistily harmonizaci trehvoltovyh a pyativoltovyh logické úrovně nebo jednoduše použijte modul konverze úrovně.

Funkce připojení

Na pravém obrázku je připojení UTXD (TX), stejně jako URXD (RX) tohoto modulu na pětivoltovou logiku TTL a tyto postupy jsou prováděny pouze na vlastní nebezpečí. Popis ESP8266 ukazuje, že modul pracuje efektivně pouze s 3.3voltovou logikou. Ve většině případů, dokonce i v případě pětivoltové logiky, zařízení selže, ale občas se takové situace vyskytují, takže se toto spojení nedoporučuje.

Pokud nejste schopni použít vyhrazený USB-TTL konvertor 3,3 voltů, může být aplikován na dělič rezistory. Také stojí za zmínku, je skutečnost, že v pravém obrázku Power 1117 Stabilizátor je připojen bez dalšího potrubí, a to opravdu funguje technologie, ale je to stále nejlepší použít schéma zapojení 1117 s kondenzátorem páskování - třeba ji sladit s ESP8266 list do své stabilizátorem nebo použít již kompletně připraven modul založený na základně 1117.

Chcete-li spustit modul, musíte přerušit obvod GPIO0-TND, po kterém můžete zapnout. Měli byste poznamenat, že byste měli dělat všechno v tomto pořadí, to znamená, že nejprve se ujistěte, že GPIO0 "visí ve vzduchu", a teprve poté použijte napájení na CH_PD a VCC.

Jak se správně připojit?

Pokud můžete věnovat více než jeden večer správnému připojení modulu ESP8266, můžete použít stabilnější volbu. Ve výše uvedeném schématu se zobrazí možnost připojení s automatickým stahováním firmwaru.

Je třeba poznamenat, že ve výše uvedeném snímku nezobrazuje využití volného GPIO a ADC, a spojení bude přímo záviset na tom, co přesně chcete implementovat, ale pokud chcete, aby byla zajištěna stabilita, nezapomeňte vytáhnout všechny GPIO Power a ADC na zem pomocí pull-up odporů.

Rezistory na 10k mohou být v případě potřeby nahrazeny jinými v rozmezí od 4,7k do 50k, s výjimkou GPIO15, jelikož jejich hodnocení by nemělo přesáhnout 10k. Jmenovitý kondenzátor, vyhlazující vysokofrekvenční pulsy, se může poněkud lišit.

Připojení RESET a GPIO16 pomocí hlubokého spánkového rezistoru o 470 ohmů může být nutné při použití příslušného režimu, protože pro ukončení režimu hlubokého spánku modul provádí úplné vynulování a poskytuje nízkou úroveň na GPIO16. Pokud toto spojení není k dispozici, režim hlubokého spánku modulu bude trvat navždy.

Na první pohled se může zdát, že GPIO0, GPIO1 (TX), GPIO2, GPIO3 (RX) a GPIO15 obsazeno, takže je použít pro své vlastní účely nebude fungovat, ale ve skutečnosti tomu tak není. Může být nutné dostatečně vysoké úrovni, aby GPIO0 a GPIO2, jakož i nízké, aby GPIO15 pouze pro počáteční uvedení modulu, a v budoucnu, je již možné je použít dle svého uvážení. Jediná věc, kterou stojí za zmínku, je, že nezapomeňte poskytnout požadované úrovně před úplným restartováním zařízení.

Můžete také použít TX, RX, jak GPIO1 a GPIO3 alternativa, ale nezapomeňte, že po modulu začít každý firmware se začne „pull“ paralelní TX dělá ladicí informace zaslané UART0 ve výši 74480, ale po budou úspěšně staženy, mohou být použity nejen jako UART0 pro výměnu dat s jiným zařízením, ale také jako standardní GPIO.

U modulů, v nichž není požadováno malé množství naředěných kolíků (například ESP-01) pro připojení neředěné kolíky, to znamená, že ESP-01 chována pouze: GND, CH_PD VCC GPIO0, GPIO2 a RESET, a to je jejich vy bude muset vystát. Není třeba pájit přímo čip ESP8266EX a pak přilákat nezředěné kolíky, pokud to opravdu potřebujete.

Tyto schémata připojení byly použity po velkém počtu experimentů prováděných kvalifikovanými odborníky a shromážděných z různých informací. Je třeba poznamenat, že ani takové schémata nelze považovat za ideální, protože můžete použít řadu dalších, stejně efektivních možností.

Připojení přes Arduino

Pokud se vám z nějakého důvodu nedošlo k USB-TTL konvertor 3,3 voltů, pak modul WiFi ESP8266 lze připojit pomocí Arduino s integrovaným měničem. Zde je třeba nejprve upozornit na tři základní prvky:

• Při použití v kombinaci s ESP8266 je Arduino Reset zpočátku připojen k GND, čímž vyloučí možnost spuštění mikrokontroléru a v této podobě byl použit jako průhledný převodník USB-TTL.
• RX a TX nebyly připojeny "na kříži", ale přímo - RX-RX (zelená), TX-TX (žlutá).
• Všechny ostatní jsou napojeny přesně stejným způsobem jako výše.

Co musíte zvážit

V tomto režimu také vyžaduje odpovídající vrstev 5V TTL Arduino a 3,3 voltů na ESP8266, ale může pracovat i tak.

