NodeMCU |入门指南

在本教程中，我们将学习NodeMCU, ESP-12E模块，NodeMCU板的布局，一个简单的引脚，以及如何使用Arduino IDE编程NodeMCU。这是一个完整的初学者指南，开始使用NodeMCU ESP-12E板。让我们开始吧。

ESP8266的简要回顾

ESP8266对爱好者和DIY社区的影响是绝对压倒性的，特别是在物联网(Internet of Things)相关应用的发展方面。ESP8266 SoC是一款廉价的Wi-Fi微控制器，具有完整的TCP/IP栈，由espresso Systems公司开发。

这不是我第一次谈论ESP8266 Wi-Fi模块。事实上，我已经使用ESP8266的香草版本创建了一系列项目，即ESP-01模块。

有关ESP8266入门、它的Pinout、固件和其他项目的更多信息，请查看这个“适合初学者的15个最佳ESP8266项目”。

带回ESP8266的原因是NodeMCU。尽管我对NodeMCU及其项目的参与已经很晚了，但随着越来越多的人开始购买这个板子，我想从NodeMCU入门教程开始创建另一组项目。

NodeMCU是什么?

从技术上讲，NodeMCU是一个针对ESP8266的固件，使用C编程语言、Espressif NON-OS SDK和Lua脚本语言开发。

传统上，我们为微控制器写代码，比如Arduino, STM32，8051等等，用C或c++编译，然后用一组工具编译，生成一个二进制文件。然后将这个二进制文件上传到微控制器的闪存中并执行。

NodeMCU的情况则大不相同。您可以将NodeMCU固件视为Lua脚本的解释器。因此，如果您的ESP8266加载了NodeMCU固件，您可以简单地用Lua编写您的应用程序并将其发送到ESP8266。

NodeMCU Firmware将解释字节码并执行命令。没有编译，没有二进制文件等。只需编写一个脚本并运行它。

开发NodeMCU Firmware的团队还为ESP-12E模块开发了一种名为NodeMCU Devkit的断接板。所以，我们中的许多人实际上在使用一个叫NodeMCU的板，用Arduino IDE而不是Lua Scripts来编程。

重要提示:在ESP8266上只能存在一个固件。它可以是AT命令固件，NodeMCU固件或基于Arduino的代码。一旦你上传了Arduino草图，NodeMCU固件就会被删除。如果你想使用Lua脚本和NodeMCU，那么你必须闪光NodeMCU固件。

ESP-01 vs. NodeMCU (ESP-12E)

如前所述，NodeMCU Devkit实际上是ESP-12E模块的断接板。ESP-01是由ai -思考者(ESP8266的第三方模块制造商)生产的ESP8266 Wi-Fi SoC的普通版本。

事实上，ai -思考者生产的模块是广泛应用于其他ESP8266板的模块之一。ai -思考者的一些模块是ESP-01, ESP-02, ESP-03，等等，直到ESP-14。

注意:所有模块都基于相同的ESP8266 Wi-Fi芯片。主要的区别是GPIO引脚的可用性。例如，ESP-01模块只有2个GPIO引脚，而ESP-12E模块有17个GPIO引脚、ADC引脚、SPI引脚等。

在所有这些模块中，ESP-12E是相当受欢迎的。使用该模块作为主板，NodeMCU团队开发了NodeMCU Devkit，通常简称为NodeMCU board。

如果你还记得ESP8266入门的教程，我们不得不经历了很多麻烦，以编程的ESP-01模块。它需要一个USB接口UART模块，一些按钮可以在编程模式(GPIO 0必须连接到GND)和正常工作模式(GPIO 0可以保持浮动状态，也可以拉高到3.3V)之间切换。

NodeMCU板简化了这一切。首先，由于它基于ESP-12E模块，所以有很多GPIO引脚。其次，有一个板载3.3V稳压器(记住，ESP8266EX SoC工作在3.3V而不是5V)。

