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(三)nodemcu基础:NodeMCU开发套件及原理图介绍

介绍

NodeMCU开发套件/板由ESP8266 wifi芯片组成。ESP8266芯片具有GPIO引脚,串行通信协议等功能。

ESP8266 是 Espressif Systems使用TCP / IP协议开发的低成本 Wi-Fi芯片。

ESP8266的功能在NodeMCU开发板上提取。NodeMCU(基于LUA的固件)带有由ESP8266(支持wifi的芯片)芯片组成的开发板/套件,它结合了NodeMCU开发板,使其成为物联网应用中的独立设备。

让我们看看NodeMCU Dev Kit的第一个版本及其引脚分布,如下图所示。

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NodeMCU开发板v0.9(版本1)

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NodeMCU开发套件v0.9(V1)引脚

NodeMCU Dev Kit的第二个版本及其Pinout,如下图所示。

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NodeMCU开发套件v1.0(版本2)

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NodeMCU开发套件v1.0(V2)引脚

NodeMCU Dev Kit v1.0引脚说明

GPIO(通用输入输出)引脚

  • NodeMCU的电路板上有通用输入输出引脚,如上面的引脚图所示。我们可以将它设置为数字高/低并控制LED或开关等。此外,我们可以在这些GPIO引脚上生成PWM信号。

ADC(模数转换器)通道(A0)

  • NodeMCU板上有一个ADC通道/引脚。

SPI(串行外设接口)引脚

  • 基于NodeMCU的ESP8266具有硬件SPI(HSPI),具有四个可用于SPI通信的引脚。它还具有用于Quad-SPI通信的SPI引脚。通过这个SPI接口,我们可以将任何支持SPI的设备与NodeMCU连接,并与之建立通信。

I2C(内部集成电路)引脚

  • NodeMCU在ESP8266 GPIO引脚上具有I2C功能支持。由于ESP-12E的内部功能,我们无法将其所有GPIO用于I2C功能。因此,在将任何GPIO用于I2C应用程序之前,请先进行测试。

UART(通用异步接收器发送器)引脚

  • 基于NodeMCU的ESP8266有两个UART接口,UART0和UART1。由于UART0(RXD0和TXD0)用于将固件/代码上传到电路板,因此我们无法在上传固件/代码时在应用程序中使用它们。

第一版和第二版NodeMCU板之间的差异

我们可以通过他们的电路板设计和ESP模块在第一和第二版NodeMCU开发板上做出改变。

在NodeMCU Dev Kit v0.9的第1版中,使用CH341SER USB转串口转换器,而在NodeMCU Dev Kit v1.0的第2版中,使用CP2102 USB转串口转换器。

第一版使用ESP-12,第二版使用ESP-12E(增强版)。

额外的6个引脚(MTDO,MTDI,SD_3,MTMS,MTCK,SD_2)在ESP-12E版本的ESP-12模块上显示,如下图所示。虽然SPI引脚被引出,但它们在内部用于闪存访问。

此外,如ESP12-E和ESP-12F这样的ESP-12版本存在轻微的天线设计差异,如下图所示

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ESP-12模块

ESP8266模块系列

我们还可以查看各种ESP模块及其FCC批准到目前为止esp8266模块系列和摘要,如下图所示。

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ESP模块摘要

市场中的NodeMCU开发套件

NodeMCU硬件是开源的,任何人都可以编辑/修改/生产它并销售他们修改过的NodeMCU开发板。通常,我们可以看到NodeMCU Dev板乐鑫官网提供的,还有Amica、DOIT、Lolin & D1 mini /Wemos 等在市场上。

Amica生产具有设计硬件规格的NodeMCU ESP8266开发板v1.0(版本2)。大多数V2板都是由Amica生产的。

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DOIT NodeMCU开发套件v1.0(版本2)

NodeMCU硬件规格

我们可以看到NodeMCU Dev Kit v0.9硬件规格和设计,以下原理图设计链接开放给所有人:

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NodeMCU Dev Kit v0.9原理图

此外,NodeMCU Dev Kit v1.0硬件规格和设计在下面的链接中给出

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注意: -两个版本的ADC模块都使用电阻分压网络(220K和100K)来缩放ESP8266 ADC输入电压范围0-1V至0-3.3V。由于ESP8266的ADC引脚输入模拟电压范围为0-1.0V(读取外部模拟电压时),NodeMCU开发板使用该电阻分压网络将其扩展至0-3.3V。

ESP8266开发板

此外,我们可以看到ESP8266开发板设计与上述NodeMCU开发板不同,我们可以将它们与NodeMCU固件一起用于物联网应用。

以下是NodeMCU的替代板,具有市场上可用的不同尺寸,引脚和规格。

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Adafruit Huzzah ESP8266板

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Adafruit Feather HUZZAH with ESP8266 WiFi

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SparkFun ESP8266 Thing

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RobotDyn NodeM ESP8266

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WeMos D1 Mini ESP8266开发板

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WeMos D1 mini Pro

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WeMos D1 Mini Lite ESP8266开发板

还有可用的改进设计是基于应用的板。例如,

  • D-duino V3主板,配有OLED显示屏。
  • AI-Thinker A20 Plus主板在其主板上配备了GPRS +相机功能。
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D-duino V3 ESP8266开发套件

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AI-Thinker A20 Plus GPRS + ESP8266(wifi)+摄像头

在这里,我们可以说市场上没有独特的NodeMCU开发板设计。如果我们遇到他们的官方板,那么我们就会发现Amica板看起来像正式版,而其他板则不是。

Amica提供了一些关于在Twitter页面上改进开发板的要点,如下图所示。

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