物理连接到您的设备

设置新 ESPHome 设备最困难的部分是初始安装,这需要使用数据线将您的 ESP 设备连接到计算机。

您每个设备只需要做一次。 一旦您在一个设备上烧录了 ESPHome,您就可以使用 Over-the-Air Updates 无线上传新版本或配置更改。

ESPHome 运行在各种各样的设备上,因此很难列出任何特定的一套工具,或者提供如何连接的说明。本指南试图涵盖一些更常见的烧录情况。如果您的设备不属于这些情况中的任何一种,请尝试在 设备指南 或互联网上的其他地方找到针对您特定设备的指南。

连接到 ESP

您可能会遇到各种情况,每种情况都需要您以不同的方式连接计算机以烧录 ESP。

您只需要物理连接一次。一旦您烧录了设备并将其连接到您的 WiFi,您就可以使用 Over-the-Air Updates 远程安装软件。

编程基于 ESP 的设备是通过使用 USB 到串行转换器将 ESP8266/ESP32 上的串行端口连接到计算机来完成的。一些设备将转换器集成在电路板上(有些甚至将编程器嵌入在 MCU 中,在这种情况下,事情会稍微容易一些)。

如果您使用连接到 ESP 的 RX 和 TX 的外部串行编程器,请选择基于 CH340 的转换器,因为它是最可靠和最便宜的用于烧录的转换器。基于 CP2102 或 PL2303 的编程器与许多设备兼容,但它们可能需要外部 3.3V 电源。

将电路板或串行编程器插入一个空闲的 USB 端口,并检查计算机是否已正确检测到它。固件编程工具使用串行接口与您的设备通信。在 Windows 上,这些接口命名为 COM1COM2 等,在 Linux 上,它们命名为 /dev/ttyUSB0/dev/ttyACM1 等。

ℹ️ Note

如果它没有显示为串行端口,您可能没有安装所需的驱动程序。您需要的型号编号刻印在连接到 USB 端口的芯片上。ESP 和编程器通常附带以下 UART 芯片之一:

除了有 USB 端口的情况外,您需要制作五个电气连接来编程基于 ESP 的电路板:

  • +3.3V 或偶尔 +5.0V
  • GND 或接地
  • 编程器的 TX 连接到 ESPRX
  • 编程器的 RX 连接到 ESPTX
  • IO0,用于将电路板置于编程模式。这通常是一个按钮,在连接电源 (+3.3V) 时需要按住。

设备接收的电源是烧录设备和稳定运行的最重要因素之一。您必须确保设备获得足够的电源(电流和适当的电压水平),以便正确烧录设备上的固件。在使用外部 3.3V 电源时,请确保两个电源的接地 (GND) 连接在一起,这确保了公共接地。PC 电源可以是 3.3V 直流电源的一个很好的来源。

ℹ️ Note

一些适配器可以在数据引脚之间在 3.3V5V 之间切换,但仍然在电源引脚上提供 5V,这将永久损坏您的设备。您 必须 确保数据 (RXTX) 和 VCC 引脚设置为 3.3V
ESP 需要进入编程模式或烧录模式,然后才能上传固件。这是通过在芯片启动时将 GPIO0 引脚连接到 GND 来完成的。

将 ESP 置于编程模式:

  • 断开电路板或串行编程器与计算机的 USB 连接(以关闭 ESP)
  • 桥接 GPIO0GND(通过按住板载按钮或用导线连接)
  • 将电路板或串行编程器连接到计算机(确保 ESP 上电)
  • 几秒钟后断开 GPIO0GND(释放按钮或移除导线连接)。对于不提供 GPIO0 连接按钮的设备,可能更容易在整个烧录过程中保持导线桥接(擦除和上传)。这样做不会造成任何问题。成功上传固件后,移除桥接。这允许设备正常启动。

