L'ESP8266 à d'abord été vendu comme adaptateur WiFi à bas coût : mais disposant d'une mémoire relativement conséquente et de GPIOs, le tout pour quelques €uros, il est rapidement devenu la solution de choix pour faire des automatismes distants à la mode DIY.

L'original ne permettait de se faire commander que par des commandes AT à l'instar des modems RTC (oui oui, les trucs qui faisaient un boucan d'enfer et permettait de se connecter lentement à l'Internet avant la généralisation de l'ADSL et de la fibre) ; rapidement de nouveaux firmewares sont apparus permettant de programmer l'ESP in situ en Lua, Python, Javascript ou en natif avec un compilateur déporté C++.

On trouvera les caractéristiques techniques du CPU sur Wikipedia et les cartes elles-mêmes sont déclinées en plusieurs modèles.

Le vocable "NodeMCU" correspond à la fois à une carte que nous allons décrire ci-dessous, mais aussi d'un firmware qui permet de programmer le module en Lua.

L'ESP-8266-12E "NodeMCU" est le modèle idéal pour débuter avec l'ESP : il dispose d'un port micro-USB qui permet non seulement de l'alimenter en 5 volts mais aussi de le programmer sans avoir besoin de forcer quel PIN que ce soit.

Le NodeMCU peut être alimenté de plusieurs façons :

• Par le port USB comme indiqué ci-dessus : cette tension est exposée aussi par la broche VU

• Par les différentes broches 3v : dans ce cas, l'ESP est alimenté en directe, il n'y a plus de régulation ce qui offre donc la consommation minimum.

• Par la broche Vin, qui supporte jusqu'à 20 volts et arrive directement au régulateur.

Sur le NodeMCU v1.0, il semblerait possible d'avoir à la fois Vin et Vu de connecté : ayant un v0.1, je n'ai pas testé (oui, je sais, je suis faible parfois).

(Une page qui explique tout ça).

On notera aussi la présence de 2 petits boutons poussoirs :

• "Rst" pour faire un redémarrage de la carte (reset)
• "Flash" permet de lancer une séquence de flasharge de la mémoire, sans avoir donc à jouer avec les PINs. Inutile lorsque l'on utilise l'IDE Arduino ... hormis lorsqu'il est dans les choux à cause d'un de nos programmes foireux.

Il y a plusieurs révision du NodeMCU : pour ma v0.1, une LED connectée au GPIO 2 et se trouve sur le module ESP lui-même.  Pour d'autres, elles sera sur le port 15. Enfin, certains modèles en disposent d'une seconde sur la carte additionnelle.

Il dispose aussi d'une entrée analogique, aussi appelée ADC. La conversion se fait sur 10 bits, donc une valeur de 0 à 1023 et la valeur maximum correspond à une entrée de 1 Volt.

Il a cependant 2 inconvénients :

• Sur les versions < v1.0, Il prend toute la place sur une plaque d'essai (aussi connu sous le nom de breadboard) ; la solution de contournement que j'ai trouvé est de mettre 2 plaques côte à côte. A partir de la version 1.0, il reste une rangée de pines de part et d'autre.
• Malheureusement uniquement basée sur un ESP-12(E), il n'est disponible qu'avec une antenne intégrée.

L'ESP8266-01 est la version minimal de l'ESP restant utilisable (il y a l'ESP-05 encore plus minimal, mais à moins de faire de la charcuterie, il sera difficile de sortir du firmware livré par défaut).
L'alimentation se fait en 3,3 volts et ne dispose que de 2 GPIOs "utilisateur" en plus de la console série (dont les 2 pattes peuvent être aussi convertis en GPIO après programmation). Les 4 pattes restantes sont réservées à la programmation ainsi qu'évidemment à l'alimentation.

Ça fait certes peu, mais ces GPIOs peuvent être programmer pour une communication I2C ou 1-Wire ce qui ouvre quand même de belles perspectives.

L'ESP-201 est à mi-chemin entre le NodeMCU et l'ESP-01.

• Comme le premier, il expose un grand nombre de signaux, y compris ceux gérant la Flash. Heu, quel est l'intérêt ? Je suppute (car je n'ai pas essayé) que cela faciliterait l'utilisation d'une carte SD. Il est aussi relativement facile de l'utiliser avec une planche à pain.
• Du second, il reprend le côté dépouillé : pas d'USB, pas de régulateur ... brute de fonderie.

D'après les specs, la flash ne devrait être que de 512Kb ; sur mes modèles, elle est de 1Mb (toujours vérifier la configuration réelle gràce au croquis get-esp8266-info.ino comme nous l'avions déjà fait).

Un joli récapitulatif des signaux du 201, emprunté ici.

• Les alimentations sont toutes reliées entre elles.
• Les pins en cyan sont réservés à la Flash.
• On gagnera à relier XPD et reset ce qui permettra d'utiliser le DeepSleep et que la carte redémarre d'elle-même en cas de crash par watchdog.
• CH_PD aussi appelé CHIP_EN active ou non l'ESP. En fonctionnement normale, elle doit être mise au Vcc. Cependant, elle peut aussi nous servir comme un second reset (du coup, pas besoin de bidouiller une porte 'ou' inversée pour avoir à la fois un reset et le wakeup du deepsleep).
• T-Out est relié à l'unique convertisseur analogique de l'ESP.
• Comme avec les autres modèles, IO-0 relié à la masse lors du boot place l'ESP en mode programmation. Sinon, il peut être utilisé comme PIO classique ... et il nous arrive de réfléchir, nous privilégierons le mode sortie pour éviter de bloquer l'ESP en mode programmation s'il reboote de manière inopinée.

Et cerise sur le gâteau, ce modèle propose à la fois une antenne intégrée au PCB ou externe. Celle fournie a beau faire "pas cher", elle remplit bien son rôle à l'usage et permet une portée améliorée. DU TOUT BON !
Par défaut, c'est l'externe qui est utilisée ; pour sélectionné l'interne, il faut jouer du fer à souder et déplacer une résistance comme indiqué ci-dessus. Mouai, dans ce cas, peut-être devrait-on privilégier un autre modèle.

• Quelle drôle d'idée d'avoir mis le connecteur console perpendiculaire aux autres ! Du coup, si on veut utiliser l'ESP-201 avec une planche à pain, il faut soit le dessouder pour l'inverser, soit tordre à 90° ses pins ... ce que j'ai fait.
• Il y a une LED rouge qui s'allume dès que la carte est alimentée ... elle fait jolie au moment de Noël, mais consomme son petit 4mA y compris lorsque l'ESP est en DeepSleep : pour une utilisation déportée, on s'empressera de la dessouder.

Le plus simple est encore d'acheter un adaptateur USB -> Serie "FTDI" : une fois le bon driver installé (ça sera le cas avec la majorité des kernel des distributions "grand public"), il sera détecté comme un TTY supplémentaire et donc utilisable sans autre bidouille dans l'IDE Ardunio.

Comme on peut le voir sur la photo, l'ESP n'est pas connecté au 5v du FTDI : les ports USB ne délivrent généralement pas assez d'intensité et ça se termine souvent par des crash de l'ESP.