ESP8266之硬件机理

1.ESP8266简介

ESP8266是上海乐鑫信息科技设计的低功耗WiFi芯片,集成完整的TCP/IP协议栈和MCU。而ESP8266模块是深圳安信可公司基于ESP8266芯片研发(增加必要外围电路、串口flash、板载天线等)的串口WiFi模块,成本低、使用简便、功能强大。

和串口蓝牙模块一样,串口WiFi模块也是扩展单片机功能的又一神器。在没有接触8266之前,我对单片机如何联网的问题很是好奇,在书里看过用笨重繁琐的以太网模块实现,但一点都不帅好吧。而小巧的 ESP8266 WiFi模块通过串口AT指令与单片机通讯,实现串口透传,非常好上手。

esp8266可以用作很多用途,而我想把esp8266用做一个用于系统监视数据处理的服务器转接口!

系统监视和数据处理这两个应用会在之后的博客中发布!

但是在开发这两个应用之前得先要对esp8266这个模块进行熟悉。

2.硬件结构

我使用的esp8266是正点原子的ATK-esp8266。样子长什么样我就不贴图了。

使用这个wifi模块非常简单,是通过串口进行通讯的。直接用USB转串口模块调试就可以了。

PS:像一般的调试用一些小模块然后配合上位机调试是很方便的。先要验证是不是可行然后再进行下一步。

3.运行机理

3.1 Warning

在讲这个运行机理之前,先说明一下,这个机理仅仅只是针对于ATK-esp8266。

3.2 机理

### MCU ADC采样过程详解 #### 一、ADC基本概念 ADC(Analog-to-Digital Converter),即模拟-数字转换器,用于将连续变化的模拟信号转换成离散数值形式的数字信号[^1]。 #### 二、MCU中的ADC模块结构与功能 在微控制器(MCU)中集成有专门设计用来执行这一任务的硬件电路——ADC模块。该模块通常具备如下特性: - **输入通道**:支持多个外部或内部源作为待测对象接入; - **参考电压设定**:允许配置不同等级的标准电平供后续对比操作使用; - **分辨率定义**:指明能够区分最小差异的能力大小,常用单位为比特(bit),决定了最终输出数据宽度; - **触发机制**:可通过软件指令或者定时事件启动一次完整的测量流程; 对于NodeMCU ESP8266这类基于ESP8266EX芯片的产品而言,其内置有一个单端模式下的8位/10位精度可选ADC接口,适用于低功耗应用场景下简单的传感器读取需求[^2]。 #### 三、SAR型ADC的工作机理 一种常见的架构是采用逐次逼近法(Successive Approximation Register, SAR)实现高效率且成本效益良好的解决方案。整个转换动作大致遵循以下规律: - 初始状态下,先加载最高有效位至DAC寄存器并生成相应测试电势Vref/2; - 接着利用比较元件判断实际输入Vin是否大于当前估计值; - 如果前者胜出,则保持当前位置不变并将注意力转向下一个较低权重位置继续上述步骤直至最低有效位被评估完毕为止; - 反之亦然,一旦发现Vin小于等于现有猜测量级就立即调整对应位状态为零再进入下一环节; - 经过n轮迭代之后便能获得一组精确反映原始物理现象特征的数据序列[^3]。 ```c++ // 示例代码展示如何初始化并获取来自ESP8266 ADC引脚上的瞬时电压样本 #include "Arduino.h" void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { int sensorValue = analogRead(A0); // 假设连接到A0口 float voltage = sensorValue * (3.3 / 1023.0); // 计算真实电压值 Serial.print("Sensor Value: "); Serial.println(sensorValue); delay(1000); } ```
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