ESP8266硬件

汽车电子技术 2023-02-10 4738

描述

ESP8266 模块

目前市面上有关ESP8266模组有很多的种类，但是都是使用的乐鑫公司开发的ESP8266的wifi模组，而且种类也很多。从网上搜索就可以看到很多不同的种类，常见的有以下几种：

1）D1 开发板

D1 WiFi开发板的设计上和Arduino UNO R3开发板做到了兼容，ESP8266的11个IO引脚也都在板子预留出来，它的外形如下：

2）Mini 开发板

还有集成了串口自动下载电路的更小尺寸的Mini版本，如下：

3）NodeMcu开发板

当然目前市面上最常见的就是NodeMcu开发板了，它集成了串口自动下载电路，IO也都通过排针引出，价格也不贵，算是很物美价廉的了。如下：

2、ESP8266到底是个啥？

ESP8266 是一款超低功耗的UART-WiFi 透传模块，具备 GPIO、I2C、ADC、SPI、PWM 等功能。总的来说，ESP8266 是一个高性能的无线SOC，它的内部集成有超低功耗的32位微型MCU（单片机），主频支持80MHZ和160MHz，甚至能够跑 RTOS。

它的特性如下：

主频支持80MHz和160MHZ；

支持RTOS的使用；

160KB的SRAM（64KB IRAM + 96KB DRAM）；

内置10bit高精度ADC；

内置TCP/IP协议栈；

支持AT远程升级、云端OTA升级；

支持STA、AP、STA+AP的工作模式；

支持Smart Config功能（包括Android和ISO设备）；

有IO引脚，支持HSPI、UART、I2C、I2S、PWM、GPIO等常用外设功能；

支持一键配网、SDK二次开发

3、NodeMcu 开发板

目前市面上能够见到ESP8266的NodeMcu开发板，wifi模组都是使用的ESP8266，不同的地方就在于板载上的usb转TTL的芯片，常见的有：CH340、CP2102、CH9102等转换芯片，最终实现的功能都一样，就是转换芯片不同而已。它的板载引脚名和ESP8266的芯片引脚编号对应如下图：

注意：要注意区分GPIO编号与NodeMCU开发板引脚名的区别。区别如下：

1）GPIO编号指的是ESP8266芯片的引脚编号，如上图所示的 “GPIO + 数字” 的方式来表示表示，共有GPIO0 - GPIO16。

2）引脚名指的是NodeMcu开发板上的丝印文字，比如：D0、D1、A0…等这些。

3.1、ESP8266的引脚功能表

GPIO	功能	电平状态	备注
0	引导模式选择	3.3V
1	TX0	/	串口0通讯（发送）
2	引导模式选择 TX1	3.3V	启动时不能接地，启动时发送调试信息；串口1通讯（发送）
3	RX0	/	串口0通讯（接收）
4	SDA (I²C)	/	/
5	SCL (I²C)	/	/
6 - 11	连接闪存	/	最好不要做普通GPIO使用
12	MISO (SPI)	/	/
13	MOSI (SPI)	/	/
14	SCK (SPI)	/	/
15	SS (SPI)	0V	上拉电阻不可用
16	睡眠唤醒	/	无上拉电阻，仅有下拉电阻，连接 RST 引脚可实现睡眠唤醒

3.2、引脚使用中需要注意的地方

3.2.1、有效可用引脚

ESP8266芯片有17个GPIO引脚，它们分别是 GPIO0～GPIO16。在这些引脚中 GPIO6～GPIO11已经被用于连接开发板的闪存（Flash Memory），如果项目中使用GPIO6～GPIO11的话，会导致NodeMCU开发板无法正常工作，所以建议不要使用GPIO6～GPIO11。总而言之，出去用于连接闪存的引脚，实际可用的引脚就只有11个。

3.2.2、引脚电压电流

NodeMCU开发板引脚所能承受的的输入输出电压限制是3.3 V。如果向引脚施加超过3.3V以上的电压就有可能对ESP8266芯片造成损坏。以此同时，这些引脚的最大输出电流是12mA。

3.2.3、引脚的上下拉电阻

GPIO 0-15引脚都配有内置上拉电阻。GPIO16 引脚配有内置下拉电阻。

3.2.4、ADC模拟输入

ESP8266 只有一个模拟输入引脚，该引脚可以将引脚上的模拟电压数值转化为数字量，并且此引脚可以读取的模拟电压值为 0 – 1.0V。所以必须注意：ESP8266 芯片模拟输入引脚连接在1.0V以上电压可能损坏ESP8266芯片。

3.2.5、UART 串行通信端口

ESP8266 有两组串行通信端口，分别如下：1）串行端口0（UART0）使用GPIO1和GPIO3引脚。其中GPIO1引脚是TX0，GPIO3是RX0。2）串行端口1（UART1）使用GPIO2和GPIO8引脚。其中GPIO2引脚是TX1，GPIO8是RX1。特别注意：由于GPIO8被用于连接闪存芯片，所以RX1实际上不能再使用，串行端口1只能使用GPIO2来向外发送串行数据。

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