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ESP8266 入门
ESP8266 入门
如果您现在还没有听说过物联网 (IoT) 运动，那么您可能一直生活在困境中。如今，几乎所有嵌入式设备都以一种或另一种方式连接到互联网，以收集数据或将数据发送到云端。然后可以根据处理数据的服务器设置的不同条件来分析和/或操作该数据。为了将数据传输到云端，我们需要智能、可靠且廉价的互联网连接设备来帮助我们完成这一过程。虽然大多数物联网设备都可以使用功能强大的嵌入式计算设备（例如Raspberry Pi 4）开发，但我们的大多数应用程序都可以通过廉价、低功耗的设备实现。
大多数人都会同意 Arduino 是同类产品中第一个最简单、最便宜的微控制器平台。它在整个 Maker 社区中的扩散证明了这一点。作为公司和用户，社区发展壮大，Arduino Shields和设备本身也在发展。屏蔽（和一些较新的 Arduino 设备）增加了急需的互联网连接支持，使 Arduinos 成为真正的物联网设备。
进入ESP8266 MCU。这只小狗有一个微控制器 + 板载 Wi-Fi。将其与 Arduino IDE（通过使用外部库包）相结合，您现在拥有一个内置 Wi-Fi 的超便宜、类似 Arduino 的设备。像HiLetgo的NodeMCU板这样的板是完全独立的，可以像 Arduino 上的较小版本一样工作。在本文中，我们将学习如何开始使用HiLetgo的NodeMCU 板，并通过一些示例来运行任何基于 ESP8266 的评估板（由 Arduino IDE 库支持）。
开始设置
本教程假设您已安装并运行Arduino IDE软件。以下步骤将引导您在 Arduino IDE 环境中配置 ESP8266 板。
转到文件 > 首选项并将以下 URL 粘贴到“其他板管理器 URL”字段中：http :
//arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
图 1：Arduino IDE 首选项
转到“工具”>“板”>“板管理器”……
搜索“esp8266”并按 Enter。一旦“esp8266”库出现，点击安装。
图 2：Arduino IDE 板管理器
现在将 Micro-USB 电缆插入您的电路板并根据您的电路板类型进行配置。在此示例中，我们使用HiLetgo的NodeMCU 板，因此我们需要配置更多板特定设置：
导航到工具 > 开发板，然后单击“NodeMCU 1.0（ESP-12E 模块）”
导航到“工具”>“闪存大小”并单击“4MB (FS:3MB OTA:~512KB)”
导航到“工具”>“CPU 频率”并单击“80 MHz”
导航到“工具”>“上传速度”，然后单击“921600”
导航到工具 > 端口并选择与您的设备关联的 COM 端口
你好世界：闪烁的 LED
在软件中，人们通常使用新语言或设置执行的最基本的测试是“Hello World”测试。这个概念很简单：在屏幕上打印“Hello World”。对于嵌入式系统，闪烁的 LED 很像相同的想法。闪烁的 LED 始终是测试微控制器是否正常工作的好方法，因为它让我们知道电路良好，例如电源、路由和其他电子设备。它还让我们知道编译的代码已被接受并加载到设备上，没有任何问题。
要开始使用固定的闪烁 LED 草图，请导航到文件 > 示例 > ESP8266，然后单击“闪烁”。此示例草图将打开和关闭 LED。点击左上角的“上传”按钮：
图 3：Arduino IDE 上传按钮
一旦设备被编程，你应该看到 NodeMCU 板的 LED 每隔一秒左右闪烁一次。
测试 Wi-Fi
正如介绍中提到的，在 Arduino 环境中使用 ESP8266 的整个想法是获得一个带有 Wi-Fi 的一体式、廉价、类似 Arduino 的设备。为了利用这一点，我们将要探索我们之前安装的 ESP8266 库附带的一些 Wi-Fi 草图示例。
让我们导航到文件 > 示例 > ESP8266HTTPClient 并单击“BasicHttpClient”。这将展示设备连接到 Wi-Fi 网络并从网页获取内容的能力。在第 35 行左右，您将看到以下代码：
WiFiMulti.addAP("SSID", "密码");
将“SSID”替换为您路由器的 Wi-Fi SSID，将“PASSWORD”替换为您的 Wi-Fi 密码。如果遇到问题，要记住的一件事是处理非字母数字字符。例如，如果您的路由器 SSID 是“我是路由器”，则有可能无法正确捕获撇号。为获得最佳效果，请确保使用仅包含数字和字母的 SSID。
替换 SSID 和密码后，请继续上传草图。草图上传到设备后，导航到工具并单击“串行监视器”。串行监视器输出应如下所示：
[SETUP] WAIT 3...
[SETUP] WAIT 2...
[SETUP] WAIT 1...
[HTTP] begin...
[HTTP] GET...
[HTTP] GET... code: 200
<HTML >
<HEAD>
<TITLE>Connection Header</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
<P>
<IMG ALT="Jigsaw" BORDER="0" WIDTH=" 212"
HEIGHT="49" SRC="/icons/jigsaw">
<H1>
标题
</H1>
<P>
此页面将为您提供以下标题：
<P >
<CODE>ExtensionHeader: ExtensionValue<BR>
连接：扩展头</CODE>
<P>
如果您通过代理获取此页面，您应该<I>看不到</I>
<I>ExtensionHeader</I> ！
<P>
<HR>
<BR>
<A HREF="mailto:[email protected]">[email protected]</A>
</BODY></HTML>
恭喜！您现在已成功将 ESP8266 设备连接到互联网。
ESP8266 和 MQTT
在MQTT 入门中，我们回顾了MQTT的概念以及如何使用以太网扩展板设置带有 Adafruit IO 的 Arduino Uno。这就是像 NodeMCU 这样的设备真正闪耀的地方。我们能够以低于 Arduino Uno 本身的成本组装一个完整的启用 MQTT 的设备，而无需任何外部屏蔽（因为我们内置了 Wi-Fi）。首先，我们将使用MQTT 入门中演示的相同示例除了我们将获取特定于 ESP8266 模块的草图。导航到文件 > 示例 > Adafruit MQTT 库，然后单击“mqtt_esp8266”。就像在上面的 HttpClient 示例中一样，我们需要在第 24 行附近提供 Wi-Fi SSID 和密码。我们还需要输入我们的 Adafruit IO 用户名和密钥（再往下几行）。有关设置 Adafruit IO 帐户或如何获取密钥的说明，请参阅MQTT 入门。填写完所有连接详细信息并上传草图后，您应该会在串行监视器（工具 > 串行监视器）中看到类似的输出：
......
WiFi 连接的
IP 地址：
192.168.68.136
连接到 MQTT。 .. MQTT 已连接！
发送光电管 val 0...OK！
发送光电管 val 1...OK！
发送光电管 val 2...OK！
发送光电管 val 3...OK！
您现在可以导航到 Adafruit IO 上的光电池馈送，以观察从您的 ESP8266 模块发送到您的 Adafruit IO MQTT 代理的数据。这是我自己的提要在一段时间后的样子：
图 4：在 Adafruit IO 上观察到的 MQTT 数据