ESP8266 物連網通訊微處理器
ESP8266 是位於大陸深圳的安信可科技有限公司，所開發的一顆，低價多功能的WiFi無線通訊微處理器，IC裡面有一個32位元、80MHz的MPU微處理器 (Arduino UNO 用的ATmega328p，只有16MHz)，與 801.11 B/G/N WiFi 無線通訊功能。
IC裡面還有16通道的GPIO，可拿來控制一些開關、燈號，以及一個10-bit 解析度的類比數位轉換器 (ADC)，可以接類比感測器，並讀取感測器的數位值。此外還有 SPI、I2C、I2S、UART等串列通訊介面，可以跟其他的模組，進行有線通訊，並將其他沒有無線通訊功能的模組，轉成有無線通訊能力。
ESP8266 的開發模組 ESP-01
目前在拍賣網站，很容易就能買到內建 ESP8266 的開發模組，最陽春的 ESP-01，40塊左右就能買來研究、或開發一些自動化的小玩意兒，除了電源之外，模組還拉出 UART 的 TX/RX 兩條線路，以及兩個 GPIO線路，搭配 Arduino，可以玩出很多功能。如果想要玩更透徹的話，可以考慮買 NodeMCU V3 Lua 這片全功能的開發模組，可以打發更多時間。
一般拍賣網買到的 ESP-01模組，多半是 8MBit (1MByte) ，可以更新到 v2.2.1版的韌體 (2018年6月發布)，早期還有4MBit的版本。如果未來開始能買到16Mbit的版本，就可以更新到 v3.0.1版以上的韌體 (2019年7月發布)，這套 AT指令集因為功能越來越多，需要的儲存空間也越來越大，到了 v3.0.0，已經不支援 8MBit 容量的ESP8266了。
將 ESP-01 連接 USB轉TTL 模組
要使用 ESP-01，除了 VCC (一定要 3.3V) 跟 GND 要接到電源之外，記得要把 CH_PD 這個信號腳位 (chip power-down)，接到 VCC，拉成高電位，才會進入工作模式，才能跟這個模組進行通信。
切記！ESP-01 要接 3.3V 的電源，不小心接到 5V電源的話，這片板子就報銷了。可以在拍賣網買到麵包板用的電源模組，這樣只要有一個 9V 或 12V 的充電電源，就可以輕鬆帶著小麵包板，隨處使用。
然後，把 TXD 接到 USB轉TTL 模組的 RXD，RXD 接到對方的 TXD，接線就完成了，可以開始透過電腦中的終端機軟體，像 Putty 或 Arduino 的 Serial Monitor，跟ESP-01對話。記得接線前，要先把跳線帽插在 VCC 跟 3.3V兩支pin腳，才能用 3.3V的電位跟ESP-01通訊。
透過 Putty 以 AT 指令，跟ESP-01聊天，還真麻煩
網路上大多不建議使用 Putty。因為用 Putty 輸入指令，按下 Enter，ESP-01並不會有任何反應，會以為接線出了什麼問題。但其實在 Putty 按下 Enter 鍵 (跟按 Ctrl+M 一樣功能)，只會輸出 CR 字元 (Carrier Return)，而不會輸出 LF 字元 (Line Feed)。
用 Putty 對 ESP-01 下AT指令的時候，除了要先按 Enter (或 Ctrl+M)，接著還要按 Ctrl+J，才會輸出LF 字元，這樣ESP-01才會接收指令。CR字元字符是回車、LF是換行，早期人工打字機打完一行後，打字員要把印字頭拉回左邊 （回車 Return)，然後轉動紙張滾輪換到下一行 (換行 Newline)。後來自動化電腦被發明以後，在 ASCII 字元碼裡面，按照機械打字機的習慣，保留了這兩個字元，CR就是 \r，LF就是 \n。現在寫程式用的文字編輯器，還有區分這兩個字元。至於文書處理器，通常就不會特別分開這兩個字元，像Microsoft Word只有用 ^l 換行，跟 ^p 段落，兩種符號。
用 Putty 跟 ESP-01交談，的確挺麻煩的。Putty 的 Terminal 設定裡面，雖然有一個 ‘Implicit LF in every CR’ ，讓每個回車字元後面，自動加一個換行字元。但這個功能只針對外面收進來終端機的字元，而不是鍵盤送出去的。
Putty 還有一個功能，Answerback to ^E，讓你按下 Ctrl+E 的時候，一口氣送出你在文字框裡面設定好的所有字元。很可惜的是，這個功能，同時會送出 ^E (go to end of line)。
在文字框中，輸入 ^M^J ，也就是同時送出CR字元跟LF字元，接著儲存設定，然後開啟 Putty 終端機跟ESP-01對話。當你在畫面輸入 AT 然後按下Ctrl+E，這時Putty會送出 AT^E^M^J，ESP-01回覆 Error。但如果你直接在文字框中輸入AT^M^J的話，按下Ctrl+E時，會送出^EAT^M^J，這樣ESP-01卻可以認得指令，回覆 OK。真是...。還是Arduino 的 Serial Monitor 比較適合 ESP-01。希望ESP8266的韌體團隊，以後可以處理一下^E的問題。
用 Putty 跟 ESP-01交談，的確挺麻煩的。Putty 的 Terminal 設定裡面，雖然有一個 ‘Implicit LF in every CR’ ，讓每個回車字元後面，自動加一個換行字元。但這個功能只針對外面收進來終端機的字元，而不是鍵盤送出去的。
Putty 還有一個功能，Answerback to ^E，讓你按下 Ctrl+E 的時候，一口氣送出你在文字框裡面設定好的所有字元。很可惜的是，這個功能，同時會送出 ^E (go to end of line)。
在文字框中，輸入 ^M^J ，也就是同時送出CR字元跟LF字元，接著儲存設定，然後開啟 Putty 終端機跟ESP-01對話。當你在畫面輸入 AT 然後按下Ctrl+E，這時Putty會送出 AT^E^M^J，ESP-01回覆 Error。但如果你直接在文字框中輸入AT^M^J的話，按下Ctrl+E時，會送出^EAT^M^J，這樣ESP-01卻可以認得指令，回覆 OK。真是...。還是Arduino 的 Serial Monitor 比較適合 ESP-01。希望ESP8266的韌體團隊，以後可以處理一下^E的問題。
其他關於 Putty 序列埠串口通訊的設定，以及 ESP8266的AT指令，可以 Google 一下，就能找到很多教學資料，在此就不贅述了。
更新升級 ESP-01 裡面的韌體
若是買來的 ESP-01 模組，裡面安裝的韌體是比較舊的版本 (我買到的是 v1.1.1)，可以自己升級，但是需要買一個USB轉TTL的模組，才能直接把ESP-01透過TX/RX連接到電腦，並透過電腦程式，把韌體寫進去IC中。查詢韌體版本，可以用AT指令，AT+GMR 就可以查到。
要更新韌體，ESP-01 必須要先安排一些特殊的接線，有些腳位要接到 3.3V，有些腳位要安裝開關，開啟韌體寫入模式。接線方法，可以參考這篇教學，我是看這篇，順利完成韌體升級：
教學文章中的硬體接線，有加電容讓電源信號更穩定，降低寫入韌體過程中的失敗風險。
最新的韌體可以在這裡下載：
v3.0.0之後，bin目錄裡面，只有 1024+1024的韌體，8MBit版本的ESP-01就沒辦法安裝了，而 v2.2.1，裡面還有放 512+512與1024+1024兩種容量的韌體。可以安裝 bin/at/512+512目錄中的user1.1024.new.2.bin 韌體。
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