Esp 01 сколько свободных gpio
Давно играюсь с esp8266, для тех кто не в курсе это такая маленькая микросхема размешенная на готовом модуле. Этот модуль можно купить у китайцев за два доллара, причем модуль этот представляет собой полноценный микроконтроллер, имeющий на борту все, что нужно чтобы создавать довольно навороченные решения и умеющий общаться c внешнем миром по wifi.
Одной из проблем этого модуля является ограниченное количество портов общего назначения. У ESP-01 свободным остается только GPIO2, хотя можно еще использовать GPIO0 и два порта через которые заливают прошивку с компьютера RX и TX тоже можно использовать как GPIO.
Однако, мне для моих поделок нужно было больше GPIO выводов, гораздо больше. Сначала, хотел попробовать сдвиговые регистры, однако потом пришла в голову идея получше — 1Wire!
У фирмы Maxim есть замечательные ключи, например, ds2413 содержит два управляемых ключа, которые могут работать как для чтения так и для записи. У ds2408 их 8. При этом, можно сколько угодно вешать таких устройств на одину шину 1Wire которая в простейшем случае представляет из себя выход GPIO микроконтроллера с подтягивающим резистором 4.7 кОм. 1Wire позволяет вешать до 256 устройств на шину, что позволяет получить отличную масштабируемость.
У китайцев на aliexpess можно купить аналог ds2413 — 3A 2100H. Хотя, у большинства продавцов написано, что продают они ds2413 — у того у которого я купил, на картинке четко была видна маркировка — 3A 2100H, больше в описании об это ничего не было сказано. От оригинальных микросхем аналог отличается только семейным кодом — у оригинального он 0x3A у китайского 0x85 так что, если заходите взять поиграть, не наколитесь. Сначала, хотел написать грозный отзыв продавшему мне эти чипы китайцу, но когда скетч успешно заработал, я написал не очень грозный.
Вот пример для работы с ардуиной, который мне помог разобраться. Еще потребуется библиотека OneWire. В последних версиях есть поддержка esp8266. Чтобы пример заработал с 2100H нужно поменять в нем 0x3A на 0x85.
Теперь, можно делать на esp8266 устройства с любым количеством входов-выходов. При условии, кончено, что они будут не слишком быстро переключаться — у 1wire не сильно высокая пропускная способность.
Esp 01 сколько свободных gpio
Последние пару лет практически все прототипирование несложных IoT-устройств я делаю на NodeMCU, хотя зачастую она и великовата по размеру, и дороговата, и избыточна по функционалу. А все потому, что имела неудачный опыт с ESP-01, которая совершенно не поддавалась прошивке. Сейчас пришло время преодолеть этот барьер и освоить другие железки, от которых мне нужно следующее — Wi-Fi и пины для подключения периферии.
В этой статье разберем подключение к платформе Интернета вещей наиболее популярных плат с интерфейсом Wi-Fi. Их можно использовать, чтобы управлять своим устройством дистанционно или чтобы снимать показания с сенсоров через интернет.
Несколько представленных в статье модулей (ESP-01, ESP-07, ESP-12E, ESP-12F) и плат (Goouuu Mini-S1, WeMos D1 mini и NodeMCU V2) базируются на контроллере ESP8266, использование которого позволяет простым и дешевым способом добавить в своё устройство беспроводную связь через Wi-Fi.
Так выглядит модельный ряд модулей на базе чипа ESP8266.
Последняя плата из тех, о которых я расскажу (ESP32 WROOM DevKit v1), построена на контроллере семейства ESP32 — более продвинутой по своим возможностям версии ESP8266.
Все представленные модели можно программировать и загружать прошивки через Arduino IDE точно так же, как при работе с Arduino.
Настройка среды программирования Arduino IDE
По умолчанию среда IDE настроена только на AVR-платы. Для платформ, представленных ниже, необходимо добавить в менеджере плат дополнительную поддержку.
1) Открываем среду программирования Arduino IDE.
4) В пункте меню Tools (Инструменты) -> Board (Плата) выбираем Boards manager (Менеджер плат).
Находим в списке платформы на ESP8266 и нажимаем на кнопку Install (Установить).
