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ESP8266
ESP8266-01
ESP8266-01-Adapter
ESP8266-Adapter

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MCP23008 I2C-GPIO Expander

Beschreibung

Der MCP23008 ist ein vielseitiger, einfach per I²C ansteuerbarer Baustein, um Mikrocontroller um 8 digitale I/O-Pins zu erweitern.

Der MCP23008 ist ein integrierter Schaltkreis (IC) von Microchip, der als I/O-Expander dient. Er ermöglicht es, über eine I²C-Schnittstelle bis zu 8 zusätzliche digitale Ein- und Ausgänge (GPIOs) zu einem Mikrocontroller hinzuzufügen.

Hauptmerkmale:

  • 8 frei programmierbare GPIO-Pins (jeweils als Eingang oder Ausgang nutzbar)
  • I²C-Schnittstelle (Adresse per Hardware-Pins wählbar, bis zu 8 Geräte am Bus)
  • Interrupt-Funktion: Kann bei Zustandsänderung an den Pins einen Interrupt auslösen
  • Interner Pull-Up-Widerstand für jeden Pin aktivierbar
  • Betriebsspannung: 1,8 V bis 5,5 V
  • Geringer Stromverbrauch

  • Erweiterung der Ein-/Ausgänge bei Mikrocontrollern (z. B. Arduino, Raspberry Pi)
  • Tastenfelder, LEDs, Relais, Sensoren usw.

Vorteile:

  • Spart Mikrocontroller-Pins
  • Einfache Ansteuerung über I²C

Bilder

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Software Unterstützung

Arduino-Software-Library:
https://www.arduinolibraries.info/libraries/mcp23008-i2-c

PlatformIO-Library:
https://registry.platformio.org/libraries/hasenradball/MCP23008-I2C

Github-Library:
https://github.com/hasenradball

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ESP8266 Flash-Board

Flash_Board_02

Beschreibung

Um auf der Workbench etwas platz zu schaffen, habe ich ein Flash Board entwickelt, damit man die ESP8266 Boards bequem flashen kann.
Um ganz flexibel zu sein, kann man die Flash-Pins am 10 poligen Wannenstecker auch direkt abgreifen.
2 Flasher können verwendet werden:

  • FT232RL
  • ESP Flasher Rev4

Das Board hat eine eigene Spannungsversogung von 3,3 V, oder man kann über den Schalter die 3,3 V des Flashers nutzen.

Ein Reset Taster und ein Flash Taster sind mit drauf, falls es mal doch mal Probleme geben sollte, dass der Flasher das ESP-Board nicht in den Flash-Mode bekommt.

Bilder

Hier seht ihr das Board mit den ESP-Board die direkt geflasht werden können.

Flash_Board_02
ESP8266-Flash-Board v1.0 – mit Microcontroller

Das Board an Sich sieht so aus.
Man hat sowohl Pin-Header alsouch Pin-Sockets für die ESP-Boards.
Damit wäre es theoretisch auch möglich den USB2TTL Converter (CH340) der fest auf dem Wemos mini D1 verbaut ist auszulöten, um so im deep sleep mode Strom zu sparen.
Geflasht werden kann er dann dnnoch noch über die Pin-Leisten.

Flash_Board_01
ESP8266-Flash-Board v1.0

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Hier könnt ihr das ESP8266-Flash-Board erwerben:


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ESP8266-Adapter nextGen (ESP8266-Adapter v2)

Beschreibung des ESP8266-Adapter

Nach langen Überlegen, ob sich das noch lohnt, habe ich mich doch dazu entschlossen den ESP8266-Adapter zu überarbeiten.
Die Maße ind das Pinout des Adapters der ersten Version habe ich beibehalten.

Was hat sich geändert?
Zunächst habe ich den Spannungsregler im SOT-23 Gehäuse verworfen => zu schlechte Entwärmung des Spannungsreglers. Bei 14 V und WLAN Start führte dies zu Spannungsdrops da der Regler zu warm wurde.
Dafür habe ich dem Board einen Spannungsregler im SOT-223 Package verpasst. Somit lässt sich der Chip auch bei 16 V betreiben.
Warum benötigt man die Spannungsmessung bis 16 V?
Bei mir dient der Chip als Batteriewächter fürs Motorrad.

Zudem habe ich zwei MOSFETs verbaut, so dass der Spannungteiler für die Spannungsmessung der Versorgungsspannung aktiv zuschaltbar ist. Ansonsten wäre der Spannungteiler dauerhaft mit der Vcc verbunden und zieht auch im DeepSleep unnötig Strom.

Die optionalen Features lassen sich nun über Lötjumper setzen.
Das Flashen lässt sich nun auch über einen Button realisieren.

Das Ganze noch mal zusammengefasst:

  • 2 MOSFETs zum aktiven Ein- und Ausschalten der Spannungsmessung über den ADC (im ausgeschalteten Zustand kann der ESP selbst einen Nullabgleich durchführen).
  • TO92 und SOT-223 Spannungregler bestückbar (bis zu Vcc = 16 V)
  • Lötjumper zum optionalen Aktivieren der Funktionen
  • Anschluß für DS18x20 Temperatursensor
  • Button für Flash Option
  • Gehäuse verfügbar

Bilder

ESP8266-Adapter
ESP8266-Adapter v2.1 mit MosFet-Schaltung
ESP8266-Adapter v2 (Vorder- und Rückseite)
ESP8266-Adapter v2 – im Gehäuse
ESP8266-Adapter v2 im Gehäuse von hinten

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Hierkönnt ihr den ESP8266-Adapter v2 bestückt erwerben:


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ESP8266-01-Adapter v2.0

Beschreibung

Auf dieser Seite ist mein kleines Projekt veröffentlicht.

