Modulo D1 mini Pro V 2.0.0

Il modulo qui presentato mostra l’ultimo aggiornamento del modulo D1 mini PRO ora nella versione V2.0.0. basato sul microcontrollore ESP8266EX che può essere programmato utilizzando l’IDE di Arduino oppure NodeMCU,

Indice

Descrizione

Il Wemos D1 Mini Pro V 2.0.0 è una piccola scheda compatibile con lo standard WiFi 802.11. Utilizza un modulo ESP8266EX e può essere programmata direttamente dell’IDE di Arduino senza aggiungere hardware esterno.
La nuova Wemos D1 Mini Pro V2.0.0 può essere alimentata da una batteria ai Polimeri di Litio che viene ricaricata tramite il circuito presente a bordo. Offre 16MByte (128MBit) di memoria flash, 11 pin digitali di I/O che supportano PWM, I2C e One-Wire (tranne D0) tutti funzionanti con una tensione massima di 3,3Vcc, un ingresso analogico (max 3,2Vcc) ed un connettore per il bus I2C.
Pagina originale del produttore D1 mini Pro — WEMOS documentation

Specifiche tecniche

Microcontrollore: ESP-8266EX (Datasheet)
Tensione di ingresso: (USB) 5V
Tensione di esercizio: 3,3 V
Alimentazione ESP8266 tramite regolatore di tensione a bordo
11 I/O digitali (max 3,3Vcc) (possono essere configurati come ingressi o uscite, supportano interrupt, PWM, I2C e tutti, tranne il D0, supportano one-wire)
1 Ingresso analogico (max 3,2Vcc)
1 Connettore per Bus I2C
16 MB di memoria flash
Interfaccia batteria al litio, corrente di carica massima 500 mA
Antenna a circuito stampato e connettore per antenna esterna
Lunghezza : 48 mm
Larghezza: 25,4 mm
Altezza: 5 mm
Peso: 4,5 g
Compatibile con Arduino IDE, MicroPython, NodeMCU

Schema elettrico

Scarica schema elettrico in PDF

Lo schema elettrico è suddiviso in vari blocchi, tra i principali troviamo :

ESP8266 Core che è basato sul chip ESP-8266EX (Datasheet).
USB- UART che utilizza il chip CH340h (Datasheet).
Power per ridurre la tensione in ingresso da USB o batteria alla tensione di funzionamento della scheda di 3.3V. Utilizza il Chip ME6211 High Speed LDO Regulators (Datasheet).
Battery, permette di caricare la batteria collegata, basata sul chip TP4054.

Interfaccia I2C

Il collegamento tramite interfaccia I2C può essere utilizzato per connettere fino a 127 nodi tramite un bus che richiede solo due cavi di collegamento dati SDA e SCL a cui aggiungere i due di l’alimentazione

SDA => D2
SCL => D1

La scheda dispone di uno speciale connettore, di cui sono dotanti anche dei moduli shield.

Interfaccia SPI

Per il collegamento SPI , Master e Slave sono collegati da tre fili di dati, solitamente chiamati MISO (Master In, Slave Out), MOSI (Master Out, Slave In) e M-CLK.

M-CLK => D5
MISO => D6
MOSI => D7
(SPI Bus SS (CS) è D8.)

Pinout Completo

Pin	Function	ESP-8266 Pin
TX	TXD	TXD
RX	RXD	RXD
A0	Analog input-max 3.3V input	A0
D0	IO	GPIO16
D1	IO-SCL	GPIO5
D2	IO-SDA	GPIO4
D3	IO-10k Pull-up	GPIO0
D4	IO-10k Pull-up-BUILTIN_LED	GPIO2
D5	IO-SCK	GPIO14
D6	IO-MISO	GPIO12
D7	IO-MOSI	GPIO13
D8	IO-10k Pull-down-SS	GPIO15
G	Ground	GND
5V	5V	5V
3V3	3.3V	3.3V
RST	Reset	RST

Ponticelli nel lato inferiore

Nel lato inferiore della D1 mini pro V 2 sono presenti 3 ponticelli siglati con: SLEEP, BAT-A0, LD0-EN, di seguito la loro funzione:

BAT-A0: Il ponticello SJ1 visibile nello scheda zona Battery dello schema se cortocircuitato permette di monitorare la tensione della batteria collegata al modulo. Sul circuito è presente un partitore in modo da non superare la tensione di 3.2V massima per il pin analogico A0

LDO-EN: Il ponticello SJ2 visibile nello scheda zona Power dello schema elettrico, normalmente non è collegato. Permette di collegare il pin EN del CHIP a GND. Il pin EN permette l’abilitazione per il regolatore LDO, attivo se HIGHT.
Se si effettua il ponticello con un po’ di saldatura premette di disabilitare il regolatore 5V, in modo da poter fornire la fonte di alimentazione direttamente ai pin 3v3 e GND. Utile per operazioni a batteria.
È altresì possibile cablare un interruttore per accendere o spegnere il modulo.

