Плата разработки IoT WeMos D1 WROOM-02 на ESP8266 WiFi (слот под 18650)

Плата разработки IoT WeMos D1 WROOM-02 на ESP8266 WiFi (слот под 18650).  Новый компактный модуль WeMos D1 Esp-Wroom-02, входящий в линейку товаров WeMos, сочетает в своей конструкции самые удачные наработки и максимально прост в эксплуатации. Плата модуля включает весь первоочередной набор оборудования, необходимого для создания практически готового полноценного и независимого IoT-решения, работающего на автономном источнике питания. Во главе модуля установлен популярный чип ESP-WROOM-02 на базе универсального многоцелевого беспроводного радиопередатчика ESP8266, известного DIY-сообществу ещё с недалёкого 2014 года. К особенности ESP относится объединение возможностей микроконтроллерных вычислений с аппаратным средством обмена информации по протоколу WiFi стандарта IEEE 802.11, и всё это в одном кристалле. В схему платы добавлен контроллер TP5400, предназначенный выполнять сразу две важно-необходимые задачи. Во первых, преобразовывать получаемое от батареи входящее напряжение 4.2В до требуемого рабочего значения 5В. Во вторых, постоянно наблюдать за уровнем разряженности аккумулятора, автоматически переводя её в режим подзаряда, когда напряжение на контактах батареи снижается.

Технические характеристики

• Питание модуля:
  • 5В через порт microUSB
  • 3.7В от аккумулятора 18650
• Блок контроллера WROOM-02
  • Ядро: ESP8266EX Serial WiFi, однокристальная система на основе Tensilica L106 с ультра-низким энергопотреблением, разрядность 32-бит
  • Рабочее напряжение: 3.3 В
  • Рабочий ток: 71-80 мА
  • Максимальный ток: 300 мА
  • Ток неглубокого сна: 2 мА
  • Ток глубокого сна: 0.02 мА
  • Флеш-память: 16 Мбит / 2 МБайт
  • Протоколы WiFi: 802.11 b/g/n
  • Диапазон частот: 2.4ГГц-2.5ГГЦ (2400М-2483.5М)
  • Режимы WiFi: Клиент, Программная точка доступа, Клиент+Программная точка доступа (station, softAP, station+softAP)
  • Защита: WPA-PSK, WPA2-PSK
  • Шифрование: WEP, TKIP, AES
  • Сетевые протоколы: IPv4, TCP/UDP/HTTP/FTP
  • Выводы общего назначения (вход/выход, GPIO): 10
  • Максимальный ток на контакт общего назначения: 12 мА, рекомендуемый 6мА
  • Аналоговые входы: 1, 10-бит
  • Технология STBC, 1x1 MIMO, 2x1 MIMO
  • Выходная мощность в режиме 802.11b: +20dBm
  • Интерфейсы: UART, HSPI, I2C, I2S, IrDA, GPIO, PWM
  • Интегрированные переключатель приёма/передачи, согласующий высокочастотный трансформатор, усилитель мощности
  • Интегрированные блоки: согласования сети, фазовой автоподстройки частоты, управления питанием, блоки регулирования
  • Антенна WiFi: PCB, разведена на плате в виде дорожки
  • Поддержка Arduino, NodeMCU, MicroPhyton
  • Поддержка файловой системы SPIFFS
  • Поддержка операционной системы реального времени RTOS
  • Поддержка функций Smart Link для устройств на Andriod и iOS
  • Поддержка АТ-команд, Облачного Сервера и Наборов Разработки (SDK), обновление прошивки
  • Программируемый светодиод GPIO16
• Блок автономного питания
  • Контроллер заряда/разряда: TP5400
  • Ток заряда: 0.5А
  • Совместимая батарея: литиевая, 18650 (не входит в комплектацию)
  • Индикация режимов заряда

Распиновка платы разработки IoT WeMos D1 WROOM-02 на ESP8266 WiFi:

Модуль WiFi WeMos D1 ESP-WROOM02 обладает цифровыми выводами (контакты D1-D8, Rx, Tx) общего назначения, работающими с логикой напряжений "1" и "0". Под единицей подразумевается входящее/исходящее напряжение +0.75*Vin—3.6 вольта, называемое высоким сигналом. Под нулём - входящее/исходящее напряжение -0.3—0.25*Vin вольт, называемое низким сигналом. Некоторые выводы имеют встроенный подтягивающий или стягивающий резисторы. Большинство контактов могут быть смультиплексированы с различными интерфейсами (I2C, I2S, HSPI, UART, ШИМ). Рекомендуемый ток отдельного вывода составляет 6 миллиампер, предельный ток - 12 миллиампер. 

Избегайте превышение значений максимального тока более 12 миллиампер и напряжения более 3.3 вольта, способного повредить микроконтроллер!!!!!

• ADC — Единственный вывод аналого-цифрового преобразователя (контакт A0), позволяющего определять входящее напряжение в диапазоне от 0 до 3.3 вольт. Весь допустимый интервал делится в цифровом соотношении на 1024 возможных значения (0..1023). Разрядность АЦП - 10 бит
• GPIO16 — контакт общего назначения, ввод/вывод данных. Соединение через рядом расположенную перемычку с кнопкой "Сброс" выводит модуль из режима глубокого сна при её нажатии
• GPIO0-GPIO15 — контакт общего назначения, ввод/вывод данных. Переназначаемый на другие функции. Выводы определяются по нумерации, например GPIO1 = 1 (основной ESP8266 модуль) или D10 (NodeMCU)
• VCC 5V, VCC 3V3 — контакт питания периферии
• GND — общий, заземление

Специальные функции GPIO

• Асинхронный последовательный интерфейс UART из 2х линий, устанавливает связь с другими устройствами по шине UART:
  • UART0_RX — контакт GPIO3
  • UART0_TX — контакт GPIO1
  • UART0_RTS — контакт GPIO15
  • UART0_CTS — контакт GPIO13
  • UART1_TX — контакт GPIO2, может использоваться для вывода отладочной информации
  Подключение контактов к внешним устройствам осуществляется по схеме RX->TX, TX->RX.
• Двунаправленный последовательный интерфейс IIC/I2C, позволяет коммутировать внешние датчики, сенсоры, дисплеи т.д.:
  • SDA — контакт GPIO2
  • SCL — контакт GPIO14
• Последовательный периферийный интерфейс HSPI, допускает подключение внешней памяти SPI Flash, дисплеев, микроконтроллеров:
  • CS - контакт GPIO15
  • MISO - контакт GPIO12
  • MOSI - контакт GPIO13
  • CLK - контакт GPIO14
  Коммутация с другими устройствами осуществляется по схеме CS->CS, CLK->CLK, MISO->MOSI, MOSI->MISO
• ШИМ (PWM) — выводы GPIO4, GPIO12, GPIO14, GPIO15 с разрядностью до 14-бит. Программный ШИМ настраивается на любой GPIO
• Интерфейс электрической последовательной шины I2S. В основном, служит для сбора, обработки и передачи аудиоданных, или для приёма/передачи последовательных данных по двум раздельным шинам:
  • I2S1_DATA — приём, контакт GPIO12
  • I2S1_BCK — приём, контакт GPIO13
  • I2S1_WS — приём, контакт GPIO14
  • I2S0_BCK — передача, контакт GPIO15
  • I2S0_DATA — передача, контакт GPIO3
  • I2S0_WS — передача, контакт GPIO2
• Периферийный интерфейс IrDA (ИК дистанционное управление), реализуемый на программном уровне. Предназначен для модуляции несущей частоты 38кГц, демодуляции или кодирования NEC. Дальность передачи сигнала составляет около 1м:
  • IR_Tx — контакт GPIO14
  • IR_Rx — контакт GPIO5

Все цифровые контакты ввода/вывода, за исключением GPIO16, могут быть настроены на обработку прерываний.