Placa de desenvolvimento ENGINERS ESP8266 NodeMCU
A Internet das Coisas (IoT) tem sido um campo de tendências no mundo da tecnologia. Mudou a forma como trabalhamos. Objetos físicos e o mundo digital estão conectados agora mais do que nunca. Tendo isso em mente, a Espressif Systems (uma empresa de semicondutores com sede em Xangai) lançou um adorável microcontrolador habilitado para WiFi - ESP8266, a um preço inacreditável! Por menos de US$ 3, ele pode monitorar e controlar coisas de qualquer lugar do mundo – perfeito para praticamente qualquer projeto de IoT.
A placa de desenvolvimento equipa o módulo ESP-12E contendo chip ESP8266 com microprocessador Tensilica Xtensa® LX32 RISC de 106 bits que opera na frequência de clock ajustável de 80 a 160 MHz e suporta RTOS.
Chip ESP-12E
- Tensilica Xtensa® 32 bits LX106
- 80 a 160 MHz Freq.
- RAM interna de 128kB
- Flash externo de 4 MB
- Transceptor Wi-Fi 802.11b/g/n
Há também 128 KB de RAM e 4 MB de memória Flash (para programa e armazenamento de dados) apenas o suficiente para lidar com as grandes strings que compõem web páginas, dados JSON/XML e tudo o que lançamos em dispositivos IoT hoje em dia. O ESP8266 Integra o transceptor Wi-Fi 802.11b/g/n HT40, para que não só possa se conectar a uma rede Wi-Fi e interagir com a Internet, mas também pode configurar uma rede própria, permitindo que outros dispositivos se conectem diretamente a isto. Isso torna o ESP8266 NodeMCU ainda mais versátil.
Requisitos de energia
Como o volume operacionaltagA faixa do ESP8266 é de 3V a 3.6V, a placa vem com um LDO voltage regulador para manter o voltage estável em 3.3V. Ele pode fornecer de forma confiável até 600mA, o que deve ser mais que suficiente quando o ESP8266 puxa até 80mA durante transmissões de RF. A saída do regulador também é dividida em um dos lados da placa e rotulada como 3V3. Este pino pode ser usado para fornecer energia a componentes externos.
Requisitos de energia
- Vol operacionaltage: 2.5 V a 3.6 V
- Regulador integrado de 3.3 V 600 mA
- Corrente de operação de 80mA
- 20 μA durante o modo de suspensão
A energia para o ESP8266 NodeMCU é fornecida através do conector USB MicroB integrado. Alternativamente, se você tiver uma tensão regulada de 5V vol.tagNa fonte, o pino VIN pode ser utilizado para alimentar diretamente o ESP8266 e seus periféricos.
Aviso: O ESP8266 requer uma fonte de alimentação de 3.3 V e níveis lógicos de 3.3 V para comunicação. Os pinos GPIO não são tolerantes a 5V! Se você quiser fazer a interface da placa com componentes de 5V (ou superiores), precisará fazer alguma mudança de nível.
Periféricos e E/S
O ESP8266 NodeMCU tem um total de 17 pinos GPIO divididos nos cabeçalhos dos pinos em ambos os lados da placa de desenvolvimento. Esses pinos podem ser atribuídos a todos os tipos de tarefas periféricas, incluindo:
- Canal ADC – Um canal ADC de 10 bits.
- Interface UART – A interface UART é usada para carregar código serialmente.
- Saídas PWM – pinos PWM para dimerização de LEDs ou controle de motores.
- Interface SPI, I2C e I2S – Interface SPI e I2C para conectar todos os tipos de sensores e periféricos.
- Interface I2S – Interface I2S se você quiser adicionar som ao seu projeto.
E/S multiplexadas
- 1 canais ADC
- 2 interfaces UART
- 4 saídas PWM
- Interface SPI, I2C e I2S
Graças ao recurso de multiplexação de pinos do ESP8266 (vários periféricos multiplexados em um único pino GPIO). O que significa que um único pino GPIO pode atuar como PWM/UART/SPI.
Interruptores de bordo e indicador LED
O ESP8266 NodeMCU possui dois botões. Um marcado como RST localizado no canto superior esquerdo é o botão Reset, usado é claro para redefinir o chip ESP8266. O outro botão FLASH no canto inferior esquerdo é o botão de download usado durante a atualização do firmware.
