Mikrokontroler ESP8266: povezivanje i postavljanje

Mnogi korisnici već su usmjerili svoju pozornost na čip ESP8266-12, koji je izdala tvrtka Espressif. Njegov trošak je mnogo jeftiniji od standardne kartice Bluetooth adaptera, a s manjim dimenzijama razlikuje se znatno više mogućnosti. Sada su svi ljubitelji doma imali priliku raditi na Wi-Fi mreži u dva načina odjednom, odnosno povezati svoje računalo s bilo kojim pristupnim točkama ili ih uključiti kao takvu točku.

S druge strane, morate točno shvatiti da takve kartice nisu samo strojevi dizajnirani samo za Wi-Fi komunikaciju. Sama ESP8266 sama je mikrokontroler koji ima svoju UART, GPIO i SPI-sučelje, odnosno da se može koristiti kao potpuno samostalni opreme. Mnogi nakon ovog čipa nazvao ga pravi revoluciju, a tijekom vremena, takvi uređaji će se graditi čak iu većini osnovnih tipova tehnologije, ali sve dok se uređaj je relativno nova i stabilan firmware na njemu nije. Mnogi stručnjaci diljem svijeta pokušavaju izmisliti svoj vlastiti firmware, jer ih ispuniti naboj stvarno nije teško, ali unatoč raznim teškoćama, uređaj se sada može nazvati vrlo pogodan za korištenje.

Trenutačno se uzimaju u obzir samo dvije mogućnosti korištenja ovog modula:

• Koristite karticu u kombinaciji s dodatnim mikrokontrolerom ili računalom, koji će modul kontrolirati preko UART.
• Self-writing firmware za čip koji vam omogućuje da ga kasnije upotrijebite kao samostalni uređaj.

Prirodno je da u ovom slučaju nećemo uzeti u obzir neovisni firmver.

Gledajući jednostavnost korištenja i dobre performanse, mnogi ljudi među brojnim mikrokontrolerima daju prednost ESP8266. Povezivanje i ažuriranje firmvera ovog uređaja je izuzetno jednostavna i pristupačna, a izvodi se na istom hardveru kao i hardver koji je povezan s računalom. To jest, također putem USB-TTL-pretvarača ili, ako netko preferira druge mogućnosti za povezivanje, može se provesti kroz RPi i Arduino.

Kako provjeriti?

Da bi se ispitala funkcionalnost novo kupljeni uređaj, morat ćete koristiti poseban izvor stabiliziranog napona do 3,3 volti. Odmah je napomenuti da je pravi raspona napajanja modula napona je od 3 do 3,6 volti, a povećan napon napajanja odmah dovesti do činjenice da se jednostavno neće oštetiti ESP8266. Flash i drugi softver nakon sličnoj situaciji može početi neće raditi ispravno, a vi već imate popraviti jedinicu ili nešto da ga ispravi.

Da biste odredili operativnost ovog modela mikrokontrolera, samo trebate spojiti tri nosača:

• CH_PD i VCC su priključeni na napajanje od 3,3 V.
• GND je spojen na masu.

Ako ne upotrebljavate ESP-01, već neki drugi modul, već je početno prikazan GPIO15, tada ćete vi i ona trebati dodatno spojiti na zemlju.

Ako je firmware počeo pravilno, onda u ovom slučaju možete vidjeti crvena LED, a onda će plava treperiti nekoliko puta. Međutim, treba napomenuti da nisu svi uređaji serije ESP8266 imaju crveni indikator napajanja. Firmware na nekim uređajima ne osigurava da se crveni indikator svijetli ako u modulu nema crvenog indikatora (to se osobito odnosi na model ESP-12).

Nakon povezivanja, vaša bežična mreža aktivira novu pristupnu točku koja će se zvati ESP_XXXX i može se otkriti s bilo kojeg uređaja koji ima pristup Wi-Fi-ju. U ovom slučaju, naziv pristupne točke izravno ovisi o proizvođaču firmware-a koji koristite i stoga može biti neki drugi.

Ako ne pojavi točka, možete nastaviti eksperimentiranje, inače će morati provesti ponovni pregled moć, kao i ispravnost GND i CH_PD veze, i ako je sve ispravno spojeno, onda najvjerojatnije, još uvijek pokušavaju koristiti slomljena jedinicu ili na Jednostavno je instalirao firmver s nestandardnim postavkama.

Kako mogu brzo spojiti?

