ESP01S上电IO抖动问题处理
问题描述
ESP-01(S) 引脚定义
从引脚图中看出,我们能使用的GPIO为GPIO0和GPIO2,尝试过直接用这两个脚位串电阻驱动三极管进而控制继电器,但不知为啥芯片总启动不了了,GPIO0连接FLASH还说得过去,但GPIO2也一样就没法解了(怀疑是IO口驱动能力问题导致ESP01S死掉!),所以硬件电路变成了常用的光耦模式。
参考光耦电路
电路原理
修改esp01s继电器控制脚位为GPIO0或GPIO2后即可正常控制!
到这里控制什么都正常了,但有个问题,就是上电过程中有IO抖动,也就是高低电平翻转,这就导致一上电就听到继电器滴答几次开合,有研究过源码程序,屏蔽掉相关脚位还是一样,哪怕在初始化前退出也如此,猜测可能是硬件翻转或者在很前端动作这两个IO口,因此最后还是放弃折腾这个思路!
最终选择搭GPIO4引脚来使用,就很稳了!
上电IO抖动处理
网上大家常用解决方案
- 方案一:查找问题原因,重新编译固件。(这个自己尝试过,失败)
- 方案二:在GPIO口直接接电解电容来消除上电抖动。(感觉麻烦就没尝试)
- 方案三:使用硬件实现上电时的消抖,即在上电时的500ms内保证继电器的初级一直是开路状态,此时即使GPIO口抖动,继电器也不会动作。另外四个GPIO口公用一套消抖电路,大大减少了电路元件的数量。(也感觉麻烦也没做)
自己的方法
既然这连个脚不行就换一个,说做就做,因此在网上找到ESP8266EX脚位图,发现最靠近的GPIO4可以尝试。 所以手动接线出来控制就行,还发现这个脚位能直接控制三极管进而控制继电器,意外之喜。
引脚定义 Pin Definitions Figure 2-1 shows the pin layout for 32-pin QFN package.
从图中可以看出来是第16脚,引线出来就行。
脚位定义说明
引线连接方式
至此,上电IO抖动问题就算完美解决了!
GPIO0跟GPIO2无法直驱三极管问题
找不到根本原因,但更换了GPIO4以后就自己解决了。 可能是这两个脚位复用或者驱动电流不够的原因吧!
待机功耗过高
问题
刚开始是自己搭的电路,在关闭继电器时待机功耗为 1.37W,吸合继电器时待机功耗为 1.86W。这个待机功耗还是挺高,毕竟都接近2W功耗,对于24H通电的机器来说一年功耗还挺高。
后边拿手头参考替换,发现使用BP2525电源芯片方式比较合适。
型号 | 空载 | 关继电器 | 开继电器 | 备注 |
天猫蓝牙通断器 | 0.2W | 0.244W | 0.509W | |
小米WIFI插座 | - | 0.88W | 1.36W | |
国际电工433遥控 | - | 0.65W | 0.68W | |
易微联WIFI通断器 | - | 0.4W | 1.1W | |
小米电源插头 | - | 0.825W | - | |
个人旧版本ESP01S | - | 1.37W | 1.86W | |
整改后 | - | 0.58W | 1.26W |
解决
通过这数据对比,发现基本都在1W以下,最终更改还没打板回来,手动搭电路测试。效果还算满意。
总结
到这里算是解决了ESP01S问题!结果也还算满意。这样的初衷是连接到HomeKit或者homeassistant里面。 到这里算是都解决。动手能力还行的小伙伴也可以试试,其实也就飞线一下。
软件的话就需要搭建环境,不过网上已经有很多教程,根据发现的问题慢慢处理就行。
实在不想动手可以有偿让人帮弄改一下。