6) Надпись INSTALLED сообщает, что дополнения успешно установлены.
7) Аналогичным образом устанавливаем дополнение для ESP32.
8) Теперь нам доступны к программированию платформы с модулем ESP8266 и ESP32.
9) Для подключения плат к платформе Интернета вещей используем библиотеку EspMQTTClient. Чтобы ее установить, в пункте меню Tools (Инструменты) выбираем Manage Libraries (Управлять библиотеками). Находим и устанавливаем библиотеку EspMQTTClient. Может появиться сообщение об установке дополнительных библиотек. Выбираем “Install all”.
Примечание — Также для работы с платами понадобится установить драйверы CH340 (WeMos и Goouuu) и CP2102 (для остальных). Их отсутствие повлияет на то, найдет ли Arduino IDE COM-порт, к которому подключена плата.
Код прошивки
Для прошивки всех используемых ниже модулей используем один и тот же код.
Установка Wi-Fi соединения
Подключение к объекту на платформе Rightech IoT Cloud по протоколу MQTT
Отправка рандомных значений по температуре («base/state/temperature») и влажности («base/state/humidity») каждые 5 секунд (PUB_DELAY)
Получение сообщений о переключении света («base/relay/led1»)
Работоспособность кода будем проверять на платформе Rightech IoT Cloud, именно поэтому в качестве адреса MQTT-брокера указан dev.rightech.io. Идентификаторами клиентов служат идентификаторы объектов, созданных на платформе. Под каждую проверку я завела на платформе отдельный объект, именно поэтому во всех скринах кодов, которые будут далее представлены, отличается только строка <ric-mqtt-client-id>.
Прим. — Можно подключаться и к одному и тому же объекту, тогда можно использовать один и тот же код для прошивки всех плат без изменений, однако следите, чтобы в таком случае платы не подключались к одному и тому же объекту одновременно, иначе случится коллизия.
Модули на базе ESP8266
Для работы с модулями на базе ESP8266 есть два варианта:
Работа с AT командами (в стандартной прошивке Wi-Fi модуль общается с управляющей платой через «AT-команды» по протоколу UART);
Wi-Fi модуль как самостоятельный контроллер (все представленные модули очень умные: внутри чипа прячется целый микроконтроллер, который можно программировать на языке C++ через Arduino IDE).
В статье будем рассматривать второй вариант — прошивка модулей в виде самостоятельного полноценного устройства. Здесь также есть два варианта прошивки с точки зрения железа:
Через плату Arduino;
Через USB-Serial адаптер.
Рассмотрим второй вариант — использовать адаптер на базе чипа CP2102 (например, такой https://www.chipdip.ru/product/cp2102-usb-uart-board-type-a?frommarket=https%3A%2F%2Fmarket.yandex.ru%2Fsearch%3Frs%3DeJwzSvKS4xKzLI&ymclid=16146772489486451735000001). Обязательно обратите внимание на то, чтобы адаптер позволял выдавать выходное напряжение 3.3 В, не больше!
1. ESP-01
ESP-01 — самый популярный модуль на ESP8266. PCB антенна обеспечивает дальность до 400 м на открытом пространстве.
Внешний вид
Питание
Родное напряжение модуля — 3,3 В. Его пины не толерантны к 5 В. Если вы подадите напряжение выше, чем 3,3 В на пин питания, коммуникации или ввода-вывода, модуль выйдет из строя.
Esp 01 сколько свободных gpio
Давно играюсь с esp8266, для тех кто не в курсе это такая маленькая микросхема размешенная на готовом модуле. Этот модуль можно купить у китайцев за два доллара, причем модуль этот представляет собой полноценный микроконтроллер, имeющий на борту все, что нужно чтобы создавать довольно навороченные решения и умеющий общаться c внешнем миром по wifi.
Одной из проблем этого модуля является ограниченное количество портов общего назначения. У ESP-01 свободным остается только GPIO2, хотя можно еще использовать GPIO0 и два порта через которые заливают прошивку с компьютера RX и TX тоже можно использовать как GPIO.
Однако, мне для моих поделок нужно было больше GPIO выводов, гораздо больше. Сначала, хотел попробовать сдвиговые регистры, однако потом пришла в голову идея получше — 1Wire!