Při připojení k ESP8266 Arduino může být vybaven regulátorem napětí, nehledě proud, který je potřebný pro ESP8266, jako výsledek, než si ji aktivovat, je třeba zkontrolovat s datashipom na jeden používal vás. Nepokoušejte se propojit s ESP8266 žádné další spotřebiče, které by mohly vést k selhání regulátoru výkonu Arduino.

Existuje také další schéma připojení pro ESP8266 a Arduino, které využívají softSerial. Vzhledem k tomu, knihovny SoftSerial rychlosti portu rovnou 115200, je příliš vysoká a nemůže zaručit stabilní provoz se nedoporučuje, tento způsob připojení používat, i když existují některé případy, ve kterých funguje, je poměrně stabilní.

Připojení přes RaspberryPi

Pokud nemáte vůbec žádné konvertory USB-TTL, můžete použít RaspberryPi. V tomto případě je naprogramování a připojení ESP8266 téměř totožné, ale tady vše není tak výhodné a kromě toho budete muset použít regulátor výkonu 3,3 V.

Pro spuštění RX, TX a GND našeho přístroje se připojíme k ESP8266 a GND a VCC se budeme věnovat stabilizované napájení, vypočítané na 3,3 voltů. Zde je třeba věnovat zvláštní pozornost potřebě připojit všechna zařízení GND, to znamená RaspberryPi a ESP8266. Pokud stabilizátor zabudovaný do vašeho modelu vydrží až 300 milimetrů dodatečného zatížení, pak je spojení ESP8266 zcela normální, ale je to pouze na vlastní nebezpečí.

Nakonfigurujte nastavení

Když pochopíte, jak se připojit ESP8266, je třeba se ujistit, že jsou ovladače pro vaše zařízení je správně nastaven tak, aby nový virtuální sériový port byl přidán do systému. Zde budete potřebovat program - terminál sériového portu. V zásadě platí, že nástroj může vybrat jakýkoli vaší chuti, ale měli byste správně pochopil, že jakýkoli tým, který vám bude zaslán k sériovému portu, na konci by měl mít koncové znaky CR + LF.

Poměrně rozšířené využití nástroje CoolTerm a ESPlorer, které umožňují nezapojit ESP8266 Příkazy AT a zároveň usnadňuje práci se zkratkami v rámci NodeMCU, takže lze plně využít jako standardní terminál.

Pro běžné připojení k sériový port je nutné udělat hodně práce, protože firmware pro ESP8266 je většinou rozmanitý a aktivace může být prováděna při různých rychlostech. Chcete-li zjistit nejlepší možnost, budete muset projít třemi hlavními možnostmi: 9600, 57600 a 115200.

Jak se vyřešit?

Chcete-li začít, připojte terminál software k sériovému portu virtuálních vystavovat parametry 9600 8N1, pak stráví obnovení plného modulu, deaktivace CH_PD (čip povolit) síly, a potom ji aktivovat znovu, zkreslující CH_PD. Můžete také strávit zkrat na kostru RESET restartovat jednotku a sledovat data v terminálu.

Nejdříve by měly být LED diody přístroje zobrazeny přesně, jak je uvedeno v popisu postupu ověření. Také byste měli vidět sadu různých znaků v terminálu, který skončí s čárou připravenosti, a pokud se tak nestane, připojte se k terminálu jinou rychlostí a restartujte modul.

Když vidíte tento řádek na jedné z možností rychlosti, můžete zvážit modul připravený k práci.

Jak aktualizovat firmware?

Po instalaci zařízení ESP8266 zařízení bude trvat jen několik sekund, než se připojí, a pak můžete spustit aktualizaci firmwaru. Chcete-li nainstalovat nový software, musíte provést následující kroky.

Nejprve stáhněte novou verzi firmwaru z oficiálních webových stránek a stáhněte si speciální nástroj pro firmware. Zde je třeba věnovat zvláštní pozornost tomu, který operační systém je nainstalován na stroji, se kterým běží systém ESP8266. Nejlepší je připojit zařízení ke starším systémům než Windows 7.

Pro standardní operační systém Windows je poměrně optimální použít program nazvaný XTCOM UTIL, který je obzvláště vhodný pro práci, pokud je firmware složen pouze z jednoho souboru. Nejlepší multiplatformní volba se nazývá pomocný esptool, který však vyžaduje python, stejně jako potřeba zadat parametry příkazovým řádkem. Navíc v systému ESP8266 umožňuje připojení základních funkcí vytvářet Flash Download Tool, který má poměrně velké množství nastavení, stejně jako pohodlnou technologii pro instalaci firmwaru z několika souborů.

Dále odpojte terminálový program od sériového portu a zcela odpojte CH_PD od napájecího zdroje, připojte modul GPIO0 k GND a pak se vrátí CH_PD. Nakonec stačí spustit program pro modulární firmware a načíst jej do relé ESP8266.

Ve většině případů je firmware načten do modulu rychlostí kolem 115200, ale speciální režim zajišťuje automatickou distribuci rychlosti, takže firmware může být spuštěn rychlostí vyšší než 9600 a aktualizovat dostupné funkce ESP8266. Arduino se používalo pro připojení nebo USB-TTL - zde nehraje zvláštní roli, a tudíž omezující rychlost již závisí na délce vodičů, použitém převodníku a řadě dalších faktorů.