Interruptores e Indicadores
- RST – Redefinir o chip ESP8266
- FLASH – Baixe novos programas
- LED azul - programável pelo usuário
A placa também possui um indicador LED que é programável pelo usuário e é conectado ao pino D0 da placa.
Comunicação serial
A placa inclui CP2102 USB-to-UART Bridge Controller da Silicon Labs, que converte o sinal USB para serial e permite que seu computador programe e se comunique com o chip ESP8266.
Comunicação serial
- Conversor USB para UART CP2102
- Velocidade de comunicação de 4.5 Mbps
- Suporte de controle de fluxo
Se você tiver uma versão mais antiga do driver CP2102 instalada em seu PC, recomendamos atualizar agora.
Link para atualização do Driver CP2102 – https://www.silabs.com/developers/usb-to-uart-bridge-vcp-drivers
Pinagem do Nó MCU ESP8266
O ESP8266 NodeMCU tem um total de 30 pinos que o conectam ao mundo exterior. As ligações são as seguintes:
Por uma questão de simplicidade, faremos grupos de pinos com funcionalidades semelhantes.
Pinos de energia Existem quatro pinos de energia viz. um pino VIN e três pinos de 3.3 V. O pino VIN pode ser usado para alimentar diretamente o ESP8266 e seus periféricos, caso você tenha uma tensão de 5V reguladatage fonte. Os pinos de 3.3V são a saída de um vol on-boardtage regulador. Esses pinos podem ser usados para fornecer energia a componentes externos.
GND é um pino terra da placa de desenvolvimento ESP8266 NodeMCU. Os pinos I2C são usados para conectar todos os tipos de sensores e periféricos I2C em seu projeto. Ambos I2C Master e I2C Slave são suportados. A funcionalidade da interface I2C pode ser realizada programaticamente, e a frequência de clock é de 100 kHz no máximo. Deve-se notar que a frequência de clock I2C deve ser maior que a frequência de clock mais lenta do dispositivo escravo.
Pinos GPIO O ESP8266 NodeMCU possui 17 pinos GPIO que podem ser atribuídos a várias funções, como I2C, I2S, UART, PWM, controle remoto IR, luz LED e botão programaticamente. Cada GPIO habilitado para digital pode ser configurado para pull-up ou pull-down interno, ou configurado para alta impedância. Quando configurado como uma entrada, também pode ser configurado para trigger de borda ou trigger de nível para gerar interrupções de CPU.
Canal ADC O NodeMCU é incorporado com um SAR ADC de precisão de 10 bits. As duas funções podem ser implementadas usando ADC viz. Testando a fonte de alimentação voltage do pino VDD3P3 e testando o vol de entradatage do pino TOUT. No entanto, eles não podem ser implementados ao mesmo tempo.
Pinos UART O ESP8266 NodeMCU possui 2 interfaces UART, ou seja, UART0 e UART1, que fornecem comunicação assíncrona (RS232 e RS485), podendo se comunicar em até 4.5 Mbps. UART0 (pinos TXD0, RXD0, RST0 e CTS0) pode ser usado para comunicação. Suporta controle de fluidos. No entanto, o UART1 (pino TXD1) possui apenas sinal de transmissão de dados, portanto, geralmente é usado para imprimir o log.
Pinos SPI O ESP8266 possui dois SPIs (SPI e HSPI) nos modos escravo e mestre. Esses SPIs também oferecem suporte aos seguintes recursos SPI de uso geral:
- 4 modos de temporização da transferência do formato SPI
- Até 80 MHz e os clocks divididos de 80 MHz
- FIFO de até 64 bytes
Pinos SDIO O ESP8266 possui Secure Digital Input/Output Interface (SDIO) que é usado para fazer interface direta com cartões SD. 4 bits 25 MHz SDIO v1.1 e 4 bits 50 MHz SDIO v2.0 são suportados.
Pinos PWM A placa possui 4 canais de Modulação por Largura de Pulso (PWM). A saída PWM pode ser implementada programaticamente e usada para acionar motores digitais e LEDs. A faixa de freqüência PWM é ajustável de 1000 μs a 10000 μs, ou seja, entre 100 Hz e 1 kHz.
Pinos de controle são usados para controlar o ESP8266. Esses pinos incluem o pino Chip Enable (EN), o pino Reset (RST) e o pino WAKE.
- Pino EN – O chip ESP8266 é habilitado quando o pino EN é colocado em ALTO. Quando puxado para baixo, o chip funciona com potência mínima.
