第1步：ESP8266-01 Pins

ESP8266-01是最小的ESP8266模塊，只有8個管腳。在這些VCC中，GND，RST（復(fù)位）和CH_PD（片選）不是I/O引腳，但需要模塊操作。這樣就可以將GPIO0，GPIO2，TX和RX用作可能的I/O引腳，但即使這些引腳都具有預(yù)先分配的功能。 GPIO0和GPIO2確定模塊以哪種模式啟動，并且TX/RX引腳用于對模塊進(jìn)行編程以及用于串行I/O（通常用于調(diào)試）。 GPIO0和GPIO2需要連接上拉電阻，以確保模塊正確啟動。

步驟2：ESP8266編程技巧（espcomm失敗）

使用Arduino IDE編程ESP8266時（請參閱ESP8266-01 Wifi Shield），有時（通常）會在Arduino IDE中收到錯誤消息，例如：-

esp_com打開失敗

錯誤：失敗打開COM33錯誤：espcomm_open失敗

錯誤：espcomm_upload_mem失敗

在這種情況下，請按照以下步驟操作：-

檢查是否已在Arduino工具菜單中選擇了ESP8266板

檢查是否已在Arduino工具菜單中選擇了COM端口

將GPIO0接地的ESP8266重新通電（干凈）電源應(yīng)用程序，請參閱下文）

如果3）不能解決問題，請從計算機(jī)上拔下USB電纜，等待幾秒鐘，然后再將其重新插入

如果4）不能解決問題，從PC上拔掉USB電纜，關(guān)閉Arduino IDE，打開Arduino IDE，重新插入USB電纜。

在給ESP8266供電時，將GPIO0接地后，請確保干凈地供電。不要搖晃連接。 ESP8266 led應(yīng)該亮起并保持不閃爍。

步驟3：最佳技巧–使用I2C

使ESP8266-01額外輸入的最好技巧是使用I2C接口。

一種選擇是使用GPIO0和GPIO2作為I2C總線。

使模塊正確啟動所需的上拉電阻可以加倍，因為I2C總線上拉電阻和總線上的其他從器件均是集電極開路，因此不應(yīng)下拉總線通電時。但是，在某些情況下，從站（尤其是具有備用電池的從站）可能會卡住并壓低總線。在這種情況下，您需要隔離總線，直到ESP8266進(jìn)入引導(dǎo)階段為止。

通過為I2C總線使用TX和RX可以避免此問題

注意：

GPIO1（TX）用作數(shù)據(jù)線，因為在加電時，您總是會在GPIO1上獲得一些調(diào)試輸出。沒有辦法抑制此輸出，但時鐘線（RX）會保持高電平，因此這些數(shù)據(jù)都不會被時鐘傳給從機(jī)

在對ESP8266進(jìn)行編程時，RX線會連接到ESP8266。程序員的輸出。編程結(jié)束時，ESP8266會重新啟動，并且330保護(hù)電阻可防止RX短路編程器的輸出驅(qū)動器。

I2C串聯(lián)電阻可為TX，RX提供防止I2C總線短路的保護(hù)

ESP8266是3.3V器件，因此最好使用3.3V I2C從器件。如今，許多（但不是全部）I2C器件均為3.3V。 “通常，在一個設(shè)備的電壓高于另一個設(shè)備的電壓的系統(tǒng)中，有可能通過I2C連接兩個設(shè)備，而它們之間沒有任何電平轉(zhuǎn)換電路。技巧是將上拉電阻器連接到兩個電壓中的較低者。”（SparkFun I2C教程）對于5V和3.3V器件的混合，將上拉電阻器連接到3.3V線，如上所示。

使用I2C是向ESP8266-01添加多通道A-to-D轉(zhuǎn)換器的好方法，該轉(zhuǎn)換器不會暴露底層模塊的單個ADC輸入。例如，使用Adafruit 12位I2C 4通道ADC或模擬輸出SparkFun的I2C DAC Breakout – MCP4725板。 I2C總線還提供許多其他類型的傳感器。

有關(guān)克服I2C問題的更多信息，請參見http：//www.i2c-bus.org/i2c-primer/common-problems.。.。另請參閱I2C電池后備RTC可靠啟動的簡短方法，以幫助清除總線

