Gravando Programas no ESP-01 com o Adaptador USB

Introdução

O adaptador USB para Módulo WiFi ESP8266 ESP-01 é um dispositivo que faz a conexão do ESP-01 com o computador, fazendo a conexão USB-Serial de forma bastante simples e fácil, sem precisar de usar um FTDI e usando conexões complicadas. Tudo é bastante simples, só encaixar na placa e plugar no USB.

Se você não conhece o ESP-01, clique aqui e leia um pouco sobre esse componente.

O projeto do adaptador USB foi pensado para fazer a conexão do módulo com o computador para que através de um programa que faça uma comunicação serial RS232. O Termite é um exemplo de programas que faz essa conexão. De fábrica o seu ESP-01 vem programado para funcionar em modo de comandos AT (Clique aqui para ver a lista de comandos), e através deste adaptador podemos dar comandos para o ESP-01 fazer várias configurações. Mas você pode perceber que neste modo há um problema de que o seu módulo depende de um outro processador para fazer as tarefas, funcionando como um módulo desse outro microcontrolador. Existe um modo, que é mais interessante de se usar, que é usando o ESP-01 em Standalone, que faz ele operar parecido com um Arduino, com a vantagem de ser muito menor, com um poder de processamento maior, e com WiFi embutido, onde enviamos os programas diretamente a ele e ele toma as decisões. A desvantagem é a pouca quantidade de pinos, mas que pode ser o suficiente para alguns projetos. Sem modificações no adaptador USB não é possível fazer com que os programas sejam enviados para o ESP-01, não sendo possível fazer ele funcionar em modo Standalone. Por sorte, fazer essas modificações é simples e fácil de fazer.

Materiais 

Para fazer a gravação de um programa simples, iremos precisar de:

• 1x Adaptador USB para Módulo WiFi ESP8266 ESP-01
• 1x Módulo WiFi Serial ESP8266 ESP-01s - S Series
• 1x Mini Chave Gangorra - KCD11-101 - 2 Terminais
• 1x Fio rígido fino (pode ser retirado dentro de cabos Ethernet)

Procedimentos

Para que o ESP-01 entre em modo de gravação de programas em UART (serial), precisa que na sua inicialização o pino GPIO0 esteja em nível baixo.

Por isso o adaptador não consegue fazer a gravação dos programas. Para fazer essa adaptação, teremos que de alguma forma fazer com que GPIO0 esteja em nível LOW quando o módulo inicializar. Para isso, podemos fazer uma conexão física do GPIO0 direta ao GND. Dessa forma, para poder controlar quando o adaptador deve estar em modo de gravação, podemos colocar uma chave gangorra conectando o pino GPIO0 e o pino GND para que em uma posição da chave seja para gravar os programas, e na outra posição o modo para monitoração e envio de comandos via RX/TX.

Para fazer essa adaptação, podemos fazer de duas formas: Resolução 1 - Soldando diretamente um fio nos pinos do adaptador, onde, a solda deve ser feita de maneira cautelosa para que não danifique o módulo. Resolução 2 - Ou a outra forma de fazer é colocar um fio fino com a ponta de cobre diretamente dentro do conector fêmea, dessa forma: E encaixe o ESP-01 por cima. É importante que o fio seja realmente bastante fino, e que o encaixe seja feito de forma delicada, para não danificar nenhum dos componentes. Solde na ponta desses cabos a chave gangorra.

Gravando os Programas

Para gravar os programas, coloque a chave gangorra na posição ON, e conecte o módulo no computador. Se sua Arduino IDE não está preparada para lidar com placas ESP8266, abra esse tutorial e vá para a parte "Procedimentos para instalar NodeMCU na Arduino IDE", onde irá ensinar como instalar placas baseadas em ESP8266 na sua Arduino IDE. Após feita a instalação, selecione e "Ferramentas> Placa > Generic ESP8266 Module" Para descobrir qual porta COM a sua placa está, consulte no Gerenciador de Dispositivos qual porta corresponde ao USB-Serial CH340. Se caso não foi identificado nenhuma porta, instale os drivers do chip CH340G. Para selecionar a porta, correta, vá em: "Ferramentas > Porta > COM16" E assim a placa está pronta para ser gravada. O programa que iremos enviar é simples, onde irá enviar via serial um Hello World.

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  Serial.println("Hello World!");
  delay(1000);
}

E para fazer a leitura, retire o adaptador da porta USB, coloque a chave gangorra em posição OFF e plugue novamente ao USB. Abra o monitor serial (Ferramentas>Monitor Serial) e observe o comportamento do programa.

Conclusão

Com este post podemos ver como fazer um procedimento para que o adaptador USB do ESP-01 possa ser usado para enviar programas pela Arduino IDE. Com isso, você pode fazer programas para controlar os pinos embarcados na placa ESP-01, tendo em vista o seu pinout, você pode gravar programas para controlar o GPIO 0, 1, 2 e 3, e aproveitando de forma simples a conexão WiFi presente na placa. Obs: se usar os pinos 1 e 3, você perderá a conexão serial com o computador, com isso não será possível usar o monitor serial. Aproveite e adquira o Adaptador DIP para ESP8266 ESP-01 para que a placa seja encaixada perfeitamente na protoboard, e facilitar o projeto. Obs: A placa deve ser alimentada por uma fonte de 3.3 V e com pelo menos 500mA, para ter margem para acionar componentes.

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Sobre o Autor

Gustavo Nery Cursando Engenharia de Controle e Automação pela UFMG. Apaixonado por eletrônica, computação e tecnologias na área de sistemas embarcados. Nos tempos livres me divido entre desenvolver pesquisa na universidade, adquirir novos conhecimentos e estar com a família.