- Pino RST – O pino RST é usado para redefinir o chip ESP8266.
- WAKE pin – Wake pin é usado para acordar o chip do sono profundo.
Plataformas de desenvolvimento ESP8266
Agora, vamos para as coisas interessantes! Há uma variedade de plataformas de desenvolvimento que podem ser equipadas para programar o ESP8266. Você pode usar o Espruino – SDK JavaScript e firmware emulando o Node.js, ou usar o Mongoose OS – um sistema operacional para dispositivos IoT (plataforma recomendada pela Espressif Systems e Google Cloud IoT) ou usar um kit de desenvolvimento de software (SDK) fornecido pela Espressif ou uma das plataformas listadas no WiKiPedia. Felizmente, a incrível comunidade ESP8266 levou a seleção de IDE um passo adiante ao criar um complemento para Arduino. Se você está apenas começando a programar o ESP8266, este é o ambiente que recomendamos para começar e que documentaremos neste tutorial.
Este complemento ESP8266 para Arduino é baseado no incrível trabalho de Ivan Grokhotkov e o resto da comunidade ESP8266. Confira o repositório ESP8266 Arduino GitHub para obter mais informações.
Instalando o ESP8266 Core no sistema operacional Windows
Vamos prosseguir com a instalação do núcleo ESP8266 Arduino. A primeira coisa é ter o Arduino IDE mais recente (Arduino 1.6.4 ou superior) instalado no seu PC. Se não tiver, recomendamos atualizar agora.
Link para Arduino IDE – https://www.arduino.cc/en/software
Para começar, precisaremos atualizar o administrador do conselho com um URL. Abra o Arduino IDE e vá para File > Preferências. Em seguida, copie abaixo URL no Gerente Adicional do Conselho URLs caixa de texto situada na parte inferior da janela: http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
Clique em OK. Em seguida, navegue até o Board Manager acessando Tools > Boards > Boards Manager. Deve haver algumas novas entradas além das placas Arduino padrão. Filtre sua pesquisa digitando esp8266. Clique nessa entrada e selecione Instalar.
As definições e ferramentas da placa para o ESP8266 incluem um conjunto totalmente novo de gcc, g++ e outros binários compilados razoavelmente grandes, portanto, pode levar alguns minutos para baixar e instalar (o arquivo arquivado file é ~ 110 MB). Quando a instalação estiver concluída, um pequeno texto INSTALADO aparecerá ao lado da entrada. Agora você pode fechar o Board Manager
Arduino Example: Pisca
Para garantir que o núcleo ESP8266 do Arduino e o NodeMCU estejam configurados corretamente, enviaremos o esboço mais simples de todos – The Blink! Usaremos o LED on-board para este teste. Como mencionado anteriormente neste tutorial, o pino D0 da placa está conectado ao LED azul integrado e é programável pelo usuário. Perfeito! Antes de fazer o upload do sketch e brincar com o LED, precisamos ter certeza de que a placa está selecionada corretamente no Arduino IDE. Abra o Arduino IDE e selecione a opção NodeMCU 0.9 (ESP-12 Module) em seu Arduino IDE > Tools > Board menu.
Agora, conecte seu ESP8266 NodeMCU ao seu computador via cabo USB micro-B. Uma vez que a placa esteja conectada, deve ser atribuída uma porta COM exclusiva. Em máquinas Windows, será algo como COM#, e em computadores Mac/Linux virá na forma de /dev/tty.usbserial-XXXXXX. Selecione esta porta serial no menu Arduino IDE > Tools > Port. Selecione também a velocidade de upload: 115200
Aviso: Mais atenção precisa ser dada à seleção da placa, escolha da porta COM e seleção da velocidade de upload. Você pode receber o erro espcomm_upload_mem ao fazer upload de novos esboços, se não o fizer.
Quando terminar, tente o exampo esboço abaixo.
configuração vazia()
{pinMode(D0, OUTPUT);}loop vazio()
{digitalWrite(D0, ALTO);
atraso(500);
digitalWrite(D0, BAIXO);
atraso(500);
Assim que o código for carregado, o LED começará a piscar. Pode ser necessário tocar no botão RST para que seu ESP8266 comece a executar o esboço.
Documentos / Recursos
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Placa de desenvolvimento ENGINERS ESP8266 NodeMCU [pdf] Instruções Placa de desenvolvimento ESP8266 NodeMCU, ESP8266, Placa de desenvolvimento NodeMCU |