У фирмы Maxim есть замечательные ключи, например, ds2413 содержит два управляемых ключа, которые могут работать как для чтения так и для записи. У ds2408 их 8. При этом, можно сколько угодно вешать таких устройств на одину шину 1Wire которая в простейшем случае представляет из себя выход GPIO микроконтроллера с подтягивающим резистором 4.7 кОм. 1Wire позволяет вешать до 256 устройств на шину, что позволяет получить отличную масштабируемость.
У китайцев на aliexpess можно купить аналог ds2413 — 3A 2100H. Хотя, у большинства продавцов написано, что продают они ds2413 — у того у которого я купил, на картинке четко была видна маркировка — 3A 2100H, больше в описании об это ничего не было сказано. От оригинальных микросхем аналог отличается только семейным кодом — у оригинального он 0x3A у китайского 0x85 так что, если заходите взять поиграть, не наколитесь. Сначала, хотел написать грозный отзыв продавшему мне эти чипы китайцу, но когда скетч успешно заработал, я написал не очень грозный.
Вот пример для работы с ардуиной, который мне помог разобраться. Еще потребуется библиотека OneWire. В последних версиях есть поддержка esp8266. Чтобы пример заработал с 2100H нужно поменять в нем 0x3A на 0x85.
Теперь, можно делать на esp8266 устройства с любым количеством входов-выходов. При условии, кончено, что они будут не слишком быстро переключаться — у 1wire не сильно высокая пропускная способность.
Справочник по распиновке ESP32: Какие выводы GPIO следует использовать?
Чип ESP32 поставляется с 48 контактами с разными функциями. Не все пины ESP32 доступны для использования.
Есть много вопросов о том, как использовать ESP32 GPIO. Какие контакты необходимо использовать? Какие выводы лучше избегать в своих проектах? Этот пост призван стать простым и понятным справочным руководством для ESP32 GPIO.
На рисунке ниже показана распиновка ESP-WROOM-32:
Периферийные устройства ESP32
К периферийным устройствам ESP32 относятся:
- 18 Каналов аналого-цифрового преобразователя (АЦП )
- 3 Интерфейса SPI3
- Интерфейс UART2
- Интерфейс I2C16
- Выходные каналы ШИМ
- 2 Цифро-аналоговых преобразователя (ЦАП)
- 2 Интерфейса I2S10
- Емкостные считывающие GPIO
Функции АЦП (аналого-цифровой преобразователь) и ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь) назначены строго определённым пинам. Тем не менее, вы сами решаете, какие контакты будут отведены под интерфейсы UART, I2C, SPI, PWM и т. д. — они определяются в коде прошивки. Это возможно благодаря функции мультиплексирования чипа ESP32.
Существуют пины, назначенные по умолчанию, как показано на следующем рисунке (это пример платы ESP32 DEVKIT V1 DOIT с 36 контактами — расположение контактов может меняться в зависимости от производителя). Вы можете их переопределять.
Кроме того, есть контакты с определенными функциями, которые делают их подходящими или не подходящими для конкретного проекта. В следующей таблице показано, какие выводы лучше всего использовать в качестве входов, выходов, а с какими следует соблюдать осторожность.
Контакты, с «ОК», подходят для использования. Пины без «ОК», подходят для использования, но вы должны обратить на них внимание, потому что они могут иметь неожиданное поведение, в основном при загрузке.