Ein Adapter für den ESP8266-01 WLAN-Chip von espressif.
Den Adapter gibt es nun schon in der Version v2.0.
In dieser Version sind alle GPIO Ports auf das Interface gelegt (Bild 6).
Die Funktionen des Adapters sind:

  • den ESP8266-01 Chip stabil mit 3,3 V Spannung versorgen
  • die GPIO’s des Chips verfügbar machen
  • eine Schnittstelle für ein USB2TTL-Interface bereitstellen
  • einen Button für Reset
  • einen Button für Flash
  • optionale pull-up Widerstände für die GPIO’s vorhalten

Bilder

ESP8266
Bild 1: hier ist die Leerplatine v1 abgebildet, auf der dann der ESP arbeitet.
Bild2: bestückte Platine mit ESP und einem DHT22 Sensor
Bild 3: Platine im Gehäuse verbaut.
4: ESP-Adapter mit Relais-Platine die zusammen, zum Beispiel, als Garagentoröffner fungieren.
Bild 6: hier die Leerplatine v2
Bild 7: neue Version der Adapter-Platine. Alle GPIOs sind auf das Interface rausgeführt.

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Hier könnt ihr den ESP8266-01-Adapter bestückt erwerben:


Bestellung: ESP8266-01-Adapter

Hier könnt ihr die Leerplatine erwerben:


ESP8266-01-Adapter-Leerplatine

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Stückliste des ESP8266-01-Adapters

Pos. Bez. Bauteil Wert Baugröße Bemerkung Link
01 R1 Widerstand 10 kOhm 1206 optionaler PullUp nach 3,3 V für Reset-Pin Reichelt: Widerstand 10 k
02 R2 Widerstand tbd kOhm 1206 optionaler PullUp nach 3,3 V für GPIO2  
03 R3 Widerstand tbd kOhm 1206 optionaler PullUp nach 3,3 V für GPIO0  
04 R4 Widerstand tbd kOhm 1206 optionaler PullUp nach 3,3 V für GPIO1  
05 R5 Widerstand tbd kOhm 1206 optionaler PullUp nach 3,3 V für GPIO3  
06 C2, C3 Kondensator 100 nF 1206 Kondensator zur Rauschreduzierung Reichelt: 100 nF
07 C1, C4 Kondensator 1 µF 1206 Kondensator zur Spannungsstabilisierung Reichelt: 1 µF
08 S1 Taster     Reset Taster Conrad: Taster
09 S2 Taster     Flash Taster Conrad: Taster
10 U1 Spannungsregler 3,3 V Sot 23 Eingangsspannung max. 6 V Reichelt: Spannungsregler max. 6 V
11 U1 Spannungsregler alternativ 13,2 V Sot 23 Eingangsspannung max. 13,2 V Reichelt: Spannungsregler max. 13,2 V
12 X1 Buchsenleiste 4 x 2 2,54 mm zur Aufnahme des ESP-Chips 8-polig Reichelt: Buchsenleiste Standard
11 X10 Federklemmblock 5 pol. 2,54 mm alternativ Stiftleiste 5-polig Reichelt: Federkraftklemmblock 5-7 pol.
13 RS232 Stiftleiste 4 pol. 2,54 mm USB2TTL-Verbindung Reichelt: Stiftleiste 4 pol.
14   Gehäuse     72 x 50 x 41 mm Reichelt: Gehäuse GEH KSL 40

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ESP8266 Reedrelais

…das Relais für den ESP8266 …

Beschreibung

Hier eine kurze Beschreibung des entwickelten ESP-Reedrelais.
Das Relais wurde zwar mit dem ESP8266 entwickelt, kann aber mit jedem anderen Microcontroller benutzt werden.
Der Grund für dieses Relais ist, die Möglichkeit des „potentialfreien Schaltens“.
Mit dem Reedrelais lassen sich wunderbar größere Ströme mit dem ESP schalten.
Welches Relais man verwenden möchte wird dem Nutzer überlassen. Es können verschiedene Relais aufgesteckt werden. Die Anpassung des Basiswiderstandes für den Transitor erfolgt entweder über den Widerstand „R1“ oder über den Trimpoti „RV1“.

Bilder

Bild 1: Reedrelais Platine
Bild 2: Reedrelais in Kombination mit dem Adapter-Board im Gehäuse verbaut
Bild 3: ESP Relais als Garagentoröffner via WLAN

Bild4: Website Toröffner

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Hier könnt ihr das ReedRelais bestellen:


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Schematic_ESP_RelaisHerunterladen
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ESP8266 Dev-Board

Beschreibung

Eine ausführliche Beschreibung des Adapters findet ihr hier:
https://www.mikrocontroller-elektronik.de/esp12e-tutorial-einstieg-mit-dem-esp8266-modul/

Bilder

Bild 1: erster Prototyp des Dev-Boards für den ESP8266-Adapter
Bild 2: Anwnedung des Dev-Boards als Wetter-Station
Bild 3: Wetterstation von vorne

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Hier könnt ihr das ESP8266 Dev-Board erwerben:


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