ESP8266和Node MCU扫盲与开发入门

【本文发布地址https://blog.youkuaiyun.com/Stack_/article/details/119382046，未经许可不得转载，转载须注明出处】

一、ESP8266与NodeMCU

1. 下图黑色的开发板是网上的NODE MCU开发板，由ESP8266WiFi模块、USB转TTL芯片、5V转3.3V的LDO、自动下载电路等组成。
2. ESP8266指的是乐鑫推出的ESP8266EX芯片，用ESP8266EX芯片和FLASH芯片等封装在PCB上、金属屏蔽罩下便得到ESP8266模块。
3. ESP01S、ESP12E、ESP12F这些型号的主芯片都是ESP8266EX，区别在于flash大小。

这是淘宝上的图，此WiFi模块厂商为乐鑫

这是根据上图开发板的开源图纸DIY的，此WiFi模块厂商为安信可

【Node MCU图纸和相关文档】

二、开发方式

开发方式	@ 优快云 Tyrion.Mon
AT指令	刷入AT指令固件后给其usart接口发送AT指令、ESP8266返回对应信息进行开发。应用示例
官方SDK	乐鑫官方SDK，LInux下开发或者Windows下用Eclipse开发。应用示例
Lua 脚本	刷入Node MCU的固件后，内部即运行了 Lua 解释器，编写Lua脚本进行开发。应用示例
Arduino	乐鑫官方基于Arduino标准接口封装的SDK+Arduino编辑器开发
Micropython	基于乐鑫官方SDK，待研究

三、方式1：串口AT指令

这种方式在刷入AT固件之后，我们只需要在单片机上编程跟ESP8266模块通讯即可，按照官方/安信可给出的AT指令手册发送与接收指令进行开发。
这种方式你可以很快按照网上的方法写出一个简单的应用，例如获取天气信息和时间信息。但是也有它的局限性，毕竟要额外加一片单片机，增加成本且不优雅，两块单片机之间协同完成任务肯定是比独自完成要复杂的，速度也受串口速度限制，SDK内有许许多多的API，AT指令应该做不到面面俱到。
如果只是想借助ESP将单片机数据上云这样一些简单应用，不想学太多东西不想折腾，这种方法是OK够用的。

四、方式2：NodeMCU Lua语言（不推荐）

1.开发工具

工具	获取方式
固件	可以从此网站 选择需要的模块并在线编译,编译完成后发送到邮箱下载。QQ邮箱不行，网易邮箱可以。
固件烧写工具	ESP8266Flasher 下载
编写Lua代码工具	ESPlorer 下载
API文档	此网站 或在此网站的链接进入GitHub下载所有固件源码及API文档

国内访问GitHub经常抽风，我将这些资源打包上传了。HERE

2.烧写固件

打开ESP8266Flasher，COM Port选择NodeMCU的端口。Config页下选择固件路径，Offset填入0x00000，并点一下左边的方框，令需要下载的固件对应的方框内出现个 x

Flash size大小根据实际大小选择。ESP12E和ESP12F的Flash都是32Mbit即4MByte

配置完成后点击Flash(F)按钮下载固件

3.编写一个Lua程序并上传到Node MCU运行


安装JDK，并配置Java环境变量后打开ESPlorer。 下载JDK8

1、其中左边窗口是Lua编辑器，右边是Node MCU通过uart打印的数据。
2、编辑器注释不支持中文，输入中文会导致代码上传失败或者运行出错。
3、在打印信息窗口上右键可清空内容。
4、NodeMCU上电默认从init.lua开始运行，如果不存在这个文件，将显示

cannot open init.lua: 
>

此时可以通过发送Lua代码运行或者点击Reload列出存储的文件并点击文件以运行程序。

5、使用哪个版本的固件就应该下载哪个版本的API手册,比如2.0.0和3.0.0的定时器API是不一样的,基于2.0.0的定时器代码无法在3.0.0的固件上运行.

按键
Save to ESP	将该Lua文件保存到Node MCU中
Send to ESP	将该Lua文件发送到Node MCU中，不保存。单次运行
Reload	可以查看Flash空间以及上传了哪些文件，如果有文件会在Reload按键下列出来。点击文件可以运行，在文件上右键可以删除

同步网络时间的Lua代码

不推荐原因

1、此开发方式需要额外学习Lua语言，因此不适合想要快速开发的朋友，但想多学一门语言的朋友可以尝试一下。
2、此开发方式讨论度低，遇到问题难找到解决方法。例如按照固件手册写的代码不带改的，有时运行到某行莫名出现反复重启的现象，网上无案例而无法解决。
3、不支持中文注释，这个问题非常严重。

五、方式3：Arduino C语言（推荐）

1.开发工具

工具	获取方式
Arduino IDE（集成了编辑、编译和下载功能）	下载地址
API文档	HERE

Arduino安装与配置

推荐理由：
1、使用C/C++语言开发
2、Arduino使用的人多
3、易上手
4、有很多的第三方组件/库可以调用。

但是不推荐使用Arduino编辑器直接写代码，虽然这个IDE集成度高、方便，但只适合写代码量不大的程序，因用这个编辑器写代码和用记事本写差别不大，太难受了。推荐使用VS Code代为编辑，调用Arduino编译下载（但是需要安装插件且配置比较麻烦）。

【如果不想太折腾，可以止步于此了。ESP8266/ESP32在Arduino这方面的第三方库和教程非常多，开源项目也多采用Arduino，其它的方式不如这种开发方式普及】

六、方式4：安信可一体化IDE（推荐）

我是从51、32开始学习嵌入式的，更喜欢基于乐鑫官方SDK去开发应用。

乐鑫官方是没有推出Windows IDE的，要实现在Windows下编译，需要安信可提供的集成了所需组件的IDE，这种方法最简单。或者按照博主半颗心脏的博文自行搭建开发环境，适合喜欢折腾的朋友们。

如果有Linux开发基础，直接在Linux下使用官方SDK开发更省事，不用太折腾开发环境。

开发环境配置如下：

[安信可官方博文]
[网友基于官方进行步骤细化的博文]

[Esp8266学习之旅① 搭建开发环境，开始一个“hellow world”串口打印。]

由于乐鑫的SDK在持续更新，安信可的IDE也会更新，导致教程会部分过时。我根据实际情况作了补充，点击以下链接跳转文章

【【2023年1月】ESP8266 SDK开发之AiThinkerIDE_V1.5.2安装配置以及编写烧录一个程序（ESP8266_RTOS_SDK 3.x）】

如果按照安信可官方教程进行，发现这里闪退

或者出现如下报错

The following Python requirements are not satisfied:
click>=5.0
pyserial>=3.0
future>=0.15.2
cryptography>=2.1.4
pyparsing>=2.0.3,<2.4.0
pyelftools>=0.22
Please refer to the Get Started section of the ESP-IDF Programming Guide for setting up the required packages.

那么可能是环境变量没有配置好，或者环境变量多了些东西导致冲突了，删除无用的变量路径即可。

例如我按照博主半颗心脏的教程配置环境变量时添加了

\cygwin64\bin

导致和安信可IDE配置的环境变量冲突，删除后重启IDE即可通过编译。

【23年10月更新：应用示例】

待补充