| GPIO | Input | Output | Notes |
| 0 | pulled up | OK | outputs PWM signal at boot |
| 1 | TX pin | OK | debug output at boot |
| 2 | OK | OK | connected to on-board LED |
| 3 | OK | RX pin | HIGH at boot |
| 4 | OK | OK | |
| 5 | OK | OK | outputs PWM signal at boot |
| 6 | x | x | connected to the integrated SPI flash |
| 7 | x | x | connected to the integrated SPI flash |
| 8 | x | x | connected to the integrated SPI flash |
| 9 | x | x | connected to the integrated SPI flash |
| 10 | x | x | connected to the integrated SPI flash |
| 11 | x | x | connected to the integrated SPI flash |
| 12 | OK | OK | boot fail if pulled high |
| 13 | OK | OK | |
| 14 | OK | OK | outputs PWM signal at boot |
| 15 | OK | OK | outputs PWM signal at boot |
| 16 | OK | OK | |
| 17 | OK | OK | |
| 18 | OK | OK | |
| 19 | OK | OK | |
| 21 | OK | OK | |
| 22 | OK | OK | |
| 23 | OK | OK | |
| 25 | OK | OK | |
| 26 | OK | OK | |
| 27 | OK | OK | |
| 32 | OK | OK | |
| 33 | OK | OK | |
| 34 | OK | input only | |
| 35 | OK | input only | |
| 36 | OK | input only | |
| 39 | OK | input only |
Пины только для входа
GPIO с 34 по 39 являются GPI — только входные. Эти контакты не имеют внутренних подтягивающих или понижающих резисторов. Они не могут быть использованы как выходы, поэтому используйте эти контакты только как входы:
- GPIO 34
- GPIO 35
- GPIO 36
- GPIO 39
SPI-flash встроена в ESP-WROOM-32
От GPIO 6 до GPIO 11 представлены в некоторых платах ESP32. Однако эти пины подключены к встроенной флэш-памяти SPI на микросхеме ESP-WROOM-32 их рекомендуется использовать для других целей. Назначение этих пинов:
- GPIO 6 (SCK / CLK)
- GPIO 7 (SDO / SD0)
- GPIO 8 (SDI / SD1)
- GPIO 9 (SHD / SD2)
- GPIO 10 (SWP / SD3)
- GPIO 11 (CSC / CMD)
Емкостные сенсорные GPIO
ESP32 имеет 10 внутренних емкостных сенсорных датчиков. Они могут отслеживать всё, что содержит электрический заряд, например, они могут обнаруживать изменения, возникающие при касании пальцами GPIO. Эти контакты могут быть легко встроены в датчики касания и заменять механические кнопки. Емкостные сенсорные контакты также могут быть использованы для пробуждения ESP32 от глубокого сна.
Внутренние сенсорные датчики подключены к этим GPIO:
- T0 (GPIO 4)
- T1 (GPIO 0)
- T2 (GPIO 2)
- T3 (GPIO 15)
- T4 (GPIO 13)
- T5 (GPIO 12)
- T6 (GPIO 14)
- T7 (GPIO 27)
- T8 (GPIO 33)
- T9 (GPIO 32)
Аналого-цифровой преобразователь (АЦП)
ESP32 имеет входные каналы АЦП 18 x 12 бит. Это GPIO, которые можно использовать в качестве АЦП:
- ADC1_CH0 (GPIO 36)
- ADC1_CH1 (GPIO 37)
- ADC1_CH2 (GPIO 38)
- ADC1_CH3 (GPIO 39)
- ADC1_CH4 (GPIO 32)
- ADC1_CH5 (GPIO 33)
- ADC1_CH6 (GPIO 34)
- ADC1_CH7 (GPIO 35)
- ADC2_12 GPO (0)
- ADC2_CH2 (GPIO 2)
- ADC2_CH3 (GPIO 15)
- ADC2_CH4 (GPIO 13)
- ADC2_CH5 (GPIO 12)
- ADC2_CH6 (GPIO 14)
- ADC2_CH7 (GPIO 27)
- ADC2_CH8 (GPIO 25)
- ADC2_CH9 (GPIO 26)
Примечание: контакты ADC2 нельзя использовать при использовании Wi-Fi. Поэтому, если вы используете Wi-Fi и у вас возникают проблемы с получением значения от GPIO ADC2, вы можете вместо этого рассмотреть возможность использования GPIO ADC1, что должно решить вашу проблему.
Входные каналы АЦП имеют разрешение 12 бит. Это означает, что вы можете получить аналоговые показания в диапазоне от 0 до 4095, в которых 0 соответствует 0 В, а 4095 — 3,3 В. У вас также есть возможность установить разрешение ваших каналов в коде, а также диапазон АЦП.