第4步：將GPIO0/GPIO2用于OUTPUT，將RX用于INPUT

雖然可以通過WiFi連接發(fā)送調(diào)試消息，但是使用TX連接通常很方便。下一個示例顯示如何將GPIO0和GPIO2用作輸出，將RX用作輸入。

使用

Serial.begin（115200，SERIAL_8N1，SERIAL_TX_ONLY）;

允許您將RX用作通用輸入（或其他輸出），同時仍將調(diào)試消息寫入串行。 RX引線中的330歐姆電阻再次連接到Flash編程器，可以防止編程器的驅(qū)動器短路。注意：必須先打開S1才能對ESP8266進(jìn)行編程。

可以從草圖訪問TX引腳，因為GPIO1和RX為GPIO3

使用GPIO0作為輸出時如何重新編程

注意：需要將GPIO0接地才能進(jìn)入編程模式。如果您將其拉高，則將其接地可能會損壞ESP8266芯片。當(dāng)代碼驅(qū)動GPIO0輸出時，對ESP8266進(jìn)行重新編程的安全方法是：-

a）關(guān)閉開發(fā)板電源 b）短GPIO0到gnd c）打開開發(fā)板電源，使其進(jìn)入編程模式由于GPIO0短路

d）消除了GPIO0的短路，因此在程序運行時您不會短路輸出

e）重新編程開發(fā)板 f）必要時重啟開發(fā)板。

步驟5：另一個技巧-使用GPIO0/GPIO2驅(qū)動繼電器并讀取按鈕

這里是另一種配置方式別針。注意：僅當(dāng)您的繼電器模塊具有隔離的輸入（N1和N1-com）時，此技巧才有效。由于此限制和支持代碼的復(fù)雜性，上一個示例以RX作為輸入為佳。

使用ESP8266 GPIO0/GPIO2/GPIO15引腳已經(jīng)介紹了如何一起使用GPIO0/GPIO2獲得額外的輸入。在這里，該示例將擴(kuò)展為使用GPIO0作為繼電器驅(qū)動器輸出，并使用GPIO0/GPIO2作為輸入。

此處是pdf格式的原理圖。

此處GPIO0被用作輸出以驅(qū)動繼電器，GPIO0/GPIO2用作輸入來讀取瞬時按鈕，該按鈕除了可以通過WiFi連接進(jìn)行遠(yuǎn)程控制之外，還可以用作手動操作來打開和關(guān)閉繼電器。如果在通電時按下瞬時按鈕，則也可用于啟用配置模式。

這里的訣竅是在ESP8266模塊初始化時仍保持GPIO0和GPIO2為高電平的同時進(jìn)行所有操作。

上拉電阻R1和R3為這兩個引腳提供了必要的高電平，但是必須確保連接到GPIO0和GPIO2的任何額外電路都不能將引腳拉低。光電隔離繼電器連接在+ 3.3V和GPIO0之間。這樣可在啟動時使GPIO0保持高電平，但在啟動后允許GPIO0作為輸出，并使繼電器輸入接地以操作繼電器。模塊初始化時是否操作瞬時按鈕都沒有關(guān)系，因為只需將GPIO0連接到GPIO2并將這兩個都連接到其上拉電阻即可。

檢測配置模式

使用ESP8266作為一個臨時訪問點，您可以按此處所述通過網(wǎng)頁進(jìn)行配置。該過程的一部分是在加電時使用按鈕或短路鏈接來指示要進(jìn)入配置模式的軟件。

ESP8266模塊初始化后，將運行 setup（）代碼。在該代碼中，要檢測瞬時按鈕是否被按下，您無需使GPIO0為低電平即可為按鈕提供GND，然后檢查GPIO2輸入是否為低。該檢查的副作用是，當(dāng)設(shè)備進(jìn)入配置模式時，繼電器將始終處于運行狀態(tài)。一旦看到繼電器操作，就可以釋放按鈕，因為屆時將已檢測到其輸入。這是一些示例代碼，可在 setup（）

boolean configMode = false; // not in config mode normally

void setup（） {

pinMode（0， OUTPUT）;

digitalWrite（0， LOW）; // make GPIO0 output low

// check GPIO2 input to see if push button pressed connecting it to GPIO0

configMode = （digitalRead（2） == LOW）;

if （configMode） {

// start AP and get ready to serve config web page

// leave relay on to indicate in config mode

//。..。..

