NodeMCU: แพลตฟอร์ม IoT แบบโอเพนซอร์ส

NodeMCU เป็นโมดูลสำหรับใช้งานแพลตฟอร์ม IoT (Internet of Things) หรืออินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆโอเพ่นซอร์ส ใช้เฟิร์มแวร์ที่ทำงานบน SoC ESP8266 จาก Espressif Systems ที่เราวิเคราะห์แล้วในบล็อกนี้และฮาร์ดแวร์ที่ใช้โมดูล ESP-12 พร้อมการเชื่อมต่อ 11 GPIO หนึ่งในนั้นอะนาล็อก 10 บิต (1024 ค่าดิจิทัลที่เป็นไปได้) ตามที่คุณสามารถอ่านได้ในบทความเดียวกันกับที่ฉันอ้างถึง .

ระยะ NodeMCU หมายถึงเฟิร์มแวร์ และไม่ใช่ชุดพัฒนาแม้ว่าเมื่อเร็ว ๆ นี้จะถูกใช้เป็นคำพ้องความหมายสำหรับแพลตฟอร์มแบบเต็มทั้งหมด นอกจากนี้คุณควรทราบว่าโมดูลเหล่านี้ใช้ Lua เป็นภาษาในช่วงแรก แต่คุณจะเห็นว่ามีการพัฒนาขึ้น ในความเป็นจริงพวกเขากำลังสร้างในโครงการ eLua และ SDK ที่ไม่ทำงานของ Espressif สำหรับ ESP8266 และใช้โครงการโอเพ่นซอร์สเพื่อเขียนชิ้นส่วนที่ขาดหายไปเช่น lua-cjson, spiffs เป็นต้น ในกรณีที่คุณไม่ทราบ Lua เป็นภาษาโปรแกรมที่จำเป็นและมีโครงสร้างซึ่งมีน้ำหนักเบาพอที่จะใช้เป็นภาษาที่ตีความด้วยความหมายที่ขยายได้

NodeMCU

ได้รับความนิยมอย่างมาก โมดูลนี้เป็นหนึ่งในโมดูลที่ใช้ ESP8266 เนื่องจากมีการใช้งานในระดับสูงสำหรับโครงการ IoT ดังนั้นจึงเป็นที่นิยมในปัจจุบัน หลังจากวางจำหน่าย ESP8266 จาก Espressif Systems ในปี 2013 หนึ่งปีต่อมาในเดือนตุลาคม 2014 ไฟล์เฟิร์มแวร์ NodeMCU แรกเริ่มถูกส่งไปยัง GitHub สองเดือนต่อมาในตอนท้ายของปีนั้นโครงการเริ่มขยายเพื่อรวมแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์แบบเปิดด้วย

เขาพัฒนาและเพิ่มทีละเล็กทีละน้อย ห้องสมุดเพิ่มเติมในโครงการเช่น MQTT ของ Contiki เพื่อให้แพลตฟอร์มรองรับโปรโตคอล IoT MQTT โดยใช้ Lua ในการเข้าถึง การอัปเดตที่สำคัญอีกครั้งจะมาถึงในปี 2015 เมื่อ Devsaurus พอร์ตไลบรารี u8glib สำหรับ NodeMCU จึงช่วยให้คุณควบคุมจอ LCD, OLED และ VGA ได้อย่างง่ายดาย นักพัฒนาดั้งเดิมทั้งหมดละทิ้งโครงการในช่วงฤดูร้อนปี 2015 ทีละน้อยและให้แนวทางแก่ผู้ทำงานร่วมกันอิสระ ในปี 2016 NodeMCU ได้รวมโมดูลต่างๆมากกว่า 40 โมดูล ...