Standardni skup potreban za povezivanje ovog modula uključuje sljedeće:

• sam modul;
• ploča za prototipove bez lemljenja;
• cijeli set mama-tata žica, dizajniran za krušne ploče ili posebni kabel DUPONT M-F;
• USB-TTL pretvarač temeljen na PL2303, FTDI ili bilo kojem sličnom čipu. Najbolja opcija - ako USB-TTL adapter je također izlaz RTS i DTR, jer zbog toga se može postići vrlo brzo skinuti firmware od nekog UDK, Arduino IDE ili Sming, čak i bez potrebe za ručnim komutacijski GPIO0 zemlju.

Ako koristite pretvarač za 5 volti, onda se potreba za kupiti dodatni regulator napona čip na temelju 1117 ili bilo koji sličan, kao i izvor napajanja (za standardnu ​​1117 dobro pogodan čak i običnog punjenja od smartphone na 5 volti). Preporuča se da ne koristite Arduino IDE ili USB-TTL kao izvor napajanja za ESP8266, ali koristite zasebnu, jer se to u konačnici može riješiti puno problema.

Produženi set za udoban i stalni rad s modulom osigurava potrebu za dodatnim priključci za napajanje, otpornici, LED i DIP-sklopke. Osim toga, možete koristiti i jeftin USB monitor koji će vam omogućiti da stalno nadzirete količinu potrošene struje i također pružate malu zaštitu od USB sabirnice od pojave kratki spoj.

Što da radim?

Najprije treba istaknuti činjenicu da se ESP8266 kontrola može malo razlikovati ovisno o tome koji model koristite. Danas ima dosta takvih modula, a prva stvar koja će biti potrebna jest identificirati model koji koristite i odrediti njegovu postavku. U ovom priručniku, mi ćemo govoriti o radu s modulom ESP8266 ESP-01 V090, a ako koristite neki drugi model izveden Ping GPIO15 (HSPICS, MTDO), morat ćete ga povući na tlo poput uobičajenog početka modula i za uporabu načina rada firmvera.

Nakon toga provjerite je li napon napajanja za priključeni modul 3,3 volta. Kao što je gore spomenuto, dopušteni raspon je 3 do 3,6 volti, au slučaju povećanja napajanja, ali napon napajanja može biti čak niži od 3 volti koji su navedeni u dokumentima.

Ako koristite USB-TTL pretvarač na 3,3 volti, onda u ovom slučaju spojite modul točno kao na lijevoj strani slike ispod. Ako koristite samo USB-TTL od 5 volti, obratite pozornost na desnu stranu slike. Može se činiti da je u pravu je učinkovitije s obzirom na činjenicu da se koristi poseban napajanje, ali zapravo se radi o USB-TTL uporabu pretvarača 5 volti je vrlo poželjno da se dodatnih šestar otpornika kako bi se osigurala usklađenost trehvoltovyh i pyativoltovyh logičke razine ili jednostavno upotrijebite modul pretvorbe razine.

Mogućnosti povezivanja

U desnoj se mjeri nalazi veza UTXD (TX), kao i URXD (RX) ovog modula na logiku TTL od pet volti, a ti se postupci provode samo na vlastiti rizik. Opis ESP8266 pokazuje da modul učinkovito radi samo s logikom od 3,3 volti. U većini slučajeva, čak iu slučaju logike od 5 volti, oprema ne uspijeva, ali povremeno se pojavljuju takve situacije, pa se ta veza ne preporučuje.

Ako nemate priliku koristiti specijalizirani USB-TTL pretvarač na 3,3 volti, možete primijeniti razdjelnik na otpornike. Također je vrijedno napomenuti da je na pravom lik Snaga 1117 stabilizator spojen bez dodatne cijevi, i to stvarno radi tehnologije, ali je još uvijek najbolje koristiti se spojne sheme 1117 sa kondenzatorom flasteri - potreba da se pomire s ESP8266 podatkovne tablice u svoj stabilizator ili koristiti već potpuno spreman modul temeljen na bazi 1117.

Za pokretanje modula morate prekinuti GPIO0-TND krug, nakon čega se možete uključiti. Treba napomenuti da biste trebali učiniti sve u ovom redoslijedu, to jest, prvo provjerite da GPIO0 "visi u zraku", a tek onda primjenjuje moć CH_PD i VCC.

Kako se pravilno povezati?

Ako možete posvetiti više od jedne večeri ispravno povezivanje modula ESP8266, možete koristiti stabilniju opciju. Na gore prikazanom dijagramu vidjet ćete mogućnost povezivanja s automatskim preuzimanjem firmvera.

