ESP8266-NodeMCU物联网开发之Arduino环境搭建

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1. ESP8266-NodeMCU

• ESP8266-NodeMCU是一个开源硬件开发板，由于它支持WIFI功能，所以在物联网（IOT）领域，Arduino开发板最大的对手之一就是ESP8266-NodeMCU开发板。
• ESP8266-NodeMCU尺寸与Nano类似,他并不是Arduino团队开发的，但是我们也可以使用Arduino IDE对他进行开发。而且他还有一颗地道的“中国芯”—ESP8266模块。

目前流行的ESP8266-NodeMCU有两块，他们只是串口烧写芯片有所不同，因此在开发之前需要安装对应板子的串口驱动，分别是CH340和CP2102驱动，然后直接用安卓数据线连接电脑。

1.1 主要技术参数

这里我们参考乐鑫公司技术参数

项目	Value
核心模块	ESP8266
工作电压(VIN)	5V
输入电压(推荐)	5V
输入电压(极限)	4.5 ～ 10 V
数字输入输出引脚	10个（全部可以作为PWM引脚）
PWM引脚	10个
模拟输入引脚	1个
WIFI标准	802.11 b / g / n
工作模式	STA / AP / STA + AP
重量	7g

1.2 NodeMCU引脚功能

就是使用上图左边的引脚，不使用右边的引脚

可用引脚:
  ESP8266芯片有17个GPIO引脚（GPIO0～GPIO16）。这些引脚中的GPIO6～GPIO 11被用于连接开发板的闪存（Flash Memory）。如果在实验电路中使用GPIO6～GPIO11，NodeMCU开发板将无法正常工作。因此建议您不要使用GPIO6～GPIO 11。

1.3 特殊引脚情况说明

• GPIO 2 引脚 在NodeMCU开发板启动时是不能连接低电平的。
• GPIO 15 引脚在开发板运行中一直保持低电平状态。因此请不要使用GPIO15引脚来读取开关状态或进行I²C通讯。
• GPIO 0 引脚在开发板运行中需要一直保持高电平状态。否则ESP8266将进入程序上传工作模式也就无法正常工作了。您无需对GPIO 0 引脚进行额外操作，因为NodeMCU的内置电路可以确保GPIO 0 引脚在工作时连接高电平而在上传程序时连接低电平。

1.4 串行端口

ESP8266有2个硬件串行端口（UART）：

• 串行端口0（UART0）使用GPIO1和GPIO3引脚。其中GPIO1引脚是TX0，GPIO3是RX0。
• 串行端口1（UART1）使用GPIO2和GPIO8引脚。其中GPIO2引脚是TX1，GPIO8是RX1。请注意，由于GPIO8被用于连接闪存芯片，串行端口1只能使用GPIO2来向外发送串行数据。

2. arduino开发环境

首先我们需要安装Arduino IDE
开发环境：

  win10家庭版（无需关注，本人记录而已）
  arduino版本: 1.8.15
  esp8266固件: 2.4.2  
  硬件:ESP8266-NodeMCU   

• 第一步打开arduino，找到文件→首选项。在附加开发板管理中添加下面网址。
  

http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

• 搜索esp8266 进行下载
  
  方法二：首先关掉Arduino IDE，直接下载8266_package安装包，直接安装exe即可。

3. 配置测试

移植代码，然后编译下载，验证实验效果！

3.1 移植代码

• 新建项目，然后复制以下代码，也可以打开示例选择ESP8266WiFi中的案例blinker点灯
• 本代码实现one_wifi自动配网，在statin模式下，创建一个连接到可接入wifi热点，方便以后直接接入网络，连接成功后下次自动连接并且打印IP地址，板载灯会交替闪烁。

/**
 * The blue LED on the ESP-01 module is connected to GPIO2（D4）
   one_wifi自动配网：
      statin模式下，创建一个连接到可接入wifi热点，方便以后直接接入网络，连接成功后下次自动连接并且打印IP地址，板载灯会交替闪烁
   @author 234vor参考单片机菜鸟
   @date 2021/10/30
*/
#include 

#define AP_SSID "J09 502" //这里改成你的wifi名字
#define AP_PSW  "qwertyuiop111"//这里改成你的wifi密码


void setup()
{
  //设置串口波特率，以便打印信息
  Serial.begin(115200);
  //延时2s 为了演示效果
  delay(2000);
  Serial.println("Setup start");
  //启动STA模式，并连接到wifi网络
  WiFi.begin(AP_SSID, AP_PSW);

  Serial.print(String("Connecting to ") + AP_SSID);
  //判断网络状态是否连接上，没连接上就延时200ms，并且打出一个点，模拟连接过程
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(200);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("");

  Serial.print("Connected, IP address: ");
  //输出station IP地址，这里的IP地址由DHCP分配
  Serial.println(WiFi.localIP());
  Serial.println("Setup End");
  pinMode(D4, OUTPUT);   // 初始化D4引脚为输出引脚
}

void loop()
{
  digitalWrite(D4, LOW); // 亮灯
  delay(1000); // 延时1s
  digitalWrite(D4, HIGH);// 灭灯
  delay(1000); // 延时1s
}

3.2 编译上传

先选择NodeMCU 1.0开发板，然后点击对号√编译

然后选择端口上传

3.3 验证效果

可以打开串口监视器，会有debug打印，出现“Setup End”就实现了自动联网，板载蓝色LED交替闪烁。

4. 小结

• 通过以上内容我们对ESP8266-NodeMCU模块有了初步了解。最终实现了自动联网，板载蓝色LED交替闪烁。
• 在以后的博文中我们将学会用NodeMCU和arduino物联网交互使用，从而实现对外部世界进行感知，充分认识这个有机与无机的环境，科学地合理地进行创作和发挥效益，然后为人类社会发展贡献一点微薄之力。

参考文献：

• ESP8266-NodeMCU硬件参考
• ESP8266-NodeMCU
• esp8266 nodeMCU arduino开发环境