NodeMCU: la piattaforma IoT open source

NodeMCU è un modulo per implementare una piattaforma IoT (Internet of Things), o Internet of Things, open source. Usa un firmware in esecuzione il SoC ESP8266 di Espressif Systems che abbiamo già analizzato in questo blog, e un hardware basato sul modulo ESP-12, con 11 connessioni GPIO, di cui una analogica a 10 bit (1024 possibili valori digitali), come si poteva leggere nello stesso articolo a cui rimando .

Il termine NodeMCU si riferisce al firmware e non i kit di sviluppo, anche se ultimamente è usato come sinonimo dell'intera piattaforma completa. Inoltre, dovresti sapere che questi moduli usavano Lua come linguaggio, all'inizio, ma come vedrai si è evoluto. In effetti, si basavano sul progetto eLua e sull'SDK non funzionante di Espressif per ESP8266 e utilizzavano progetti open source per comporre i pezzi mancanti come lua-cjson, spiffs, ecc. Nel caso non lo sapessi, Lua è un linguaggio di programmazione imperativo e strutturato che è abbastanza leggero da essere utilizzato come linguaggio interpretato con semantica estensibile.

NodoMCU

È diventato molto popolare Questo modulo è uno di quelli che utilizzano ESP8266, poiché viene utilizzato in larga misura per i progetti IoT, così di moda oggi. Dopo aver commercializzato l'ESP8266 di Espressif Systems nel 2013, un anno dopo, nell'ottobre 2014, i primi file del firmware NodeMCU hanno iniziato a essere inviati a GitHub. Due mesi dopo, alla fine di quell'anno, il progetto iniziò ad espandersi per includere anche una piattaforma hardware aperta.

A poco a poco si è sviluppato e aggiunto più biblioteche al progetto, come MQTT di Contiki in modo che la piattaforma supporti il ​​protocollo IoT MQTT, utilizzando Lua per l'accesso. Un altro importante aggiornamento sarebbe arrivato nel 2015, quando Devsaurus ha portato la libreria u8glib per NodeMCU, consentendo così di controllare facilmente i display LCD, OLED e VGA. A poco a poco tutti gli sviluppatori originali hanno lasciato il progetto nell'estate del 2015 e hanno lasciato il posto a collaboratori indipendenti. Nel 2016, NodeMCU includeva già più di 40 moduli diversi ...

Includerebbe anche il file ESP8266 Core per Arduino IDE, per lavorare con la piattaforma con schede di sviluppo Arduino, che ha permesso a molti utenti e produttori di creare i propri progetti utilizzando questa piattaforma.

Pinout

Per quanto riguarda il Pinout, è stato già discusso nell'altro post del blog sull'ESP8266, ma i pin più importanti sono:

• Pin 0 *: GPIO 16 solo per lettura / scrittura GPIO.
• Perno 1: GPIO 5
• Perno 2: GPIO 4
• Pinta 3: GPIO 0
• Perno 4: GPIO 2
• Perno 5: GPIO 14
• Perno 6: GPIO 12
• Perno 7: GPIO 13
• Perno 8: GPIO 15
• Perno 9: GPIO 3
• Perno 10: GPIO 1
• Perno 11: GPIO 9
• Perno 12: GPIO 10
• Altri sono riservati o servono per l'alimentazione (GND, Vcc) e per altri segnali.

Perni disponibili può variare a seconda della versione o del modello, ma quelli sono tipici.

Altre caratteristiche di NodeMCU

El NodoMCU ha un prezzo simile a ESP-201, con € 7 circa su amazon, con tutto il necessario incluso, quindi l'utilizzo non potrebbe essere più semplice. Alcuni moduli superano i 10 €, ma includono alcuni elementi aggiuntivi, come pannelli LCD, ecc.

Puoi scarica il firmware che lo controlla da GitHub gratuitamente e linguaggi come C ++, Python, BASIC, JavaScript e altri come Lua stesso possono essere utilizzati. Ricorda che è open source e, quindi, ti consente di imparare da questo progetto o di modificarlo liberamente se devi aggiungere funzionalità o cambiare qualsiasi parametro.

Cosa include la scheda di sviluppo?

La Scheda di sviluppo NodeMCU solitamente inclusa nel kit Ha la sua porta microUSB per programmarlo e alimentarlo, e un convertitore Serial-USB, i terminali che ho citato nella sezione pinout, LED e pulsante di reset integrati sulla scheda. Ovviamente, includendo il SoC ESP8266 per la connettività WiFi, è stata serigrafata anche un'antenna a serpentina sul PCB.

Tuttavia, avendo vari produttori, versioni e modelli, ognuna di esse ha una propria filosofia e può includere i propri extra o avere criteri diversi a seconda dello scopo per il quale la targa è stata progettata. Ad esempio, come vedrai più avanti, puoi sostituire un chip ESP12 con un ESP12E in alcuni modelli, o il CH340G invece del CP2102 per la conversione seriale, ecc.

Di solito il principale Produttori di schede NodeMCU Sono Amica, FBlue, Lolin / Wemos, DOIT / SmartArduino, AZ-Delivery, ecc. Oltre ai diversi provider, troverai anche diverse versioni:

• 1a generazione: Il devkit v0.9 è la versione originale del NodeMCU con ESP12 con 4 MB di flash su ESP8266, ma con meno pin GPIO rispetto alla versione ESP12E su cui si basano i modelli attuali. Ora è obsoleto e non puoi acquistarlo.
• 2a generazione: è la versione v1.0 / v2.0, creata da Amica, azienda tedesca Gerwin Janssen per migliorare la precedente v0.9. A loro è piaciuto così tanto che è diventata la versione ufficiale di NodeMCU. Iniziato con ESP12E e con una fila extra di pin per i collegamenti. Altri produttori finirono per copiare anche questa versione, usando questo modello open-hardware come base.
• 3a generazione- v1.0 / v3 è stato progettato da Lolin / Wemos quando hanno deciso di creare un prototipo migliorato con alcune piccole modifiche. Il cambiamento principale è stato quello di montare un convertitore seriale CH340G al posto del CP2102, rendendo la porta USB più robusta. Attualmente è il modello più venduto.

Al momento, questi sono i file sviluppi più importanti che dovresti sapere, anche se alcuni sono già diventati più obsoleti.

Cosa si può fare con NodeMCU?

Quello che puoi fare con una scheda NodeMCU su IoT può variare notevolmente e il limite è la tua immaginazione. Ma eccoti qui alcune idee di esempio che puoi implementare grazie alle funzioni di controllo da Internet, comunicazione, ecc.

• Crea il tuo stazione meteorologica con sensori di umidità, temperatura, ecc. e per poter ricevere i risultati delle misurazioni da qualsiasi punto con una connessione Internet. Ovviamente puoi usare qualsiasi altro tipo di sensore o elemento per creare progetti simili.
• Automazione connessa, provocando un'azione innescata da un impulso, come il controllo di luci LED, commutazione di relè, attivazione di qualsiasi tipo di attuatore, ecc.
• Creazione di un Server NTPe altri tipi di servizi per i dispositivi connessi.
• Sistemi di posizionamento per interni di case o edifici utilizzando il GPS.
• Giocattoli di tutti i tipi, automazione della casa, ecc.

Maggiori informazioni - Tutorial su Arduino

Ora conosci le caratteristiche più importanti delle schede NodeMCU e del puoi iniziare a usare nei tuoi futuri progetti IoT insieme alle tue schede Arduino e simili ...