Play with ESP8266 Development Board

这个周末，把N年前买的，都是基于ESP8266的小板子（ESP-01和基于ESP-12E的NodeMCU）拿出来玩了下，发现还有可玩性。主要是刷上MicroPython，就带来更多玩法。以前写过相关的Blog文，现在看着，觉得没用，于是重写一篇。

1. ESP8266硬件

可以简单理解为支持2.4GHz WiFi的廉价、低功耗芯片。详细的特点，参考官方文档：
https://www.esp8266.com/wiki/doku.php?id=feature_set

官方Wiki，基本想了解的都可以在这里找到：
https://www.esp8266.com/wiki/doku.php?id=start

ESP8266的硬件家族介绍：
https://www.esp8266.com/wiki/doku.php?id=esp8266-module-family

有人做了个对比：
ESP8266 module comparison: ESP-01, ESP-05, ESP-12, ESP-201, Test Board and NodeMCU
https://blog.squix.org/2015/03/esp8266-module-comparison-esp-01-esp-05.html

简单来说，一般入门的，推荐购买NodeMCU或者D1 Mini这种带USB转TTL芯片的，接上电脑就可以开发了。像ESP-01这种简单且廉价的，最好作为硬件项目的模块来用，普通玩家不要像我这样贪便宜去购买。因为开发时，ESP-01需要USB转TTL来连电脑，实际使用时也需要3.3V的电源来启动。

NodeMCU开发板官网：
https://www.nodemcu.com/index_cn.html

D1 mini官方文档：
https://www.wemos.cc/en/latest/d1/d1_mini.html

2. 选择固件（Firmware）

还是先看官方WiKi的介绍：
Loading new firmware onto an ESP8266
https://www.esp8266.com/wiki/doku.php?id=loading_firmware

能玩的固件，有3个：

1）AT命令固件（AT-Command firmware），适合ESP-01这种作为模块嵌入到硬件项目。其它硬件使用AT命令操控ESP8266来使用WiFi联网。

2）NodeMCU固件，基于Lua语言的，NodeMCU官方网站有简单介绍。另外，其固件需要从定制网站选择模块，build完后，会发Email并提供下载。

NodeMCU固件定制网站
https://nodemcu-build.com/

3）MicroPython，基于Python3语法作为开发语言的固件。一般需要2MB以上空间，NodeMCU板基于ESP-12E，内部空间（flash）是4MB，可以刷最新版本。ESP-01内部空间只有1MB，能刷v1.12或以下的版本，或者刷定制针对1MB的定制版。但是ESP-01运行MicroPython不稳定，网上有说是硬件的问题。所以ESP-01最好不要刷MicroPython。

MicroPython官网：
https://micropython.org/

MicroPython源码：
https://github.com/micropython/micropython

MicroPython针对ESP8266的资料，包括刷机和开发文档：
MicroPython - Quick reference for the ESP8266
https://docs.micropython.org/en/latest/esp8266/quickref.html

MicroPython针对ESP8266的固件下载：
MicroPython Firmware for Generic ESP8266 module
https://micropython.org/download/esp8266/

3. 刷入固件

不管刷什么固件，都是一样的操作。先下载固件文件，再安装刷机工具。刷固件前，先擦除所有数据，再刷固件。网上有很多教程，包括不同操作系统，图形化工具或者命令行操作。下面以Ubuntu为例，默认连接在/dev/ttyUSB0，使用esptool.py作为工具操作。

sudo apt update
sudo apt install python3-pip
sudo pip3 install esptool #安装esptool.py
sudo esptool.py --port /dev/ttyUSB0 erase_flash #擦除所有数据
sudo esptool.py --port /dev/ttyUSB0 --baud 460800 write_flash --flash_size=detect 0 firmware_file_name.bin #刷入固件

4. 调试系统

命令行调试的话，Windows上可以用PuTTY（需要装对应TTY驱动），Linux（例如Ubuntu）上可以用minicom或者screen命令连上去。

screen命令的格式是screen -S 名称 /dev/接口名称 波特率，其中名称是方便暂时断开后再进入，即如下：

sudo screen -S esp /dev/ttyUSB0 115200

minicom命令，可以设置参数，直接连上，如下：

sudo minicom -D /dev/ttyUSB0 -b 115200

也可以不设参数，直接使用sudo minicom，进去后设置。具体操作是
-> 按[Ctrl] + [A]
-> 按[Z]
-> 按[O]，即选择“cOnfigure Minicom..O”
-> 选“Serial port setup”
-> 弹出菜单按如下设置：

+-----------------------------------------------------------------------+
| A -    Serial Device      : /dev/ttyUSB0                              |
| B - Lockfile Location     : /var/lock                                 |
| C -   Callin Program      :                                           |
| D -  Callout Program      :                                           |
| E -    Bps/Par/Bits       : 115200 8N1                                |
| F - Hardware Flow Control : No                                        |
| G - Software Flow Control : No                                        |
|                                                                       |
|    Change which setting?                                              |
+-----------------------------------------------------------------------+

-> 选“Save setup as dfl”，回车
-> 选“Exit”，回车
然后就进入控制台了。

5. 开发工具

一般推荐ESPlorer，基于Java的开源图形化开发工具。该工具比较全面，三个固件都支持，可以用来做调试，也可以做开发，上传文件。本来想写下一些基本测试代码，比如连上WiFi之类，但是该工具都提供了对应的按钮，啥都不用写了。

ESPlorer官网：
https://esp8266.ru/esplorer/

ESPlorer源码：
https://github.com/4refr0nt/ESPlorer