Выводы АЦП ESP32 работают не линейно. Об этом следует помнить при использовании выводов АЦП. Ниже представлен график получемых значений в зависимости от напряжения:
Esp 01 сколько свободных gpio
Вы здесь: Home 
Железо Без проводов (WI-FI) Работа с GPIO (VGPIO) на ESP8266
| GPIO | Описание |
| 0-5,12-16 | GPIO самого модуля. |
| 6-11 | GPIO заняты под flash память. |
| 20-79 | VGPIO удаленных ESP8266 (только управление) |
| 80-199 | Зарезервирировано. Может быть расширено для VGPIO |
| 200-215 | Ремап MCP23017 |
| 220-227 | Ремап PCF8574 |
| 230-245 | Ремап 74HC595 |
На вкладке GPIO можно установить назначение выводов: Можно выбрать как INPUT (для сухого контакта) так и OUTPUT, INVERT OUTPUT (для реле, управляемые по минусу). Состояние INPUT у GPIO можно отследить на страничке http://IP_ADRESS/gpioprintinput , в MQTT, а так же на серверах narodmon, flymon.net, MajorDoMo. Аналогично можно посмотреть состояние GPIO и для режима OUTPUT на вкладке http://IP_ADRESS/gpioprint .
При установке данного модуля на вкладке VGPIO можно настроить назначение GPIO, расположенных на других ESP8266 находящихся в данной локальной сети. Необходимо указать последнюю цифру IP адреса. Например локальный номер GPIO 21 будет соотвествовать удаленному GPIO 1 находящийся на модуле с IP адресом 192.168.1.154 на (см.скриншот).
Прошивка поддерживает 3 режима работы с прерываниями:
Esp 01 сколько свободных gpio
Вы здесь: Home Железо Без проводов (WI-FI) Работа с GPIO (VGPIO) на ESP8266
| GPIO | Описание |
| 0-5,12-16 | GPIO самого модуля. |
| 6-11 | GPIO заняты под flash память. |
| 20-79 | VGPIO удаленных ESP8266 (только управление) |
| 80-199 | Зарезервирировано. Может быть расширено для VGPIO |
| 200-215 | Ремап MCP23017 |
| 220-227 | Ремап PCF8574 |
| 230-245 | Ремап 74HC595 |
На вкладке GPIO можно установить назначение выводов: Можно выбрать как INPUT (для сухого контакта) так и OUTPUT, INVERT OUTPUT (для реле, управляемые по минусу). Состояние INPUT у GPIO можно отследить на страничке http://IP_ADRESS/gpioprintinput , в MQTT, а так же на серверах narodmon, flymon.net, MajorDoMo. Аналогично можно посмотреть состояние GPIO и для режима OUTPUT на вкладке http://IP_ADRESS/gpioprint .
При установке данного модуля на вкладке VGPIO можно настроить назначение GPIO, расположенных на других ESP8266 находящихся в данной локальной сети. Необходимо указать последнюю цифру IP адреса. Например локальный номер GPIO 21 будет соотвествовать удаленному GPIO 1 находящийся на модуле с IP адресом 192.168.1.154 на (см.скриншот).
Прошивка поддерживает 3 режима работы с прерываниями:
Дружимся с ESP
Последние пару лет практически все прототипирование несложных IoT-устройств я делаю на NodeMCU, хотя зачастую она и великовата по размеру, и дороговата, и избыточна по функционалу. А все потому, что имела неудачный опыт с ESP-01, которая совершенно не поддавалась прошивке. Сейчас пришло время преодолеть этот барьер и освоить другие железки, от которых мне нужно следующее — Wi-Fi и пины для подключения периферии.
В этой статье разберем подключение к платформе Интернета вещей наиболее популярных плат с интерфейсом Wi-Fi. Их можно использовать, чтобы управлять своим устройством дистанционно или чтобы снимать показания с сенсоров через интернет.
Несколько представленных в статье модулей (ESP-01, ESP-07, ESP-12E, ESP-12F) и плат (Goouuu Mini-S1, WeMos D1 mini и NodeMCU V2) базируются на контроллере ESP8266, использование которого позволяет простым и дешевым способом добавить в своё устройство беспроводную связь через Wi-Fi.
Так выглядит модельный ряд модулей на базе чипа ESP8266.