SLEEP: Il ponticello SJ3 visibile nello scheda zona DEEP SLEEP dello schema, permette l’attivazione della modalità deep-sleep. Un’applicazione pratica è quella di inviare dati a un server ogni periodo di tempo predefinito. Questo per risparmiare la batteria.

Utilizzo dell’antenna esterna

Per poter utilizzare l’antenna esterna, la piccola resistenza SMD deve essere risaldata, verso il connettore. In alternativa è possibile realizzare solo un blob di saldatura poiché la resistenza è di 0 ohm.

Caricabatteria

Questa versione aggiornata della scheda dispone di un circuito per la carica delle batterie. Quando la batteria è in carica si accende il led rosso marcato CHG

Dove trovare il modulo

Il modulo Wemos Lolin D1 Mini Pro V 2.0.0, può essere acquistato presso il sito Homotix, codice articolo LWED1MINIP.

La Scheda D1 mini pro V 2 viene fornita con due connettori maschi da saldare a vostra cura. Vi permetterà di utilizzare diversi piccoli shield che si innestano sull’unità principale e permettono di ampliare notevolmente le capacità di connessione con il mondo esterno.

Gestione del modulo da parte dell’IDE

Per il riconoscimento del modulo da parte dell’IDE si potrà fare riferimento a quanto indicato nell’articolo Modulo WeMos – LOLIN D1 mini.
Occorrerà solamente selezionare nella scheda Strumenti sotto il gruppo esp8266 la scheda “LOLIN(WEMOS) D1 mini Pro”

Per verificare che il modulo riconosca le reti Wi-Fi presenti si potrà ricorrere al programma disponibile nell’IDE e che si trova File -> Esempi -> ESP8266WiFi -> WiFiScan, sotto un’esempio di output

Test del modulo

Per il test si è utilizzato il modulo D1 mini pro V 2.0.0 collegato al Display OLED 0.96″ 128×64 Shield – Wemos D1 Mini, tramite un cavo a 4 poli utilizzando lo specifico connettore I2C presente sul modulo.

Materiale utilizzato

Foto del display collegato direttamente a modulo D1 mini PRO

Programma utilizzato

Sotto è riportato il codice utilizzato, per quanto riguarda le librerie di gestione del display. Vedere l’articolo OLED 0.96″ 128×64 Shield – Wemos D1 Mini. Il programma si limita a scrivere un messaggio sul display

#include "SSD1306Wire.h"
SSD1306Wire display(0x3D, SDA, SCL);

void setup() {
  display.init();
  display.flipScreenVertically();
  display.clear();
  display.display();
  delay (1000);
  display.setTextAlignment(TEXT_ALIGN_LEFT);
  display.setFont(ArialMT_Plain_10);
  display.drawString(20, 0, "www.adrirobot.it");
  display.setFont(ArialMT_Plain_16);
  display.drawString(10, 10, "TEST WEMOS");
   display.drawString(30, 26, "D1 PRO");
  display.drawString(010, 42, "VERSION 2.0.0");
  display.display();
}

void loop() {

}

#include "SSD1306Wire.h"

SSD1306Wire display(0x3D, SDA, SCL);

void setup() {

display.init();

display.flipScreenVertically();

display.clear();

display.display();

delay (1000);

display.setTextAlignment(TEXT_ALIGN_LEFT);

display.setFont(ArialMT_Plain_10);

display.drawString(20, 0, "www.adrirobot.it");

display.setFont(ArialMT_Plain_16);

display.drawString(10, 10, "TEST WEMOS");

display.drawString(30, 26, "D1 PRO");

display.drawString(010, 42, "VERSION 2.0.0");

display.display();

}

void loop() {

}

Wemos D1 mini – Raccolta Shield disponibili

Per la scheda Wemos D1 mini sono disponibili vari shield che appartengono a varie categorie: Display & Interactive Shield, Environment, Power, Control, Others.
Per l’elenco vedere articolo Wemos D1 mini – Raccolta Shield disponibili