Распиновка платы wifi

Содержание

WiFi Slot: распиновка, схема подключения и программирование

WiFi Slot — платформа для быстрой разработки компактных устройств с Wi-Fi на борту. Мозгом платы выступает модуль ESP-12 с чипом ESP8266EX от Espressif.

Обзор платы

Общие сведения

WiFi Slot содержит на борту всё необходимое для быстрой и комфортной работы: USB-разъём для программирования и отладки, десять цифровых входов/выходов с поддержкой ШИМ-сигнала (восемь из которых восемь могут использоваться как аналоговый вход) и две служебные кнопки.

Больше нет нужды нажимать специальные кнопки при каждой прошивке. Специальная схема вводит плату в режим программирования при прошивке через USB-разъём.

Родным напряжением чипа является 3,3 В. Мы установили на плату мощный DC-DC преобразователь, который позволяет запитать плату от 5 В при помощи USB, Power Bank или Li-Ion-аккумулятора. Понижающий преобразователь обеспечит нагрузку током до 1 А. Забудьте о глюках при нехватке питания от маломощных регуляторов напряжения — тока хватит всем.

WiFi Slot позволяет подключить до четырёх Troyka-модулей. Используемые пины для связи сенсоров и модулей с WiFi Slot зависят от конкретного устройства, точнее: от типа его коммуникации, сигнала и протокола. Обратитесь к странице с обзором сенсоров, чтобы определить как организована коммуникация с каждым устройством. После чего можно приступать к работе с модулем.

Платформа программируется двумя способами:

Программирование на C++

После выполненных действий платформа WiFi Slot готова к программированию через Arduino IDE.

Подробности о функциях и методах работы WiFi Slot (ESP8266) на языке C++ читайте на ESP8266 Arduino Core’s.

Пример работы

В качестве примера повторим первый эксперимент «Маячок» из набора Матрёшка. Для этого установите светодиод 5 мм (Troyka-модуль) в пин A2 . После чего прошейте платформу кодом ниже.

После загрузки светодиод начнёт мигать раз в полсекунды. Это значит всё получилось и можно смело переходить к экспериментам на WiFi Slot.

Программирование на JavaScript

Подробнее о функциях и методах работы ESP8266 на языке JavaScript читайте на Espruino.

При программировании платформы через Espruino IDE используйте имена пинов модуля ESP-12. Например пину A2 равносильно название D16 . Для информации изучите распиновка платформы.

Пример работы

В качестве примера повторим второй эксперимент «Маячок» из набора Йодо. Для этого установите светодиод 5 мм (Troyka-модуль) в пин D16 . После чего прошейте платформу скриптом ниже.

После загрузки светодиод начнёт мигать раз в полсекунды.

Элементы платы

Мозг платформы

WiFi Slot основан на модуле ESP-12 с чипом ESP8266EX от Espressif.

Чип ESP8266EX

Чип ESP8266 — выполнен по технологии SoC (англ. System-on-a-Chip — система на кристалле). В основе кристалла входит процессор семейства Xtensa — 32-х битный Tensilica L106 с частой 80 МГц с ультранизким энергопотреблением, радиочастотный трансивер с физическим уровнем WiFi IEEE 802.11 b/g/ и блоки памяти SRAM. Мощности процессорного ядра хватает для работы сложных пользовательских приложений и цифровой сигнальной обработки.

Программное приложение пользователя должно храниться на внешней микросхеме Flash-памяти и загружаться в ESP8266EX через один из доступных интерфейсов (SPI, UART, SDIO и др.) каждый раз в момент включения питания системы.

Чип ESP8266 не содержит в себе Flash-память и многих других компонентов для пользовательского старта. Микросхема является основой на базе которой выпускаются модули с необходимой периферией, например ESP-12.

Модуль ESP-12

ESP-12 — модуль с чипом ESP8266EX , Flash-памятью на 2 МБ и всей необходимой обвязкой, которые спрятаны под металлическим кожухом.

Рядом с кожухом расположен индикаторный светодиод и миниатюрная антенна из дорожки на верхнем слое печатной платы в виде змейки. Металлический кожух экранирует компоненты модуля и тем самым улучшает электромагнитные свойства.

Разъём micro-USB

Разъём micro-USB предназначен для прошивки платформы WiFi Slot с помощью компьютера.