Treba napomenuti da je u gornjoj slici ne pokazuje korištenje slobodnog GPIO i ADC, a veza će biti direktno ovisi o tome što točno želite provesti, ali ako želite da se osigura stabilnost, ne zaboravite povući sve GPIO Power i ADC na zemlju pomoću otpornika.

Otpornici na 10 k mogu se zamijeniti, ako je potrebno, bilo koji drugi u rasponu od 4.7k do 50k, isključujući GPIO15, budući da njegova ocjena ne smije biti veća od 10k. Nominalni kondenzator, koji zaglađuje visoke frekvencije, može biti nešto drugačiji.

Spoj GPIO16 RESET i kroz korištenje dubokog sna otpornika 470 ohma može biti potrebno kada se koristi odgovarajući način, jer kako bi izašli iz duboke mirovanja, modul obavlja potpuni reset provođenjem nisku razinu za opskrbu GPIO16. Ako ta veza nije prisutna, duboki način mirovanja modula će trajati zauvijek.

Na prvi pogled, može izgledati da GPIO0, GPIO1 (TX), GPIO2, GPIO3 (RX) i GPIO15 zauzet, pa ih koristiti za svoje potrebe neće raditi, ali u stvarnosti to nije tako. Dovoljno visokoj razini da GPIO0 i GPIO2, kao i niske do GPIO15 može biti potrebna samo za početnu pokretanja modula, te u budućnosti već je moguće koristiti ih po svom nahođenju. Jedino vrijedno spomena - ne zaboravite dati željene razine prije provesti punu resetiranje vaše opreme.

Također možete koristiti TX, RX, kao GPIO1 i GPIO3 alternativa, ali ne zaboravite da nakon modula početi svaki firmware počinje „povući” TX paralelno radi informacije za debugging poslan UART0 po stopi od 74480, ali nakon uspješno će se preuzeti, mogu se koristiti ne samo kao UART0 kako bi se razmijenili podaci s drugim uređajem, ali i kao standardni GPIO.

Za modula u kojem se mala količina razrijeđene igle (na primjer, ESP-01) nije potrebna za povezivanje nerazrijeđena igle, odnosno ESP-01 uzgajaju samo: GND, CH_PD, VCC, GPIO0, GPIO2 i RESET, a to je njihova koju morat će se podići. Nema potrebe izravno lemljenje čipu ESP8266EX, a zatim privlače nerazrijeđene igle, samo ako je zaista potreban.

Takve sheme povezivanja korištene su nakon velikog broja eksperimenata koje su proveli kvalificirani stručnjaci i prikupljeni iz različitih informacija. Valja napomenuti da čak i takve sheme ne mogu se smatrati idealnim, jer možete koristiti niz drugih, jednako djelotvornih opcija.

Povezivanje preko Arduina

Ako iz nekog razloga niste imali USB-TTL pretvarač za 3,3 volti, modul WiFi ESP8266 može se povezati preko Arduina s ugrađenim pretvaračem. Ovdje ćete najprije trebati privući pozornost na tri osnovna elementa:

• Kada se koristi s ESP8266 Arduino Reset početku spojeni na GND, kako bi se uklonili mogućnost za pokretanje mikrokontrolera i u tom obliku se koristi kao transparentan USB-TTL konverter.
• RX i TX nisu spojeni "na križ", već izravno - RX-RX (zeleno), TX-TX (žuto).
• Sve ostalo je povezano na isti način kao i gore.

Ono što trebate uzeti u obzir

Ova shema također zahtijeva koordinaciju TTL razina od 5 volti Arduino, kao i 3,3 volti na ESP8266, ali to može raditi dobro i tako.

Kada ste povezani s ESP8266 Arduino može biti opremljen regulatorom napona, ne izdržati struja koja je potrebna za ESP8266, kao rezultat toga, prije nego što ga aktivira, morate provjeriti sa datashipom na onu koju koristi. Nemojte pokušavati spojiti ostale elemente koji troše energiju s ESP8266, jer to može dovesti do toga da je ugrađeni regulator napajanja Arduino jednostavno propustio.

Postoji i druga shema povezivanja za ESP8266 i Arduino, koja koristi SoftSerial. Budući da je knjižnica SoftSerial luke brzinom jednakom 115200, previsoka i ne može jamčiti stabilan rad se ne preporuča, ova metoda povezivanja za korištenje, iako postoje neki slučajevi u kojima se to radi je prilično stabilna.

Povezivanje preko RaspberryPi

Ako uopće nemate USB-TTL pretvarača, možete koristiti RaspberryPi. U ovom slučaju za ESP8266 programiranje i povezivanje su gotovo identični, ali ovdje sve nije tako prikladno, a uz to ćete također morati koristiti regulator napajanja od 3,3 volti.

