主要参数
引脚图
ESP8266芯片有17个GPIO引脚(GPIO0~GPIO16)。这些引脚中的GPIO6~GPIO 11被用于连接开发板的闪存(Flash Memory)因此建议不要使用GPIO6~GPIO 11。
在这剩下的11个针脚中,又有2个针脚预留给串口RX和TX。
一些GPIO引脚同时兼备了其他功能,如RX,TX, SD2, SD3,这些引脚大多不作为GPIO使用,因为它们可用于其他进程。
因此,最后只剩下9个通用I/O引脚,即D0到D8。
需要注意的是,D0|GPIO16引脚只能作为GPIO读/写使用,不支持任何特殊功能
电压电流限制
NodeMCU开发板引脚的输入输出电压限制是3.3 V。如果向引脚施加3.6V以上的电压就有可能对芯片电路造成损坏。同时请注意,这些引脚的最大输出电流是12mA。
特殊引脚
GPIO2引脚 在NodeMCU开发板启动时是不能连接低电平的。
GPIO15引脚在开发板运行中一直保持低电平状态。
GPIO0引脚在开发板运行中需要一直保持高电平状态。否则ESP8266将进入程序上传工作模式也就无法正常工作了
模拟输入
AD转换 将模拟量转换为数字量 只有一个引脚 A0,nodemcu上可以读取模拟输入0-3.3v的电压
通讯
串行端口(UART)TX(GPIO1)和RX(GPIO3)
以及 TX(GPIO2)和RX(GPIO8)
I2C
ESP8266只有软件模拟的I²C端口,没有硬件I²C端口。可以使用任意的两个GPIO引脚通过软件模拟来实现I²C通讯。ESP8266的数据表(datasheet)中,GPIO4(D2)标注为SDA,GPIO5(D1)标注为SCL。
SPI
ESP8266的SPI端口情况如下:
GPIO14 — CLK
GPIO12 — MISO
GPIO13 — MOSI
GPIO 15 — CS(SS)
安装驱动
需要安装驱动 才能通过usb连接NodeMcu电脑才能识别到端口
Windows驱动请访问:https://yun.coupile.top/#/s/WBh6
(v1使用ch341驱动 V2 与V3 大部分使用cp210x驱动)
那么看完了NodeMCU的介绍,现在开始搞起今天的项目。
最新版Arduino IDE下载 https://yun.coupile.top/#/s/WBh6Arduino IDE是开发Arduino用的,但是如果你要写非Arduino的控制板(比如今天的主角,NodeMCU,就是一款基于esp8266的开发板),请先在文件 —> 首选项 —> 附加开发板管理器地址里,输入http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json 网址
确认保存之后,再次选中工具 —> 开发板:“XXXXXX” —> 开发板管理器,在搜索框中输入esp8266,选择安装即可(可能会很慢,如果提示
就需要魔法飞到qiang外。)
安装完成之后,重新打开工具 —> 开发板:“XXXXXX”,选择NodeMCU 1.0(ESP-12E)
然后就可以愉快的编程啦。
当然,我们还需要了解一下ArduinoIDE使用语言的语法。
Arduino使用C/C++编写程序,虽然C++兼容C语言,但这是两种语言,C语言是一种面向过程的编程语言,C++是一种面向对象的编程语言。早期的Arduino核心库使用C语言编写,后来引进了面向对象的思想,目前最新的Arduino核心库采用C与C++混合编写而成。 通常我们说的Arduino语言,是指Arduino核心库文件提供的各种应用程序编程接口(Application Programming Interface,简称API)的集合。这些API是对更底层的单片机支持库进行二次封装所形成的。
在Arduino中,使用了清楚明了的API替代繁杂的寄存器配置过程,如以下代码:
pinMode(13,OUTPUT);digitalWrite(13,HIGH);
pinMode(13,OUTPUT)即是设置引脚的模式,这里设定了13脚为输出模式;而digitalWrite(13,HIGH) 是让13脚输出高电平数字信号,digitalWrite(13,LOW) 是让13脚输出低电平数字信号。
这些封装好的API,使得程序中的语句更容易被理解,我们不用理会单片机中繁杂的寄存器配置,就能直观的控制Arduino,增强程序的可读性的同时,也提高了开发效率。
我们新建一个项目,你会发现,在Arduino程序中是没有main函数的。其实并不是Arduino没有main函数,而是main函数的定义隐藏在了Arduino的核心库文件中。Arduino开发一般不直接操作main函数,而是使用Setup和loop这个两个函数。
Arduino程序基本结构由setup() 和loop() 两个函数组成:
void setup(){// 在这里加入setup代码,它只会运行一次:}void loop(){// 在这里加入loop代码,它会不断重复运行:}
Arduino控制器(NodeMCU)通电或复位后,即会开始执行setup() 函数中的程序,该部分只会执行一次。
通常我们会在setup() 函数中完成Arduino(NodeMCU)的初始化设置,如配置I/O口状态,初始化串口等操作。
在setup() 函数中的程序执行完后,Arduino(NodeMCU)会接着执行loop() 函数中的程序。而loop()函数是一个死循环,其中的程序会不断的重复运行。
通常我们会在loop() 函数中完成程序的主要功能,如驱动各种模块,采集数据等。
那么了解了NodeMCU的硬件和软件之后,就正式开始编写程序了。
今天写的流水灯程序,主要是使用6根线,控制9个LED灯的亮灭,要实现这个功能,咱们先来了解下LED点阵。我这里是使用了自制的3*3点阵,某宝可以购买8*8的点阵,更加集成化。实物图和原理图如下:
原理图:
前面讲到,在NodeMCU中,可以使用10个脚作为数字输入输出脚,那么使用其中的6只作为输出脚,对应关系如下表:
GPIO | 13 | 12 | 14 | 4 | 5 | 16 |
灯珠矩阵 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
那么也就是说,把GPIO13拉高,(digitalWrite(13,HIGH);),再把GPIO4拉低(digitalWrite(4,LOW);),即可使灯珠1亮起。
接线完毕之后,开始写程序。
首先初始化引脚模式以
及设定初始电平:
int pin[6]={13,12,14,4,5,16};void setup() { for(int i=0;i<6;i++) { pinMode(pin[i],OUTPUT); if(i<3) digitalWrite(pin[i],LOW); else digitalWrite(pin[i],HIGH); }}
接下来编写主程序。为了让大家明白流水灯是个怎么“流”法,我画了一张表格:
灯珠|GPIO | 13 | 12 | 14 | 4 | 5 | 16 |
1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
2 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
3 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
4 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
5 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
6 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
7 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
8 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
9 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
其中表格正文的0和1代表着电平的高低,1是高电平,也就是HIGH。0是低,也就是LOW。
也就是先把灯珠矩阵引脚1拉高,再分别拉低4,5,6,也就是灯珠1,2,3分别亮。
可以发现,引脚电平变化是有种周期性。外循环每循环一次,内循环循环三次。
那么可以根据这种周期性来写loop()
void loop() { for(int i=0;i<3;i++) { digitalWrite(pin[i],HIGH);//拉高第i行 for(int j=3;j<6;j++) { digitalWrite(pin[j],LOW);//拉低第j列 delay(500);//延时0.5s digitalWrite(pin[j],HIGH);//拉高第j列(拉高拉低相当于亮了一次) delay(500);//延时0.5s } digitalWrite(pin[i],LOW);//拉低第i行,如果无此语句,那么外循环第二次的时候第一行也会亮。 }}
最后插上开发版烧录就行啦。
效果: