Sơ đồ chân ESP8266 NodeMCU là một tài liệu quan trọng giúp bạn hiểu vị trí và chức năng của từng chân trên bo mạch. Sơ đồ này cung cấp một hình ảnh tổng quan về cấu trúc chân và các kết nối của ESP8266 NodeMCU.
Bằng cách nắm vững sơ đồ chân này, bạn có thể dễ dàng xác định và sử dụng các chức năng phù hợp cho từng chân GPIO, ADC, UART, SPI, I2C và các chân khác. Hãy tiếp tục đọc để tìm hiểu chi tiết về sơ đồ chân ESP8266 NodeMCU và cách sử dụng nó để phát triển các ứng dụng hay ho cho riêng bạn.
Thiết bị ngoại vi và chân I/O ESP8266
NodeMCU ESP8266 là một module IoT dựa trên vi điều khiển ESP8266. Nó được tích hợp sẵn các chân I/O (Input/Output) và hỗ trợ các thiết bị ngoại vi để kết nối và tương tác với các linh kiện và cảm biến khác. Dưới đây là một số thiết bị ngoại vi và các chân I/O quan trọng trên ESP8266 NodeMCU:
| 17 chân GPIO | Được sử dụng để đọc dữ liệu từ các cảm biến, điều khiển các thiết bị đầu ra, hoặc giao tiếp với các thiết bị khác như LED, động cơ, nút nhấn, v.v. |
| 1 kênh ADC | 1 kênh ADC có độ chính xác 10 bit theo công nghệ SAR ADC. |
| 2 giao tiếp UART | 2 giao tiếp UART hỗ trợ điều khiển dòng dữ liệu. |
| 4 đầu ra PWM | 4 chân PWM để điều khiển tốc độ động cơ hoặc độ sáng của đèn LED. |
| 2 giao tiếp SPI và 1 giao tiếp I2C | 2 giao tiếp SPI và một giao tiếp I2C để kết nối các cảm biến và thiết bị ngoại vi khác. |
| Giao tiếp I2S | Một giao tiếp I2S để thêm âm thanh vào dự án của bạn. |
Để biết thêm thông tin, các bạn có thể tham khảo Datasheet bên dưới.
Datasheet ESP8266
Sơ đồ chân ESP8266
Chân GPIO
NodeMCU ESP8266 có tổng cộng 17 chân GPIO (General Purpose Input/Output) mà bạn có thể sử dụng để đọc dữ liệu từ các cảm biến hoặc điều khiển các thiết bị khác. Mỗi GPIO có thể được cấu hình bên trong ở mức HIGH hoặc LOW.
Những chân GPIO ESP8266 nào an toàn để sử dụng?
Mặc dù ESP8266 có rất nhiều chân với nhiều chức năng khác nhau, nhưng một số chân có thể không phù hợp với các dự án của bạn. Bảng dưới đây cho biết những chân GPIO nào an toàn để sử dụng và những chân cần được lưu ý.
| Nhãn | GPIO | Lý do |
|---|---|---|
| D0 | GPIO16 | Hỗ trợ chức năng wake-up và có khả năng deep sleep. |
| D1 | GPIO5 | |
| D2 | GPIO4 | |
| D3 | GPIO0 | GPIO này được sử dụng trong quá trình khởi động và nạp chương trình. Hạn chế sử dụng để tránh xung đột. |
| D4 | GPIO2 | Được sử dụng trong quá trình khởi động và nạp chương trình. |
| D5 | GPIO14 | |
| D6 | GPIO12 | |
| D7 | GPIO13 | |
| D8 | GPIO15 | GPIO15 được sử dụng trong quá trình khởi động. |
| RX | GPIO3 | Chân Rx, được sử dụng để flash và gỡ lỗi |
| TX | GPIO1 | Chân Tx, được sử dụng để flash và gỡ lỗi |
| CLK | GPIO6 | Đã kết nối với bộ nhớ Flash |
| SDO | GPIO7 | Đã kết nối với bộ nhớ Flash |
| CMD | GPIO11 | Đã kết nối với bộ nhớ Flash |
| SD1 | GPIO8 | Đã kết nối với bộ nhớ Flash |
| SD2 | GPIO9 | Đã kết nối với bộ nhớ Flash |
| SD3 | GPIO10 | Đã kết nối với bộ nhớ Flash |
| A0 | ADC0 | Chân đầu vào tương tự, không được cấu hình làm đầu ra |
Chân ADC
ESP8266 NodeMCU có một chân ADC (Analog-to-Digital Converter) duy nhất, được ký hiệu là A0. Chân ADC này cho phép đọc giá trị Analog từ các cảm biến hoặc linh kiện có đầu ra Analog.
Chân ADC (A0) của ESP8266 NodeMCU có thể đọc các giá trị từ 0V đến 3.3V. Tuy nhiên, nó chỉ có độ phân giải 10 bit, nghĩa là có thể chia thành 1024 mức giá trị từ 0 đến 1023. Do đó, giá trị Analog được đọc từ chân ADC sẽ được chuyển đổi thành giá trị từ 0 đến 1023 tương ứng với dải điện áp từ 0V đến 3.3V.
Chân SPI
ESP8266 có hai giao tiếp SPI, đó là SPI chính (SPI) và SPI phụ (HSPI). Cả hai giao thức SPI này hỗ trợ các tính năng và cấu hình sau:
- Giao tiếp SPI cho phép bạn chọn từ 4 chế độ thời gian truyền dữ liệu khác nhau, cung cấp linh hoạt trong việc truyền và nhận dữ liệu qua SPI.
- ESP8266 hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu SPI lên đến 80 MHz, cho phép truyền dữ liệu nhanh chóng và hiệu quả.
- Xung clock SPI có thể được chia để tạo ra tần số hoạt động chính xác cho giao thức SPI.
- Cả SPI chính và SPI phụ đều hỗ trợ FIFO (First-In-First-Out) với bộ đệm 64 byte. Điều này giúp đảm bảo truyền dữ liệu liên tục và ổn định trong quá trình truyền và nhận thông tin qua SPI.
Chân I2C
Phần cứng của ESP8266 không được tích hợp sẵn I2C, nhưng nó có thể được thực hiện bằng phương pháp ‘bitbanging’.
Theo mặc định, GPIO4 (SDA) và GPIO5 (SCL) được sử dụng làm chân giao tiếp I2C để giúp các bạn dễ dàng sử dụng các thư viện và code ví dụ Arduino.
Tuy nhiên, bạn có thể sử dụng bất kỳ hai chân GPIO khác để làm chân I2C bằng cách gọi wire.begin(SDA, SCL) trong Arduino IDE.
Chân UART
ESP8266 có hai giao tiếp UART, đó là UART0 và UART1, hỗ trợ giao tiếp không đồng bộ (RS232 và RS485) với tốc độ lên tới 4,5 Mbps.
Giao tiếp UART0 được sử dụng để truyền và nhận dữ liệu thông qua các chân TXD0 (Transmit Data 0), RXD0 (Receive Data 0), RST0 (Reset 0) và CTS0 (Clear To Send 0). Giao thức này thường được sử dụng để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi hoặc kết nối với máy tính.
Giao tiếp UART1 chỉ có tín hiệu truyền dữ liệu thông qua chân TXD1 (Transmit Data 1). Thường được sử dụng để ‘printing logs’ hoặc gửi dữ liệu không đồng bộ.
Chân PWM
Tất cả các chân GPIO từ GPIO0 đến GPIO15 trên ESP8266 đều có khả năng lập trình và sử dụng để điều chế độ rộng xung (PWM).
Trên ESP8266, tín hiệu PWM có độ phân giải 10 bit, tức là có thể có đến 1024 mức điều chỉnh khác nhau. Dải tần số của tín hiệu PWM có thể điều chỉnh từ khoảng 100 Hz đến 1 kHz, tương ứng với khoảng thời gian từ 1000 μs đến 10000 μs.
Điều này cho phép bạn sử dụng các chân GPIO trên ESP8266 để điều khiển độ sáng của đèn LED, tốc độ động cơ và các ứng dụng khác sử dụng tín hiệu điều chế độ rộng xung.
Chân SDIO
ESP8266 có một SDIO phụ để kết nối thẻ nhớ SD. Hỗ trợ SDIO v1.1 (4-bit 25 MHz) và SDIO v2.0 (4-bit 50 MHz).
Chân nguồn
Chân VIN được sử dụng để cấp nguồn trực tiếp cho ESP8266 và các thiết bị ngoại vi.
Chân 3V3 là đầu ra được điều chỉnh từ IC ổn áp trên mạch.
GND là chân nối đất.
Chân ngắt (Interrupt)
Tất cả các chân GPIO của NodeMCU ESP8266 có thể được cấu hình như ngắt, trừ GPIO16.
Chân điều khiển
Chân EN (còn được gọi là CH_PD hoặc Chip Power Down) là chân kích hoạt cho ESP8266, mặc định được kéo lên mức cao. Khi kéo lên mức CAO, chip được kích hoạt; khi kéo xuống mức THẤP, chip bị vô hiệu hóa.
Chân RST là chân reset cho ESP8266, mặc định được kéo lên mức CAO. Khi kéo xuống mức THẤP trong một khoảng thời gian ngắn, nó sẽ khởi động lại ESP8266. Điều này giống như với việc nhấn nút RST trên bo mạch.
Chân FLASH được sử dụng để xác định khi nào khởi động vào chế độ nạp chương trình. Nếu chân này được giữ ở mức thấp trong quá trình khởi động, nó sẽ bắt đầu quá trình nạp chương trình! Điều này tương đương với việc nhấn nút FLASH trên bo mạch.
Chân WAKE được sử dụng để đánh thức ESP8266 từ chế độ ngủ sâu (deep sleep).
