【嵌入式物联网】NodeMCU开发板引脚介绍和主要技术参数

ESP8266芯片的GPIO引脚可用作数字输入来读取引脚电平，也可用作数字输出向外围电路发出控制信号。在这一点上，GPIO引脚与Arduino开发板的引脚功能十分类似。
请留意：在很多介绍ESP8266以及NodeMCU的资料里会出现两种引脚命名方法。一种是GPIO编号，一种是NodeMCU引脚名。请注意这两者是不同的，请千万不要混淆。

GPIO编号指的是ESP8266芯片的引脚编号如下图所示：

而NodeMCU引脚名指的是电路板上印刷的引脚名称。如下图所示：

简而言之，只要您看到GPIO这几个字母，就说明是芯片引脚，而没有GPIO这几个字母，那肯定是指开发板引脚。

那么，我们为什么要花这么多时间讲解开发板引脚名和GPIO号的对应关系呢？

将来我们在编写NodeMCU开发板的控制程序时，经常会进行引脚操作。如以下程序语句。

digitalWrite（4，HIGH)

以上语句通过digitalWrite函数将引脚4设置为高电平。那么您知道这个数字4到底是指GPIO4还是指开发板D4引脚呢？

答案是GPIO4而不是D4。

通过下面这个GPIO编号与开发板引脚对应图我们不难看出。以上语句实际是将NodeMCU开发板的D2引脚设置为高电平。因为D2对应的时GPIO4。如下图所示：

如果要对D2引脚设置为高电平，您可以使用以下语句。

digitalWrite(D2, HIGH)

可用引脚
ESP8266芯片有17个GPIO引脚（GPIO0～GPIO16）。这些引脚中的GPIO6～GPIO 11被用于连接开发板的闪存（Flash Memory）。如果在实验电路中使用GPIO6～GPIO11，NodeMCU开发板将无法正常工作。因此建议您不要使用GPIO6～GPIO 11。

电压电流限制
NodeMCU开发板引脚的输入输出电压限制是3.3 V。如果向引脚施加3.6V以上的电压就有可能对芯片电路造成损坏。同时请注意，这些引脚的最大输出电流是12mA。

由于NodeMCU开发板的引脚允许电压和电流都是低于Arduino开发板的引脚，所以如您想要将NodeMCU与Arduino引脚相互连接，请特别注意这两个开发板的引脚电压和电流的区别。如果操作不当可能会损坏NodeMCU开发板。

特殊引脚情况说明
GPIO2引脚在NodeMCU开发板启动时是不能连接低电平的。

GPIO15引脚在开发板运行中一直保持低电平状态。因此请不要使用GPIO15引脚来读取开关状态或进行I²C通讯。

GPIO0引脚在开发板运行中需要一直保持高电平状态。否则ESP8266将进入程序上传工作模式也就无法正常工作了。您无需对GPIO0引脚进行额外操作，因为NodeMCU的内置电路可以确保GPIO0引脚在工作时连接高电平而在上传程序时连接低电平。

上拉电阻/下拉电阻
GPIO 0-15引脚都配有内置上拉电阻。这一点与Arduino十分类似。GPIO16 引脚配有内置下拉电阻。

模拟输入
ESP8266 只有一个模拟输入引脚（该引脚通过模拟-数字转换将引脚上的模拟电压数值转化为数字量）。此引脚可以读取的模拟电压值为 0 – 1.0V。请注意：ESP8266 芯片模拟输入引脚连接在1.0V以上电压可能损坏ESP8266芯片。

以上所描述的是针对ESP8266芯片的引脚。而对于NodeMCU开发板引脚，情况就不同了。

NodeMCU开发板配有降压电路。您可以用NodeMCU开发板的模拟输入引脚读取0-3.3V的模拟电压信号。

通讯
*串行端口

ESP8266有2个硬件串行端口（UART）。

串行端口0（UART0）使用GPIO1和GPIO3引脚。其中GPIO1引脚是TX0，GPIO3是RX0。

串行端口1（UART1）使用GPIO2和GPIO8引脚。其中GPIO2引脚是TX1，GPIO8是RX1。请注意，由于GPIO8被用于连接闪存芯片，串行端口1只能使用GPIO2来向外发送串行数据。

*I²C
ESP8266只有软件模拟的I²C端口，没有硬件I²C端口。也就是说我们可以使用任意的两个GPIO引脚通过软件模拟来实现I²C通讯。ESP8266的数据表（datasheet）中，GPIO2标注为SDA，GPIO14标注为SCL。

*SPI
ESP8266的SPI端口情况如下：

GPIO14 — CLK
GPIO12 — MISO
GPIO13 — MOSI
GPIO 15 — CS(SS)

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