Последняя плата из тех, о которых я расскажу (ESP32 WROOM DevKit v1), построена на контроллере семейства ESP32 — более продвинутой по своим возможностям версии ESP8266.
Все представленные модели можно программировать и загружать прошивки через Arduino IDE точно так же, как при работе с Arduino.
Настройка среды программирования Arduino IDE
По умолчанию среда IDE настроена только на AVR-платы. Для платформ, представленных ниже, необходимо добавить в менеджере плат дополнительную поддержку.
1) Открываем среду программирования Arduino IDE.
4) В пункте меню Tools (Инструменты) -> Board (Плата) выбираем Boards manager (Менеджер плат).
Находим в списке платформы на ESP8266 и нажимаем на кнопку Install (Установить).
6) Надпись INSTALLED сообщает, что дополнения успешно установлены.
7) Аналогичным образом устанавливаем дополнение для ESP32.
8) Теперь нам доступны к программированию платформы с модулем ESP8266 и ESP32.
9) Для подключения плат к платформе Интернета вещей используем библиотеку EspMQTTClient. Чтобы ее установить, в пункте меню Tools (Инструменты) выбираем Manage Libraries (Управлять библиотеками). Находим и устанавливаем библиотеку EspMQTTClient. Может появиться сообщение об установке дополнительных библиотек. Выбираем “Install all”.
Примечание — Также для работы с платами понадобится установить драйверы CH340 (WeMos и Goouuu) и CP2102 (для остальных). Их отсутствие повлияет на то, найдет ли Arduino IDE COM-порт, к которому подключена плата.
Код прошивки
Для прошивки всех используемых ниже модулей используем один и тот же код.
Установка Wi-Fi соединения
Подключение к объекту на платформе Rightech IoT Cloud по протоколу MQTT
Отправка рандомных значений по температуре («base/state/temperature») и влажности («base/state/humidity») каждые 5 секунд (PUB_DELAY)
Получение сообщений о переключении света («base/relay/led1»)
Работоспособность кода будем проверять на платформе Rightech IoT Cloud, именно поэтому в качестве адреса MQTT-брокера указан dev.rightech.io. Идентификаторами клиентов служат идентификаторы объектов, созданных на платформе. Под каждую проверку я завела на платформе отдельный объект, именно поэтому во всех скринах кодов, которые будут далее представлены, отличается только строка <ric-mqtt-client-id>.
Прим. — Можно подключаться и к одному и тому же объекту, тогда можно использовать один и тот же код для прошивки всех плат без изменений, однако следите, чтобы в таком случае платы не подключались к одному и тому же объекту одновременно, иначе случится коллизия.
Модули на базе ESP8266
Для работы с модулями на базе ESP8266 есть два варианта:
Работа с AT командами (в стандартной прошивке Wi-Fi модуль общается с управляющей платой через «AT-команды» по протоколу UART);
Wi-Fi модуль как самостоятельный контроллер (все представленные модули очень умные: внутри чипа прячется целый микроконтроллер, который можно программировать на языке C++ через Arduino IDE).
В статье будем рассматривать второй вариант — прошивка модулей в виде самостоятельного полноценного устройства. Здесь также есть два варианта прошивки с точки зрения железа:
Через плату Arduino;
Через USB-Serial адаптер.
Рассмотрим второй вариант — использовать адаптер на базе чипа CP2102 (например, такой https://www.chipdip.ru/product/cp2102-usb-uart-board-type-a?frommarket=https%3A%2F%2Fmarket.yandex.ru%2Fsearch%3Frs%3DeJwzSvKS4xKzLI&ymclid=16146772489486451735000001). Обязательно обратите внимание на то, чтобы адаптер позволял выдавать выходное напряжение 3.3 В, не больше!
1. ESP-01
ESP-01 — самый популярный модуль на ESP8266. PCB антенна обеспечивает дальность до 400 м на открытом пространстве.
Внешний вид
Питание
Родное напряжение модуля — 3,3 В. Его пины не толерантны к 5 В. Если вы подадите напряжение выше, чем 3,3 В на пин питания, коммуникации или ввода-вывода, модуль выйдет из строя.