นอกจากนี้ยังรวมถึงไฟล์ ESP8266 Core สำหรับ Arduino IDEเพื่อทำงานร่วมกับแพลตฟอร์มกับบอร์ดพัฒนา Arduino ซึ่งอนุญาตให้ผู้ใช้และผู้ผลิตจำนวนมากสร้างโครงการของตนเองโดยใช้แพลตฟอร์มนี้

pinout

สำหรับ Pinoutได้มีการพูดคุยกันแล้วในบล็อกโพสต์อื่น ๆ เกี่ยวกับ ESP8266 แต่หมุดที่โดดเด่นที่สุดคือ:

• Pin 0 *: GPIO 16 สำหรับอ่าน / เขียน GPIO เท่านั้น
• พิน 1: GPIO 5
• พิน 2: GPIO 4
• ไพน์ 3: GPIO 0
• พิน 4: GPIO 2
• พิน 5: GPIO 14
• พิน 6: GPIO 12
• พิน 7: GPIO 13
• พิน 8: GPIO 15
• พิน 9: GPIO 3
• พิน 10: GPIO 1
• พิน 11: GPIO 9
• พิน 12: GPIO 10
• อื่น ๆ จะถูกสงวนไว้หรือให้บริการสำหรับการจ่ายไฟ (GND, Vcc) และสำหรับสัญญาณอื่น ๆ

มีหมุด อาจแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับรุ่นหรือรุ่น แต่เป็นเรื่องปกติ

คุณสมบัติอื่น ๆ ของ NodeMCU

El NodeMCU มีราคาใกล้เคียงกับ ESP-201 ด้วย€ 7 โดยประมาณ ใน amazonด้วยทุกสิ่งที่คุณต้องการรวมอยู่ในนั้นจึงไม่สามารถใช้งานได้ง่ายขึ้น บางโมดูลเกิน€ 10 แต่มีองค์ประกอบเพิ่มเติมบางอย่างเช่นแผง LCD เป็นต้น

คุณ ดาวน์โหลดเฟิร์มแวร์ ที่ควบคุมจาก GitHub ฟรี และภาษาเช่น C ++, Python, BASIC, JavaScript และอื่น ๆ เช่น Lua เองก็สามารถใช้ได้ โปรดจำไว้ว่ามันเป็นโอเพ่นซอร์สดังนั้นคุณจึงสามารถเรียนรู้จากโปรเจ็กต์นี้หรือปรับเปลี่ยนได้อย่างอิสระหากคุณต้องการเพิ่มคุณสมบัติหรือเปลี่ยนพารามิเตอร์ใด ๆ

บอร์ดพัฒนาประกอบด้วยอะไรบ้าง?

La โดยปกติแล้วบอร์ดพัฒนา NodeMCU จะรวมอยู่ในชุด มีพอร์ต microUSB สำหรับตั้งโปรแกรมและเปิดเครื่องและตัวแปลง Serial-USB ซึ่งเป็นขั้วต่อที่ฉันได้กล่าวถึงในส่วน pinout ไฟ LED และปุ่มรีเซ็ตที่รวมอยู่ในบอร์ด แน่นอนว่าด้วยการรวม ESP8266 SoC สำหรับการเชื่อมต่อ WiFi เสาอากาศแบบคดเคี้ยวก็ถูกพิมพ์ลงบน PCB เช่นกัน

อย่างไรก็ตามการมี ผู้ผลิตรุ่นและรุ่นต่างๆแต่ละคนมีปรัชญาของตัวเองและสามารถรวมความพิเศษของตัวเองหรือมีเกณฑ์ที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ในการออกแบบแผ่น ตัวอย่างเช่นดังที่คุณจะเห็นในภายหลังคุณสามารถแทนที่ชิป ESP12 สำหรับ ESP12E ในบางรุ่นหรือ CH340G แทน CP2102 สำหรับการแปลงแบบอนุกรมเป็นต้น

มักจะเป็นหลัก ผู้ผลิตบอร์ด NodeMCU ได้แก่ Amica, FBlue, Lolin / Wemos, DOIT / SmartArduino, AZ-Delivery เป็นต้น นอกจากผู้ให้บริการที่แตกต่างกันแล้วคุณยังพบอีกหลายเวอร์ชัน:

• รุ่นที่ 1: devkit v0.9 เป็นเวอร์ชันดั้งเดิมของ NodeMCU ที่มี ESP12 พร้อมแฟลช 4MB บน ESP8266 แต่มีพิน GPIO น้อยกว่ารุ่น ESP12E ที่ใช้รุ่นปัจจุบัน ตอนนี้ล้าสมัยและคุณไม่สามารถซื้อได้
• รุ่นที่ 2: เป็นเวอร์ชัน v1.0 / v2.0 ที่สร้างโดย Amica ซึ่งเป็น บริษัท เยอรมัน Gerwin Janssen เพื่อปรับปรุง v0.9 ก่อนหน้านี้ พวกเขาชอบมันมากจนกลายเป็น NodeMCU เวอร์ชันอย่างเป็นทางการ เริ่มต้นโดยใช้ ESP12E และมีพินพิเศษสำหรับการเชื่อมต่อ ผู้ผลิตรายอื่นลงเอยด้วยการคัดลอกเวอร์ชันนี้เช่นกันโดยใช้โมเดลฮาร์ดแวร์แบบเปิดนี้เป็นฐาน
• รุ่นที่ 3- v1.0 / v3 ได้รับการออกแบบโดย Lolin / Wemos เมื่อพวกเขาตัดสินใจที่จะสร้างต้นแบบที่ได้รับการปรับปรุงโดยมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย การเปลี่ยนแปลงหลักคือการติดตั้งตัวแปลงอนุกรม CH340G แทน CP2102 ทำให้พอร์ต USB มีประสิทธิภาพมากขึ้น ปัจจุบันเป็นรุ่นที่ขายดีที่สุด

ในขณะนี้นี่คือไฟล์ การพัฒนาที่สำคัญที่สุด ที่คุณควรรู้แม้ว่าบางอย่างจะล้าสมัยไปแล้วก็ตาม

NodeMCU ทำอะไรได้บ้าง?

สิ่งที่คุณสามารถทำได้ด้วยบอร์ด NodeMCU บน IoT อาจแตกต่างกันไปมากและขีด จำกัด ก็คือจินตนาการของคุณ แต่นี่คุณไป แนวคิดตัวอย่างบางส่วน ที่คุณสามารถใช้งานได้ด้วยฟังก์ชั่นสำหรับการควบคุมจากอินเทอร์เน็ตการสื่อสาร ฯลฯ

• สร้างของคุณเอง สถานีอากาศ ด้วยความชื้นเซ็นเซอร์อุณหภูมิ ฯลฯ และเพื่อให้สามารถรับผลการวัดจากจุดใดก็ได้ด้วยการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต แน่นอนว่าคุณสามารถใช้เซ็นเซอร์หรือองค์ประกอบประเภทอื่นเพื่อสร้างโครงการที่คล้ายกันได้
• ระบบอัตโนมัติที่เชื่อมต่อทำให้เกิดการกระทำที่กระตุ้นโดยแรงกระตุ้นเช่นการควบคุมไฟ LED สวิตช์รีเลย์การเปิดใช้งานแอคชูเอเตอร์ชนิดใด ๆ เป็นต้น
• สร้าง เซิร์ฟเวอร์ NTPและบริการประเภทอื่น ๆ สำหรับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อของคุณ
• ระบบกำหนดตำแหน่ง สำหรับการตกแต่งภายในบ้านหรืออาคารโดยใช้ GPS
• ของเล่นทุกชนิด บ้านอัตโนมัติ ของบ้าน ฯลฯ

ข้อมูลมากกว่านี้ - บทเรียน Arduino

ตอนนี้คุณทราบคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของบอร์ด NodeMCU และ คุณสามารถเริ่มใช้งาน ในโครงการ IoT ในอนาคตของคุณร่วมกับบอร์ด Arduino ของคุณและอื่น ๆ ...