NodeMCU的另一个优点是它包含了板载USB to UART控制器，在我的例子中是CP2102 IC。关于这个CP2102 IC的一个有趣的事情是，ESP8266 SoC的GPIO 0和RST引脚由CP2102 IC的DTR(数据终端准备)和RTS(请求发送)引脚控制。

因此，当您试图从Arduino IDE上传任何草图时，CP2102 IC将自动选择编程模式，并复位板。一旦编程完成，它将把ESP8266配置回正常运行模式。美丽。

NodeMCU的官方github页面是在这里．

NodeMCU ESP-12E断线板布局

下图是基于ESP-12E模块的断接板NodeMCU板的布局图。ESP-12E模块由边缘铸造组成，使其易于焊接到PCB上。

如图所示，NodeMCU板由30个引脚(每边15个)，一个带PCB天线的ESP-12E模块，来自Silicon Labs的CP2102 USB到UART桥控制器，两个按钮(一个是RESET，另一个是Flash)，一个用于电源和上传的微型USB连接器，一个3.3V调节器，一些无源和有源组件和两个led组成。

是的。NodeMCU有两个板载led。第一个LED随ESP-12E模块而来，并连接到ESP8266 SoC的GPIO 2。第二个LED位于分离板上(靠近CP2102 IC)，连接到GPIO 16。

注意:两个led都是active LOW，这意味着，当引脚是LOW时，led是ON，当引脚是HIGH时，led是OFF。

引出线

我将展示一个简单的NodeMCU ESP-12E Breakout板的引脚。在单独的教程中，我将讨论NodeMCU板的完整引脚，ESP-12E模块，引脚描述和其他重要功能。

下图是NodeMCU板的引脚图。

如何使用Arduino IDE编程NodeMCU ?

在使用Arduino IDE上传Blinky Sketch之前，NodeMCU入门还没有完成。因此，让我们继续配置Arduino IDE。如果您使用的是ESP-01模块或其他基于ESP8266的板，那么您可能在Arduino IDE中完成了初始设置。

准备Arduino IDE

尽管如此，让我再解释一遍步骤。打开Arduino IDE(如果没有安装Arduino IDE，那么，先安装它)，然后转到文件- >首选项．

在底部有一个叫做“附加板管理器url:”的部分。在此旁边的字段中粘贴以下URL。

如果您想添加多个url，那么只需用逗号分隔它们。

这使得Arduino IDE能够从互联网上寻找额外的电路板。所以，确保你的系统连接到互联网。现在,去工具-> Board -> Boards Manager…选择。

使用顶部的搜索字段，搜索"esp8266”。您将得到一个结果为“esp8266 by esp8266 Community”。选择它并单击install。它将下载所有的工具，库，板等。

在安装ESP8266单板之后，可以开始为新的NodeMCU单板编写代码。首先，将micro-USB连接线连接到NodeMCU上，将另一端插入到计算机上。

现在，再一次转到工具—>单板—> ESP8266单板在Arduino IDE中选择“NodeMCU 1.0 ESP-12E模块”。

如果您在IDE中单击Tools选项，所有与板相关的选项都将更改，并且是特定于ESP8266 NodeMCU的。保留除Port之外的所有设置为默认值。为USB到UART控制器选择合适的端口。在Windows中，你可以从“设备管理器”中获得这些信息。

使用Blinky Sketch进行测试

正如我前面提到的，NodeMCU有两个板上led分别连接到GPIO 2和GPIO 16。因此，在这个示例中，我将交替闪烁两个led。

NodeMCU上闪烁led的代码如下。

单击Upload按钮后，Arduino IDE将调用一些ESP8266相关工具来编译代码并生成二进制文件。

以下是输出的短视频片段。

结论

一个完整的初学者指南开始使用NodeMCU。NodeMCU是ESP8266 SoC的一个很好的版本，因为它具有构建一个完整系统所需的所有功能。在接下来的教程中，我将使用这个NodeMCU板实现更多的初级和高级项目。所以,请继续关注。