Преобразователь USB-UART

Преобразователь USB-UART на микросхеме CP2102 обеспечивает связь модуля ESP-12E с USB-портом компьютера. При подключении к ПК — WiFi Slot определяется как виртуальный COM-порт.

Понижающий DC-DC

Понижающий DC-DC NCP1529 с выходом 3,3 вольта, обеспечивает питание микроконтроллера. Максимальный выходной ток составляет 1 А.

Светодиодная индикация

Имя светодиода Назначение
PWR Индикатор питания
RX и TX Мигают при обмене данными между WiFi Slot и компьютером.

Аналоговый мультиплексор

Модуль ESP-12 имеет только один 10-битный аналоговый вход, который способен измерять напряжение от нуля до одного вольта. Мы расположили на плате аналоговый мультиплексор 74HC4052D с селектором выбора каналов на микросхеме SN74HC393. А резисторный делитель поднимает верхний порог измеряемого напряжения до 3,3 В. Всё это даёт платформе WiFi Slot восемь аналоговых портов.

Кнопка RESET

Кнопка предназначена для ручного сброса прошивки — аналог кнопки RESET обычного компьютера.

Кнопка PROG

Кнопка служит для ручного перевода модуля в режим прошивки:

При использовании с Arduino IDE проводить эту процедуру необязатьельно. Специальная схема на плате сделает всё за вас.

Разъём Slot Connector

Вы можете подключить к WiFi Slot одну или несколько плат расширения Slot Expander. Плата управляется через интерфейс I²C и предоставляет 10 дополнительных пинов ввода/вывода, 9 из которых поддерживают АЦП и ШИМ. Slot Expander физически подключается через специальный разъём с переходником Slot Connector.

Распиновка разъёма

Имя контакта Назначение
5V питание
GND земля
SDA линия данных I²C
SCL линия синхронизации I²C

Подробнее о Slot Expander читайте в соответствующей статье

Распиновка

Пины питания

Пины ввода/вывода

В отличии от большинства плат Arduino, родным напряжением платформы WiFi Slot является 3,3 В, а не 5 В. Выходы для логической единицы выдают 3,3 В, а в режиме входа ожидают принимать не более 3,3 В. Большее напряжение может повредить модуль!

Будьте внимательны при подключении периферии: убедитесь, что она может корректно функционировать в этом диапазоне напряжений.

Чтобы иметь возможность подключать модули с аналоговым входом к пинам A0 и A1 и при этом не мешать прошивке через UART , разрежьте соответствующие перемычки на задней стороне WiFi Slot.

Источник

Digitrode

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

WiFi микроконтроллер ESP32. Распиновка, схема платы, назначение ее выводов, SDK.

Компания Espressif, совершившая революцию в мире Интернета вещей благодаря выпуску WiFi модуля ESP8266, готовится повторить свой успех и вывести на рынок полноценный 32-разрядный микроконтроллер со встроенным WiFi приёмопередатчиком ESP32.

Помимо возможности связи по WiFi микроконтроллер будет содержать в себе модуль Bluetooth LE, иметь два ядра, работающих на частоте 160 МГц, периферийные блоки вроде UART, SPI, I2C, I2S, SDIO, АЦП, ЦАП, ШИМ. К сожалению, разработчики не добавили USB. Но что уже бросается в глаза, так это значительное прибавление в производительности. Wi-Fi модуль ESP8266 работал на тактовой частоте 80 МГц с возможностью увеличения частоты до 160 МГц. А в ESP32 такое значение тактовой частоты дается по умолчанию, да и к тому же в составе микросхемы будут работать два ядра а не одно. Это позволит использовать ESP32 в высокопроизводительных задачах, возможно даже в обработке несложного видео.

Информации по микроконтроллеру пока не так много, хотя уже работает официальный форум по тематике ESP32. Впрочем, демо-платы уже были разосланы бета-тестерам, и некоторые из них начали работу с этими платами. Так выглядит одна из них:

В сеть была выложена схема расположения выводов самого микроконтроллера ESP32, схема платы с этим контроллером и распиновка этой платы. Как мы видим, микросхема располагается в миниатюрном 32-выводном корпусе. Максимальный ток линии равен 12 мА, рекомендуемый ток составляет 6 мА.

Ниже приведены размеры платы с микроконтроллером ESP32 с расположением и нумерацией выводов. Сами размеры 25.5×18 мм довольно невелики и позволяют сказать об этом модуле, что он достаточно компактный, чтобы использоваться в миниатюрных приложениях и носимой электронике.

