ESP8266-12E和Arduino入門(mén)

對(duì)于任何物聯(lián)網(wǎng)（DIY）DIY項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，Wi-Fi都是必不可少的工具包，但是我們最喜歡的Arduino并未隨附Wi-Fi，并且添加Wi-Fi防護(hù)罩可以帶來(lái)總費(fèi)用約為40美元。如果我告訴您有一個(gè)兼容Arduino的開(kāi)發(fā)板，且內(nèi)置Wi-Fi的價(jià)格不到10美元怎么辦？嗯，有。

遇到了Arduino殺手：： ESP8266。將皇冠從我們親愛(ài)的Arduino開(kāi)發(fā)板的光亮的頭上偷走只是時(shí)間問(wèn)題。

除了俗稱(chēng)的ESP8266（也稱(chēng)為NodeMCU），最初是作為Arduino板的低成本W(wǎng)i-Fi附加件銷(xiāo)售的，直到黑客社區(qū)意識(shí)到您可以完全擺脫Arduino的困擾。

在不到一年的時(shí)間里，ESP8266迅速普及，并且得到了如此良好的支持和開(kāi)發(fā)，如果您當(dāng)前使用的是Arduino，您需要站起來(lái)記筆記。立即購(gòu)買(mǎi)，然后按照本指南開(kāi)始進(jìn)行ESP8266編程-全部從熟悉的Arduino IDE中進(jìn)行。

您當(dāng)然不限于使用Arduino IDE，它們與兼容Lua也是如此（對(duì)我的新手來(lái)說(shuō)，這看起來(lái)像是精簡(jiǎn)的Python），但是由于我們是從那些已經(jīng)在A(yíng)rduino上學(xué)到的人的角度解決這個(gè)問(wèn)題的，所以今天我們將專(zhuān)門(mén)介紹它。

現(xiàn)在有很多ESP8266型號(hào)，但我將繼續(xù)推薦該型號(hào)：ESP-12E（也稱(chēng)為NodeMCU 1.0，或者它的最新同級(jí)NodeMCU 2.0）。

它是比其他芯片貴一些（6.50美元比4美元！），但包括對(duì)芯片進(jìn)行編程所需的串行驅(qū)動(dòng)器，并具有內(nèi)置的電源調(diào)節(jié)器以及許多IO引腳。它得到了廣泛的支持，除了USB連接以外，實(shí)際上不需要任何其他程序來(lái)編程或供電，因此使用起來(lái)最簡(jiǎn)單。如果您購(gòu)買(mǎi)任何其他種類(lèi)的ESP8266開(kāi)發(fā)板，則可能需要單獨(dú)的3.3v電源調(diào)節(jié)器和合適的FTDI連接進(jìn)行編程。

ESP8266-12E和Arduino入門(mén)

首先，為該開(kāi)發(fā)板安裝串行驅(qū)動(dòng)程序。如果由于新的安全系統(tǒng)而在運(yùn)行El Capitan，則可能需要禁用KEXT簽名。

下一步，我們需要從Arduino IDE的開(kāi)發(fā)板上啟用對(duì)ESP8266的支持經(jīng)理。打開(kāi)“偏好設(shè)置”，然后輸入以下URL，其中顯示 Additional Board Manager URL ：

點(diǎn)擊確定，然后打開(kāi)從工具-》主板菜單中的 Boards Manager ，搜索esp8266并安裝平臺(tái)。現(xiàn)在，您應(yīng)該可以看到NodeMCU 1.0的選擇。

保留CPU和上載速度，然后選擇新安裝的串行端口。在Mac上，它顯示為 cu.SLAB_USBtoUART 。

作為第一個(gè)程序，我建議使用簡(jiǎn)單的Wi-Fi掃描器-從文件-》示例中找到它-》 ESP8266WiFi-》 WifiScan 。請(qǐng)注意，上傳速度很慢，但最終會(huì)說(shuō)“完成上傳”，此時(shí)（不是以前，否則您將中斷上傳過(guò)程），您可以打開(kāi)串行監(jiān)視器。您應(yīng)該看到類(lèi)似以下內(nèi)容：

成功！現(xiàn)在，讓我們嘗試連接一個(gè)。

這是用于連接到Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的絕對(duì)簡(jiǎn)單的準(zhǔn)系統(tǒng)代碼。它不僅可以連接，還可以做其他任何事情，但是您可以稍后再添加。只需記住將YOUR_SSID和YOUR_PASSWORD更改為您的Wi-Fi詳細(xì)信息即可。上傳，打開(kāi)串行控制臺(tái)，您應(yīng)該會(huì)看到它已連接。

#include

const char* ssid = “YOUR_SSID”;

const char* password = “YOUR_PASSWORD”;

WiFiClient wifiClient;

void setup（） {

Serial.begin（115200）;

Serial.print（“Connecting to ”）;

Serial.println（ssid）;

WiFi.begin（ssid， password）;

while （WiFi.status（） ！= WL_CONNECTED） {

delay（500）;

Serial.print（“?！保?

