Nodemcu

Nodemcu, você sabe o que é?

O NodeMCU é um firmware de código aberto para o qual estão disponíveis projetos de placas de prototipagem de código aberto. O nome "NodeMCU" combina " nó " e "MCU" (unidade de microcontrolador). O termo "NodeMCU" se refere estritamente ao firmware, e não aos kits de desenvolvimento associados.

O design do firmware e da placa de prototipagem são de código aberto e o firmware usa a linguagem de script Lua. Já o firmware é baseado no projeto eLua e construído no Espressif Non-OS SDK para ESP8266. Ele usa muitos projetos de código aberto, como lua-cjson e SPIFFS.

Devido a restrições de recursos, os usuários precisam selecionar os módulos relevantes para seu projeto e criar um firmware adaptado às suas necessidades. O suporte para o ESP32 de 32 bits também foi implementado.

O hardware de prototipagem normalmente usado é uma placa de circuito que funciona como um pacote em linha duplo (DIP) que integra um controlador USB a uma placa menor montada na superfície contendo o MCU e a antena. A escolha do formato DIP permite a fácil criação de protótipos.

NodeMCU ESP32

O design foi inicialmente baseado no módulo ESP-12 do ESP8266, que é um SoC Wi-Fi integrado ao núcleo Tensilica Xtensa LX106, amplamente utilizado em aplicativos de IoT.

O NodeMCU em resumo é uma placa de desenvolvimento totalmente aberta, no nível de software e hardware. Como no Arduino, no NodeMCU tudo é organizado para facilitar a programação de um microcontrolador ou MCU (Unidade de Microcontroladores em inglês).

Não confunda o microcontrolador com a placa de desenvolvimento. NodeMCU não é um microcontrolador. Eles são placas ou kits de desenvolvimento que incorporam um chip que normalmente é chamado SoC (Sytem on a Chip), que possui um microcontrolador ou MCU.

O objetivo é programar o MCU através do kit de desenvolvimento ou placa. Todo o resto ajuda a criar nossos próprios projetos da forma mais simples possível. A maior vantagem de placas como NodeMCU é que elas incorporam um módulo WiFi que nos permite criar projetos IoT ou sistemas sem fio.

Microcontrolador MCU ou NodeMCU

Vamos começar da unidade mais básica, o MCU ou o microcontrolador. No NodeMCU, esse chip é integrado ao SoC. Como veremos abaixo, todo este conjunto (SoC) é conhecido como ESP8266.

Portanto, em termos estritos, o ESP8266 não é um microcontrolador. No interior, se você usar um, é chamado Tensilica L106 de 32 bits. O MCU gerenciará todas as entradas, saídas e cálculos necessários para executar o programa que carregamos.

Funciona com 32-bit, que quer dizer que pode executar operações com números desse tamanho (de 0 a 4294967295 ou 2147483647 2147483648 a). No entanto, os MCUs mais comuns são de 8 bits, como o que o Arduino UNO carrega o ATmega328P.

Esses microcontroladores podem realizar operações com números de 8 bits (de 0 a 255 ou de -128 a 127). Para fazer operações com números maiores, você deve dividir a operação em partes diferentes para trabalhar com números desse tamanho.

SoC ESP8266

Uma vez que estamos claros sobre o que é um MCU ou microcontrolador, vamos ver agora que é na verdade o ESP8266. O nome técnico é ESP8266EX.

SOC ESP8266 para NodeMCU

É um SoC ou System in Chip. Basicamente, consiste em um chip que tem tudo integrado (ou quase tudo) para que ele possa funcionar de forma autônoma como se fosse um computador. No caso do ESP8266, a única coisa que ele não tem é uma memória para armazenar os programas.

Placa de desenvolvimento Kit ou NodeMCU

Finalmente chegamos ao nível superior, onde tudo é muito mais simples. Este tipo de kit incorpora componentes que nos ajudam a programar e conectar o módulo e o MCU aos nossos circuitos.

Existem diferentes modelos de várias marcas com diferentes recursos e funcionalidades, dependendo do SoC ou microcontrolador que eles usam.
Mas todos têm o mesmo objetivo, facilitar a prototipagem e desenvolvimento de projetos com microcontroladores. O NodeMCU é um deles e suas principais características são:

• * Serial-USB para programar e alimentar via USB;
• * Fácil acesso aos pinos;
• * Pinos de alimentação para sensores e componentes;
• * LEDs para indicar status;
• * Botão de reset.

Neste nível, não nos preocupamos mais em como carregar o programa ou como conectar os pinos. Agora só precisamos de um computador, um cabo USB e um ambiente de desenvolvimento para programar o MCU ou o microcontrolador.

Versões do NodeMCU

Existe uma grande confusão em relação às diferentes versões do NodeMCU. Tudo isso porque é uma placa de hardware aberta e qualquer fabricante pode criar sua própria distribuição.

O que você tem que ficar claro é que todos os NodeMCU são baseados nos mesmos módulos ESP-12 e ESP-12E que são baseados em SoC ESP8266.
Partindo dessa premissa, as diferenças que vamos encontrar são basicamente o número de pinos a que temos acesso e o tamanho de cada placa. Ao longo deste tópico, veremos três versões.