Da biste pokrenuli RX, TX i GND uređaja, spojili smo se s ESP8266, a GND i VCC s kojim radimo stabilizirana napajanja, izračunato na 3,3 volti. Ovdje treba obratiti posebnu pozornost na potrebu povezivanja svih GND uređaja, odnosno RaspberryPi i ESP8266. Ako ugrađeni u uređaj regulatora model može izdržati do 300 mA dodatnog opterećenja, onda ESP8266 veza je sasvim normalno, ali to je sve učinjeno na vlastitu odgovornost.

Konfigurirajte postavke

Kada shvatite kako spojiti ESP8266, trebate kako bi bili sigurni da su vozači za vaš uređaj ispravno postavljen, tako da je novi virtualni serijski port je dodan u sustav. Ovdje ćete morati koristiti program - serijski port terminal. U načelu, program se može odabrati bilo koji na svoj ukus, ali ti bi trebao ispravno shvatiti da bilo koja momčad koja će biti poslana na serijski port, na kraju bi trebao imati prateće znakove CR + LF.

Prilično raširena upotreba programa CoolTerm i ESPlorer, a drugo vam omogućuje da ne ulazite u ESP8266 AT naredbe samostalno, a istodobno olakšava rad s lua skriptama pod NodeMCU, pa se može upotrijebiti kao standardni terminal.

Za normalnu vezu s uređajem serijski port Moramo učiniti puno posla, jer je firmware za ESP8266 su uglavnom različiti i aktivacija može provesti na različitim brzinama. Da biste odredili najbolju opciju, trebat ćete proći kroz tri glavne opcije: 9600, 57600 i 115200.

Kako riješiti?

Da biste započeli, spojite terminal softver na serijski port od virtualnih izlažu parametrima 9600 8N1, a zatim provesti punu reset modul, onemogućiti CH_PD (čip omogućit) snage, a zatim ga aktivirati opet, iskrivljeno CH_PD. Također, možete kratko spojiti RESET na masu za ponovno pokretanje modula i nadzirati podatke na terminalu.

Prije svega, LED uređaji trebaju biti prikazani točno onako kako je prikazano u opisu postupka provjere. Također, na terminalu biste trebali vidjeti niz različitih znakova koji će završiti s gotovom linijom, a ako se to ne dogodi, ponovo se priključite na terminal na drugu brzinu, a zatim ponovno pokrenite modul.

Kada vidite ovu liniju na jednoj od opcija brzine, možete uzeti u obzir modul pripremljen za rad.

Kako ažurirati firmware?

Nakon što instalirate ESP8266, uređaj će potrajati samo nekoliko sekundi za povezivanje, a zatim možete početi ažurirati firmware. Da biste instalirali novi softver, morate učiniti sljedeće.

Najprije preuzmite novu verziju firmvera s službene web stranice i preuzmite poseban alat za firmver. Ovdje treba obratiti posebnu pozornost na koji je operativni sustav instaliran na stroj s kojim ESP8266 radi. Najbolje je spojiti uređaj na sustave stariji od sustava Windows 7.

Za standardne Windows OS je optimalno koristiti program koji se zove XTCOM util, što je posebno povoljno u radu, ako je firmware samo jedna datoteka. Najbolji multi-platforma opcija bi trebala zvati komunalnu esptool, koji, međutim, zahtjevi za Python, i potrebu za određivanje parametara naredbenog retka. Osim toga, u ESP8266, povezivanje osnovnih funkcija čini ga pogodnim za izradu alata Flash Download, koji ima prilično velik broj postavki, kao i prikladnu tehnologiju za instalaciju firmvera iz nekoliko datoteka.

Zatim isključite vaš terminal program iz serijskog porta, te potpuno isključite iz struje CH_PD, GPIO0 spojiti modul na GND, a zatim CH_PD može se vratiti natrag. Na kraju, samo pokrenite program za firmware modula i učitati ih u ESP8266 releja.

U velikoj većini slučajeva firmware učita u jedinici pri brzini od oko 115,200, ali to je poseban način rada omogućuje automatsko raspodjelu brzine, tako da je firmware može provesti pri brzini većoj od 9600, ažuriranje dostupno ESP8266 funkciju. Težak koristi za vezu ili USB-TTL - ne igra posebnu ulogu, ograničenje brzine ovisi o duljini žice koje koristi konverter, kao i niza drugih čimbenika.