Вот изображение печатной платы. Как мы видим, на плате присутствует печатная антенна, что, конечно, хорошо в плане того, что отпадает необходимость прикручивать или припаивать внешнюю антенну. Но вопрос в том, насколько хватит по дальности этой стандартной печатной антенны.

На GitHub было выложено средство разработки ESP32 SDK (RTOS SDK) на основе FreeRTOS.

В итоге Wi-Fi микроконтроллер ESP32 после своего массового выхода может стать «бомбой» в мире Интернета вещей, каким стал его прародитель — модуль ESP8266. Безусловно, нам всем интересна будет его окончательная цена. Естесственно, она будет выше, чем стоимость ESP8266, но хотелось бы, чтобы не сильно. В конечном счете заявленные характеристики у ESP32 действительно довольно внушительные, и он точно найдет своего покупателя.

Источник

Модуль Wi-Fi ESP8266 (ESP-01): подключение, прошивка и распиновка

Модуль ESP-01 с чипом ESP8266 предназначен для связи устройства с беспроводными сетями по WiFi.

Видеообзор

Общие сведения

ESP-01 — плата-модуль WiFi на базе популярного чипсета ESP8266EX . На борту платы находится микросхема Flash-памяти объёмом 2 МБ, чип ESP8266EX, кварцевый резонатор, два индикаторных светодиода и миниатюрная антенна из дорожки на верхнем слое печатной платы в виде змейки. Flash-память необходима для хранения программного обеспечения. При каждом включении питания, ПО автоматически загружается в чип ESP8266EX.

По умолчанию модуль настроен на работу через «AT-команды». Управляющая плата посылает команды — Wi-Fi модуль выполняет соответствующую операцию.

Но внутри чипа ESP8266 прячется целый микроконтроллер, который является самодостаточным устройством. Прошивать модуль можно на разных языках программирования. Но обо всё по порядку.

Работа с AT командами

Подключение и настройка

В стандартной прошивке Wi-Fi модуль общается с управляющей платой через «AT-команды» по протоколу UART.

На всех платах Iskra и Arduino присутствует хотя бы один аппаратный UART — HardwareSerial. Если же по каким то причинам он занят другим устройством, можно воспользоваться программным UART — SoftwareSerial.

HardwareSerial

На управляющей плате Iskra JS и платах Arduino с микроконтроллером ATmega32U4 / ATSAMD21G18 данные по USB и общение через пины 0 и 1 осуществляется через два раздельных UART . Это даёт возможность подключить Wi-Fi модуль к аппаратному UART на пинах 0 и 1 .

Список поддерживаемых плат:

Для примера подключим модуль Wi-Fi к платформе Iskra Neo.

Прошейте управляющую платформу кодом ниже.

Код прошивки

SoftwareSerial

Некоторые платы Arduino, например Uno, прошиваются через пины 0 и 1 . Это означает невозможность использовать одновременно прошивку/отладку по USB и общение с Wi-Fi модулем. Решение проблемы — программный UART . Подключите пины TX и RX ESP-модуля к другим контактам управляющей платы и используйте библиотеку SoftwareSerial.

Для примера подключим управляющие пины Wi-Fi модуля TX и RX — на 8 и 9 контакты управляющей платы. Прошейте управляющую платформу кодом ниже.

Код прошивки

HardwareSerial Mega

На платах форм-фактора Arduino Mega 2560 аппаратный UART, который отвечает за передачу данных через пины 1 и 0 , отвечает также за передачу по USB. Это означает невозможность использовать одновременно UART для коммуникации с Wi-Fi модулем и отладки по USB.

Но на платах такого форм-фактора есть ещё дополнительно три аппаратных UART:

Список поддерживаемых плат:

Подключите Wi-Fi модуль к объекту Serial1 на пины 18 и 19 на примере платы Mega 2560 Прошейте управляющую платформу кодом ниже.

Код прошивки

Примеры работы

Рассмотрим несколько примеров по работе с «AT-командами»

Тестовая команда «AT»

Откройте монитор порта. Настройте скорость соединения — 9600 бод. Конец строки — NL & CR . Введите команду AT и нажмите «Отправить». Это — базовая команда для проверки работы Wi-Fi модуля. В ответ получим «OK»: Если ответа нет или появляются непонятные символы — проверьте правильность подключения и настройки скорости обмена данными.