}

Serial.println（“”）;

Serial.println（“WiFi connected”）;

Serial.println（“IP address： ”）;

Serial.println（WiFi.localIP（））;

}

void loop（） {

}

難道這是如此簡(jiǎn)單嗎？

在我們攜帶之前上面是引腳圖-稍后可能會(huì)派上用場(chǎng)。請(qǐng)注意，代碼中提到的引腳號(hào)是GPIO號(hào)，而不是可能寫(xiě)在板PCB上的D0-16。如果絕對(duì)不能肯定地確定傳感器不起作用的原因，那么您可能已經(jīng)混淆了引腳號(hào)。

快速智能家居傳感器使用MQTT和DHT11

這是一個(gè)實(shí)際示例，您可以立即使用它來(lái)監(jiān)視您的房屋。我們將添加DHT11溫度和濕度傳感器，然后使用MQTT協(xié)議通過(guò)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)報(bào)告這些值，在我的情況下，該報(bào)告將報(bào)告給OpenHAB DIY家庭自動(dòng)化系統(tǒng)（如果沒(méi)有，您可能需要閱讀我們的初學(xué)者指南使OpenHAB在Raspberry Pi上啟動(dòng)并運(yùn)行，以及第2部分，專(zhuān)門(mén)討論安裝MQTT服務(wù)器。

在接線(xiàn)側(cè)，將DHT傳感器連接到 GND ， 3.3v 和?D4 （或GPIO 2）。這就是我們現(xiàn)在所需要的。

下載這些MQTT和DHT庫(kù)。 即使您已經(jīng)擁有了它們，也仍然可以下載這些文件，備份所擁有的文件并用它們覆蓋。Adafruit的最新DHT11庫(kù)使用自動(dòng)算法來(lái)確定從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取數(shù)據(jù)的速度。傳感器，但是它在ESP8266上存在故障，并且90％的時(shí)間導(dǎo)致讀取失敗。

使用下載中包含的舊版庫(kù)1.0，您可以手動(dòng)更改計(jì)時(shí)：11種方法最適合這些ESP2866開(kāi)發(fā)板。我還遍歷了MQTT庫(kù)的許多副本，試圖找到一個(gè)好的 callback 函數(shù)，最后找到了其中的一個(gè)。替換掉它們后，您需要重新啟動(dòng)Arduino IDE。

這是項(xiàng)目的完整代碼。頂部是您需要更改的所有變量，包括Wi-Fi詳細(xì)信息，MQTT服務(wù)器（雖然沒(méi)有身份驗(yàn)證，但如果使用云服務(wù)器，則可以使用URL代替URL，）以及發(fā)布數(shù)據(jù)的渠道。

這是它的工作方式和一些注意事項(xiàng)：

首先我們連接到Wi-Fi，然后連接到MQTT服務(wù)器，然后開(kāi)始主循環(huán)（）。

在循環(huán)中，我們每60秒輪詢(xún)DHT傳感器并將讀數(shù)發(fā)布到相關(guān)的MQTT通道。同樣，如果您發(fā)現(xiàn)大多數(shù)讀數(shù)都導(dǎo)致失敗消息，則說(shuō)明DHT庫(kù)的版本錯(cuò)誤–降級(jí)至v1.0。

client.loop（）將控制權(quán)傳遞給MQTT庫(kù)，使其能夠?qū)魅胂⒆龀龇磻?yīng)。

我們有一個(gè) messageReceived（）函數(shù)用于處理傳入消息–只需執(zhí)行簡(jiǎn)單的if語(yǔ)句來(lái)比較有效載荷以及您期望的消息。例如，您可以使用它來(lái)激活繼電器。

運(yùn)行了幾天后，我發(fā)現(xiàn)它們會(huì)隨機(jī)停止工作–我認(rèn)為這是某種內(nèi)存泄漏，但是鑒于我沒(méi)有我沒(méi)有編碼技能來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，而且可能與核心庫(kù)有關(guān)，所以我每天都選擇asimple軟復(fù)位。傳感器節(jié)點(diǎn)首次激活后的正好一天，它們將自行重啟。

從3.3v為這些廉價(jià)DHT11模塊供電時(shí)，濕度值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其應(yīng)有的水平。我已經(jīng)通過(guò)簡(jiǎn)單的乘法解決了這一問(wèn)題，并針對(duì)商用傳感器進(jìn)行了校準(zhǔn)。我建議您在閱讀之前，也請(qǐng)先根據(jù)自己的已知來(lái)源進(jìn)行確認(rèn)?；蛘?，用5V為它們供電–但是您必須在數(shù)據(jù)引腳和ESP8266之間放置一個(gè)5v-3.3v邏輯電平轉(zhuǎn)換器，否則會(huì)損壞它。。

如果一切順利，您現(xiàn)在應(yīng)該在MQTT代理中接收傳感器讀數(shù)，并且可以按照我們的初學(xué)者指南第2部分中的詳細(xì)說(shuō)明將它們連接到OpenHAB，在這里我還向您展示了如何繪制數(shù)據(jù)圖。

告別Arduino，我們?nèi)绱藧?ài)你。只是開(kāi)個(gè)玩笑：我家的每個(gè)地方甚至都沒(méi)有Wi-Fi，因此對(duì)于那些地點(diǎn)，我仍然需要帶有Arduino和RF接收器的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。

要進(jìn)行有趣的項(xiàng)目，請(qǐng)查看如何制作一個(gè)ESP8266的Wi-Fi按鈕。

責(zé)任編輯：wv