NodeMCU ESP8266+Arduino：将宿舍老式门锁改造为简易密码锁

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基本信息

实验环境

• Arduino IDE
• Win 10电脑
• 宿舍门锁：老式旋转开关门锁

实验材料

• NodeMCU：以ESP8266为核心模块，CH9102X驱动版本（CP2102驱动升级版）
• 4x4矩阵薄膜键盘
• MG996R 金属标准舵机 180度（3.0-7.2V）
• 其它：microusb数据线、面包板、杜邦线若干

NodeMCU,是一个开源的物联网平台。 它使用Lua脚本语言编程。该平台基于eLua 开源项目,底层使用ESP8266 sdk 0.9.5版本。该平台使用了很多开源项目, 例如 lua-cjson, spiffs. NodeMCU包含了可以运行在 esp8266 Wi-Fi SoC芯片之上的固件,以及基于ESP-12模组的硬件。总结来说，nodemcu本质就是ESP8266+USB转串口芯片，ESP8266是一块可编程的WIFI芯片。

（一）驱动安装、环境配置、例程运行

参考：

• https://blog.csdn/qq_41904864/article/details/106202073
• https://diyi0t/esp8266-nodemcu-tutorial/

驱动安装

• 驱动下载：https://pan.baidu/share/init?surl=zPPIEOM2Xoz2t5JOnsYssg 提取码：y5tb
• 驱动安装：右键管理员模式运行安装程序，默认配置即可。

• 将电脑连接上NodeMCU，在设备管理器→端口（COM和LPT） 下查看是否显示连接上了设备，确认驱动安装成功（可以看到显示连接到了COM3端口）。

Arduino下载安装及配置

• Arduino下载主页：https://www.arduino/en/software
• 一路点击下一步/同意即可。
• Arduino默认界面：

• 在文件→首选项中，设置附加开发板管理器网址为：http://arduino.esp8266/stable/package_esp8266com_index.json

• 点击工具→开发板→开发板管理器，搜索ESP8266，点击安装，安装该开发板定义。这里因为要从github上下载文件，可能需要科学上网（若无法科学上网，可参考这篇文章解决）。安装完成后显示installed就可以了。

• 在工具→端口选择刚刚在设备管理器看到的端口号COM3，在工具→开发板选择NodeMCU 0.9（根据自己板子的实际Module情况选择，CP2102驱动选NodeMCU 1.0也可以）。这样Arduino就可以和NodeMCU通信了。

例程运行

使用C语言编程，以下代码来自：https://www.scaugreen/（这个博客的系列教程很好，推荐）

• Arduino相关功能区如下：
  • 验证：类似编译。
  • 上传：类似编译+运行。
  • 新建、打开、保存：对文件的操作。

• 例子一：串口通信

程序功能：NodeMCU每隔1秒向串口输出“WiFi connected”信息。

void setup() {
   
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(115200);
  delay(10);
  Serial.println();
  Serial.println();
  Serial.print("Connecting to ");
}
 
void loop() {
   
  // put your main code here, to run repeatedly:
  Serial.println("WiFi connected");
  delay(1000);
}

点击验证，提示编译成功。

点击上传，NodeMCU开始运行程序（写入过程，板子上LED会闪烁），打开工具→串口监视器，可查看程序是否运行成功。注意串口监视器的波特率要调到和程序以及板子一致，否则会出现乱码。

一旦NodeMCU通电，程序就会不断地运行（可以从串口监视器看到）。按下板子USB口旁边的RST按键进行Hard Reset，会重启板子，同样也会自动运行该程序。

• 例子二：控制LED闪烁

程序功能：NodeMCU板子上自带的LED灯循环闪烁（亮→等1秒→暗→等2秒）。注意此时无串口通信。

//如果是nodemcu V3版，需要另外定义LED引脚
//#define LED_BUILTIN 2 
void setup() {
   
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);     // Initialize the LED_BUILTIN pin as an output
}
 
// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
   
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);   // Turn the LED on (Note that LOW is the voltage level
  // but actually the LED is on; this is because
  // it is active low on the ESP-01)
  delay(1000);                      // Wait for a second
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);  // Turn the LED off by making the voltage HIGH
  delay(2000);                      // Wait for two seconds (to demonstrate the active low LED)
}

过程同上：复制程序→验证（显示编译成功）→上传（板子LED闪烁）→上传成功，程序开始运行（LED规律闪烁）

完成上述步骤，就可以正式开始使用NodeMCU制作项目了。

（二）将老式门锁改造为简易密码锁

NodeMCU引脚图

注意此引脚图是CP2102驱动版本的（也适用于CH9102X驱动版本）。

将舵机连接至NodeMCU

舵机参数

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