Modelos de NodeMCU com ESP8266 e ESP32

Atualmente existem várias versões no mercado, em particular 3. Há alguma confusão a esse respeito e é porque elas foram nomeadas de maneiras diferentes. Podemos encontrar o nome dependendo da geração a que pertencem, a versão ou o nome comum que lhes foi dado.

A placa V3 é basicamente a V2 com algumas melhorias e pertence à segunda geração do NodeMCU, embora não seja uma nova especificação oficial. A grande confusão que existe em relação aos nomes é porque é uma placa de hardware aberta e qualquer um pode criar um NodeMCU e comercializá-lo.

Principalmente vamos encontrar 3 fabricantes: Amica é o distribuidor oficial, DOIT e Lolin / Wemos.

NodeMCU x Arduino

Esse chip tem muito em comum com o Arduino - ambos são placas de prototipagem equipadas com microcontroladores que podem ser programadas usando o Arduino IDE. Se você está familiarizado com o Arduino, usar o NodeMCU é um próximo passo lógico, se estiver procurando uma alternativa mais compacta e equipada com WiFi.

Então, por que você escolheria usar um NodeMCU quando o Arduino é mais amplamente documentado e está disponível?
Bem, o NodeMCU tem várias vantagens distintas. Antes de detalhá-los, no entanto, devemos declarar que o NodeMCU, tecnicamente, não é um dispositivo, mas o firmware que é carregado em um. Na prática, você verá o firmware do NodeMCU disponível para venda pré-carregado na placa. Se você já possui um ESP8266, todas as opções de conectividade que apresentaremos aqui ainda serão aplicadas.

NodeMCU versus Arduino

Ao longo dos anos, houve muitos módulos ESP diferentes, cada um com suas próprias vantagens e desvantagens.
Porém, existem apenas dois tipos de placas NodeMCU: versões 0.9 e 1.0. A versão 0.9 é azul e vem carregada com o chip ESP-12, enquanto a 1.0 é preta e vem com o ESP-12E (que significa 'aprimorado'). Existem várias diferenças importantes entre os dois chips, o mais notável é que a versão posterior vem com 22 pinos e a anterior vem com apenas 16.

Dado que o ESP8266 é uma versão mais recente que o Arduino, não é surpresa que ele tenha especificações mais fortes.
O NodeMCU tem um processador RISC de 32 bits com clock de 80MHz, juntamente com um generoso complemento de RAM e suporte para até 16mb de armazenamento flash externo. O dispositivo é especialmente útil para aplicativos de IoT, graças à sua pequena área útil e suporte a WiFi incorporado.

Porque o Nodemcu é tão parecido com o Arduino?

Em todos os outros aspectos, no entanto, o ESP é muito parecido com o Arduino. Há um regulador de tensão integrado que garante a energia mais limpa possível para o próprio MCU, além de uma redefinição de botão de pressão e uma conexão USB para facilitar a interface com o seu computador, bem como na transmissão serial.

Qual é a principal fonte de energia do Nodemcu?

O Nodencu funciona com 3,3 volts, em vez dos 5 usados na maioria das unidades do Arduino. Para economizar espaço, não há soquete independente para uma fonte de alimentação. Em vez disso, a unidade é alimentada por um cabo micro USB e fornece 3,3 volts a outros componentes através de 3 pinos espaçados uniformemente ao redor da borda da unidade.

Também existem 4 pinos no chão. Sugerimos amarrar os pinos de terra de 3,3v aos trilhos externos da sua placa de ensaio - isso facilitará a vida ao projetar seu circuito.

Aplicação do Nodemcu em projetos de eletrônica

Há vários projetos nos quais você aplicar o Nodemcu, vamos citar alguns para exemplificar e ajudar você a ter boas ideias para seus futuros projetos.

Você pode criar seu próprio repetidor de Wi Fi, ou extensor de alcance de sinal usando o Nodemcu para conectar todos os seus dispositivos IoT. E para isso o Nodemcu ESP8266 é o principal e único componente deste projeto.

Outra boa ideia é usar o Wi-Fi Manager no NodeMCU para digitalizar e conectar-se a redes Wi-Fi. Também é possível fazer uma automação residencial controlada pelo Alexa usando o Arduino e o módulo Wi-Fi ESP-01.

Ele também serve para fazer um plugue inteligente baseado no ESP8266 para ativar a IoT de seus eletrodomésticos com a internet das coisas. Gostou? Essas são apenas algumas ideias básicas! 

Projeto NodeMCU ESP32

Qual a origem do Nodemcu?

O Nodemcu foi criado logo após o lançamento do ESP8266. Em 30 de dezembro de 2013 a Espressif Systems iniciou a produção do ESP8266. O Nodemcu começou em 13 de outubro de 2014, quando Hong enviou o primeiro arquivo de nodemcu-firmware ao GitHub.

Dois meses depois, o projeto foi expandido para incluir uma plataforma de hardware aberto quando o desenvolvedor Huang R comprometeu o arquivo gerber de uma placa ESP8266, chamada devkit v0.9

Na versão dos criados do Nodemcu de 2016 ele possuía mais de 40 módulos distintos. Seu código aberto torna as possibilidades de uso e aprimoramento do Nodemcu bem elevadas.