} else {

// normal usage

// make GPIO0 HIGH to turn off the relay

digitalWrite（0， HIGH）;

//。..。.

}

// rest of setup（）

}

檢測手動覆蓋按鈕

中進(jìn)行此操作。開機(jī)時按下按鈕以啟用配置模式。除了能夠通過WiFi鏈接控制繼電器之外，我們還希望使用該按鈕作為手動替代來打開和關(guān)閉繼電器。

此處不介紹繼電器的WiFi控制，但可以使用pfodApp輕松完成。有關(guān)如何使用pfodDesigner為ESP8266模塊生成Arduino代碼的信息，請參見OLIMEX菜單生成器。

本節(jié)將介紹如何檢測何時按下按鈕，指示用戶想要切換繼電器，即打開它。如果是OFF，則將其打開；如果關(guān)閉，則將其打開。原理圖與上面相同，所有技巧都在代碼中。有兩種情況需要考慮：-

繼電器已關(guān)閉，用戶希望使用按鈕將其打開，

繼電器已打開，用戶希望

繼電器關(guān)閉，用戶希望使用按鈕將其打開。

在這種情況下， GPIO0為高電平。在這種情況下，實際上GPIO0可以作為輸入，因為上拉電阻R1將確保繼電器不會打開。那是訣竅。在這種情況下，將GPIO0設(shè)為輸入，將GPIO2輸出設(shè)為LOW，然后當(dāng)用戶按下按鈕時，將發(fā)生兩件事：-a）由于GPIO2通過按鈕提供的接地，繼電器將打開，并且b）輸入GPIO0將變?yōu)榈碗娖健Ｔ摯a檢查輸入GPIO0的狀態(tài)，并在輸入GPIO0變?yōu)榈碗娖綍r知道使用已按下按鈕并希望繼電器打開。然后，該代碼使GPIO0變?yōu)镺utput LOW，以在釋放按鈕時使繼電器保持打開狀態(tài)。

繼電器打開，用戶希望使用按鈕將其關(guān)閉。

在這種情況下，從上述情況開始，GPIO0為輸出低電平，繼電器保持打開狀態(tài)。現(xiàn)在，在這種情況下，將GPIO2設(shè)為輸入（由R3上拉），然后當(dāng)用戶按下按鈕時，輸入GPIO2被GPIO0上的LOW輸出拉低。當(dāng)用戶釋放按鈕時，代碼將檢測到低電平到高電平的過渡，然后將GPIO0設(shè)為輸入，由于上拉電阻R1而釋放繼電器，并使GPIO2變?yōu)檩敵鯨OW，以針對上述情況i）進(jìn)行設(shè)置。

還有另一個竅門。對于情況ii），我們需要GPIO2作為輸入，該輸入可檢測到從低電平到高電平的轉(zhuǎn)換以關(guān)閉繼電器。但是，如果我們在情況i）的末尾制作GPIO2并輸入，那么當(dāng)用戶釋放他們剛剛按下以打開繼電器的按鈕時，我們將獲得從低到高的轉(zhuǎn)換。為避免立即再次關(guān)閉繼電器，將忽略繼電器打開后的第一個從低到高的過渡，因為這只是用戶釋放他們按下的按鈕來打開繼電器。

示例循環(huán)（ ）繼電器手動超越控制代碼

在此代碼中，為簡單起見，我忽略了開關(guān)的反跳。輸入應(yīng)在任何實際應(yīng)用中進(jìn)行去抖動。

示例代碼在此處，ESP8266_01pinMagic_1.ino

再次使TX/RX引腳可用進(jìn)行串行調(diào)試或用作其他I/O

結(jié)論

此頁顯示了如何充分利用ESP8266-01上可用的有限引腳。將GPIO0/GPIO2用作I2C總線可提供最大的擴(kuò)展，但是如果您的項目不使用I2C，您仍可以使用GPIO0/GPIO2來驅(qū)動繼電器并檢測按鈕輸入。無論哪種情況，TX/RX都可用于串行調(diào)試，或者如果您通過WiFi鏈接發(fā)送調(diào)試打印語句，則這些引腳也可用于常規(guī)I/O。
責(zé)任編輯：wv