Настройка режима работы

Wi-Fi модуль умеет работать в трёх режимах:

Переведём чип в смешанный режим командой:

После установки модуль должен ответить «OK»:

В отличии от аппаратного UART (HardwareSerial), за работу программного UART (SoftwareSerial) отвечает микроконтроллер, который назначает другие пины в режим работы RX и TX , соответственно и данные которые приходят от Wi-Fi модуля обрабатывает сам микроконтроллер во время программы. По умолчанию скорость общения Troyka Wi-Fi равна 115200 , что значительно выше чем позволяет библиотека SoftwareSerial. В итоге часть информации которая приходит с Wi-Fi модуля будет утеряна. Если вы используете плату с HardwareSerial подключением модуля можете пропустить пункт настройки скорости и сразу перейти к дальнейшей работе с модулем.

AT установка скорости общения

Для корректной работы с большими объемами необходимо понизить скорость соединения модуля и микроконтроллера. Для этого используйте «AT-команду»:

После проделанной операции, измените скорость программного UART в скетче программы и прошейте плату.

По итогу программный UART успеет обработать каждый пришедший байт с Wi-Fi модуля.

AT сканирование WI-FI сетей

Откройте Serial-порт и отправьте на модуль «AT-команду» для сканирования всех доступных Wi-Fi сетей:

При наличии доступных WI-FI сетей в ответ получим сообщение:

Для продолжение работы используйте перечень «AT-команд»

Wi-Fi модуль как самостоятельный контроллер

ESP-01 (ESP8266) — очень умный модуль. Внутри чипа прячется целый микроконтроллер, который можно программировать на языке C++ через Arduino IDE и JavaScript через Espruino Web IDE .

Настройка железа

Ввиду отсутствия у платформы ESP-01 собственного USB-порта, понижающего преобразователя и отсутствия толерантности к 5 вольтам, подключите её к компьютеру, используя один из перечисленных способов:

Схема через Arduino Uno

Для сборки программатора понадобится:

Необходимо каждый раз выполнять перед прошивкой модуля.

Схема через USB-Serial адаптер

Для сборки программатора понадобится:

Необходимо каждый раз выполнять перед прошивкой модуля.

Программирование на C++

После выполненных действий модуль ESP-01 готов к программированию через Arduino IDE.

Подробности о функциях и методах работы ESP-01 (ESP8266) на языке C++ читайте на ESP8266 Arduino Cores.

Программирование на JavaScript

После выполненных действий модуль ESP-01 готов к программированию через Espruino Web IDE.

Подробнее о функциях и методах работы ESP8266 на языке JavaScript читайте на Espruino.

Восстановление стандартной АТ-прошивки

После программирования платформы в режиме самостоятельного контроллера может понадобиться восстановить на модуле стандартную AT-прошивку. Для этого необходимо воспользоваться утилитой Flash Download Tool.

Элементы платы

Чип ESP8266EX

Чип ESP8266 — выполнен по технологии SoC (англ. System-on-a-Chip — система на кристалле). В основе кристалла входит процессор семейства Xtensa — 32-х битный Tensilica L106 с частой 80 МГц с ультранизким энергопотреблением, радиочастотный трансивер с физическим уровнем WiFi IEEE 802.11 b/g/ и блоки памяти SRAM. Мощности процессорного ядра хватает для работы сложных пользовательских приложений и цифровой сигнальной обработки.

Программное приложение пользователя должно храниться на внешней микросхеме Flash-памяти и загружаться в ESP8266EX через один из доступных интерфейсов (SPI, UART, SDIO и др.) каждый раз в момент включения питания системы.

Чип ESP8266 не содержит в себе Flash-память и многих других компонентов для пользовательского старта. Микросхема является основой на базе которой выпускаются модули с необходимой периферией, например ESP-01.

Светодиодная индикация

Имя светодиода Назначение
LED Индикаторный светодиод подключённый к цифровому пину 1
POWER Индикатор питание на модуле

Распиновка

Пины питания

Пины ввода/вывода

В отличии от большинства плат Arduino, родным напряжением платформы ESP-01 является 3,3 В, а не 5 В. Выходы для логической единицы выдают 3,3 В, а в режиме входа ожидают принимать не более 3,3 В. Большее напряжение может повредить модуль!

Будьте внимательны при подключении периферии: убедитесь, что она может корректно функционировать в этом диапазоне напряжений.

Источник

Adblock
detector