NodeMCU ピン配置:知っておくべき詳細とピン配置

NodeMCU

NodeMCU pinou のピン配置の詳細について混乱していますか? IoT プロジェクトの NodeMCU について詳しく知りたいですか?それなら、あなたは正しい場所にいます.

NodeMCU の名前は、「ノード」と「マイクロコントローラーユニット」を組み合わせたものです。さらに、開発キットではなく、ファームウェアを指します。したがって、Arduino で NodeMCU を使用している場合、ノードとマイクロコントローラーユニットは同じものと考えるかもしれません。ただし、特にピン配置に違いがあります。

心配はいりません。この記事では、これらの違いをよりよく理解するのに役立ちます。

NodeMCU、その開発キット、およびそれらを回路に追加する方法についてもすべて学びます。

NodeMCU ESP8266 の概要

NodeMCU ESP8266

NodeMCU は、オープンソース機能を備えたプロトタイプ設計用のプラットフォームを提供する、開発およびオープンソースチップセットです。ファームウェアを使用して、Lua コード行を実行する IoT プロジェクトのプロトタイプを作成することもできます。

また、Espressif システムの Wi-Fi SoC (ESP8266) は、NodeMCU が動作するためのプラットフォームを提供します。したがって、そのハードウェアは ESP-12 のプラットフォーム上でスムーズに動作します。

興味深いことに、NodeMCU ESP8266 は NodeMCU ファームウェアの開発キットです。 ESP8266チップが付属するESP-12Eモジュールが特徴です。

しかし、それだけではありません。 ESP8266 チップには、「Tensilica Xtensa 32 ビット LX106 RISC マイクロプロセッサ」も搭載されています。したがって、RTOS をサポートし、80MHz から 160MHz の変更可能なクロック周波数で動作します。

NodeMCU を使用すると、プログラムとデータを格納するための 4 MB と 128 キロバイトの RAM とフラッシュメモリを利用できます。

さらに、NodeMCU の高い処理能力と組み込み機能 (ディープスリープ、BlueTooth、Wi-Fi) は、IoT プロジェクトに最適です。

また、外部電源ピン (VIN ピン) とマイクロ USB ジャックを使用して、NodeMCU 開発ボードに電力を供給することができます。 NodeMCU で I2C、UART、および SPI インターフェイスを使用することもできます。

NodeMCU 開発ボードのピン配置

NodeMCU 開発ボードのピン配置構成は次のとおりです。

NodeMCU ESP8266 の仕様と機能

NodeMCU ESP8266 の機能と仕様は次のとおりです。

32 ビットマイクロコントローラ
3.3V 動作電圧
7～12V の入力電圧
デジタル I/O ピン (DIO):16。
アナログ入力ピン (ADC):1.
2 つの UART
4 つの SPI
1 I2C
4 MB メモリ (フラッシュ)
64 KB SRAM
80 ～ 160 MHz の変更可能なクロック速度
PCB アンテナ。
ポケットに簡単に収まる小さなサイズです。

ESP8266 NodeMCU ブレイクアウトボード

ESP-12E モジュールはベースボードとして機能しますが、NodeMCU チームは NodeMCU ブレークアウトボードを開発しました。ブレイクアウトボードは NodeMCU ファームウェア専用で、オープンソースでもあります。

次に、ブレークアウトボードのピン配置図とピンの詳細を見てみましょう:

NodeMCU ピン配列図

NodeMCU ブレークアウトボードには 30 個のピンがあります。これらのピンのうち 8 つが電源を処理し、2 つが予備ピンです。他の 20 個のピンは、ESP-12E モジュールピンで動作します。

ピンの表のスクリーンショット:

電源、周辺機器、ピン

NodeMCU の電源

前述したように、NodeMCU ボードに電力を供給するには、micro-USB ポートまたは Vin ピンの 2 つの方法を使用できます。 ESP8266EXは3.3Vにも対応。そのため、NodeMCU ボードには AMS1117-3.3v レギュレータ IC が搭載されています。

さらに、安定化された 5v 電源を Vin ピンに適用できます。また、レギュレーターの 3.3v 出力に接続できる 3.3V ピンが 3 つあります。

利用可能な NodeMCU ペリフェラル

NodeMCU ESP8266EX SoC で利用可能なすべての周辺機器は次のとおりです:

GPIO ピン

NodeMCU ESP8266EX には、最大 17 個の GPIO ピンがあります。ただし、一部はすでに代替機能で機能しているため、すべてを使用することはできません.これらの代替機能には、SDIO、UART、および SPI が含まれます。

UART.

UART

ESP8266EX には、UART0 と UART1 を含む 2 つのハードウェア UART があります。どちらの UART ハードウェアも、最大 115200 のボーレートを備えています。

また、データ制御フローと通信に UART0 を使用できます。対照的に、UART1 はデータログに機能し、TX ピンのみを使用しますが、SDD1 は RX ピンを使用します。以下の表をチェックして、各 UART が使用する GPIO ピンを確認してください:

表形式の UART ピンのスクリーンショット

I2C

I2C モジュール

ESP8266 には I2C ハードウェアはありませんが、ソフトウェア経由で実装できます。また、GPIO4 と GPIO 5 を SDA および SCL ピンとして使用できます。これらのピンには代替機能がないためです。

SPI

SPI

ESP8266EX SoC には、SPI と HSPI を含む 2 つの SPI インターフェイスがあります。さらに、両方のインターフェイスがマスターとスレーブの操作をサポートします。また、マスタークロックモードを 80 MHz に設定し、スレーブクロックモードを 20 MHz で実行することもできます。

さまざまな GPIO ピン番号を示すスクリーンショット

注:SPI 用の GPIO ピンの多重化があり、SDIO ピンはほとんどありません。さらに、SPI は、ESP-12E の 4 MB SPI フラッシュの接続に役立ちます。したがって、SPI ピンにアクセスすることはできません。 SPI 通信には HSP ピンのみを使用できます。

追加機能

GPIO16 を除くすべての GPIO ピンで割り込み関数を使用できます。また、ブレークアウトボードには 2 つの LED があります。 1 つは ESP-12E モジュールの GPIO2 に接続し、もう 1 つは NodeMCU ボードの GPIO16 に接続します。

Arduino IDE で ESP8266 NodeMCU を使用する

ESP8266 NodeMCU を Arduino IDE で使用する場合は、まずそれをソフトウェアに追加する必要があります。幸いなことに、これを行うのは簡単です。まず、コード URL をコピーして、次の手順に従います。

ステップ 1:Arduino IDE ソフトウェアを開き、ファイルメニューの設定に移動します。次に、「Additional Board Manager URLs」にコピーしたコード URL を入力します。
ステップ 2:[ツール] メニュー> [ボード]> [ボードマネージャー] に移動し、ESP8266 を検索します。利用可能な ESP8266 ボードをインストールすると、「INSTALLED」ラベルが表示されます。

Arduino IDE の NodeMCU のような ESP8266 ベースのボードが表示されるはずです。その後、リストから好みのボードを選択して、コードをアップロードできます。