您可能需要在擦除和上传固件之间重新启动 ESP,这可以通过断开和重新连接来完成,当然 GPIO0GND 仍然连接在一起。

RXTX 有时可以互换。如果第一次编程电路板不起作用,请在再次尝试之前尝试交换连接到这些引脚的导线。

高电压警告符号

⚠️ Warning

在遵循本指南时,请不要将您的设备连接到市电。 如果您的设备是开放的并直接插入墙壁,您将单手触电。

请注意,如果您的设备使用单独的“墙壁电源适配器”或电源块,则不适用。在烧录时使用外部电源是一个未在本指南中涵盖的高级主题,但不会带来任何安全风险。

您对自己的安全负全部责任。 如果您觉得有什么不对劲或对继续进行感到不舒服,请立即停止。

设备上的 USB 端口

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一个带有 USB 端口和内置串行适配器的设备

开发板通常带有内置的 USB 端口。这个 USB 端口连接到一个串行适配器,所以您不需要额外的串行适配器。您可以使用 USB 数据线 将其连接到计算机以进行编程。此外,开发板也可以用来烧录其他 ESP。

在这里阅读更多。

在没有通过焊接或使用面包板连接其他传感器的情况下,这可能不太有用,但您不需要任何其他东西来 只是 在其上烧录 ESPHome。

预焊接编程接口

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一个带有预安装编程接口的设备

在这种情况下,您只需要 跳线线 和一个 USB 到串行适配器。您不需要焊接任何东西,工厂已经为您完成了。

未焊接编程接口

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电路板上有一个用于编程接口的位置

您可能可以用 跳线线 和一个 USB 到串行适配器 就搞定。您可以将导线的公端直接插入电路板,用手将其固定到位,直到完成烧录。

这些接口有时会在电路板上标明每个引脚的名称。如果您的接口没有,请上网查找,或者使用万用表在连续模式下找出(高级主题)。

焊料填充编程接口

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一组焊料填充的编程接口

您需要一个 USB 到串行适配器、跳线线电烙铁,以及如果您的电路板看起来像这样,可能还需要 焊料 和一些 可断开连接的接口

您可以尝试将跳线线放在正确的位置,但没有它们很难固定,它们会四处滑动。在这种情况下,您希望在编程端口上焊接一个接口。

这些接口有时会在电路板上标明每个引脚的名称。如果您的接口没有,请上网查找,或者使用万用表在连续模式下找出(高级主题)。

仅模块

从 <https://tasmota.github.io/docs/devices/SM-SO301/>
一个带有焊接编程线的 ESP8266 模块

如果设备有一个模块但没有编程接口,事情会变得有些复杂。您需要一个 USB 到串行适配器、:ref:跳线线 <jumper-wires>剥线钳、:ref:剪线钳 <wire-snips>电烙铁、:ref:焊料 <solder>,以及一些 助焊剂 会很有帮助。

剪断跳线线,剥去端部的一小部分,然后将它们焊接到模块上。您可以通过在互联网上查找模块型号编号来找到正确的焊接位置。您可以在这里找到 一个常用模块列表

裸芯片

从 <https://tasmota.github.io/docs/devices/Teckin-SP23/>
一个没有编程接口的裸 ESP8266 IC

这是一个高级主题,不会详细涵盖,但您有三个选择:

  • 您可以希望您的设备被 OTA 对话工具支持。这些工具大多已被供应商破坏,ESPHome 社区无法帮助您使用这些工具。

  • 如果编程线连接到一个更大的组件(如电阻器),您可以焊接或剪断您的 跳线线 到那个更大的组件。

  • 您可以使用您出色的显微焊接技能直接连接到 IC。

材料清单

因为我们处理硬件,所以根据情况,我们可能需要一些额外的工具。已经有了所有这些东西?您就准备好了!

但如果您还没有,请不要急于购买所有东西。先通读指南,然后列出您需要的一切。不同的情况将需要不同的部件和工具。

名称用途大约成本图片
USB 到 micro-USB/mini-USB/USB-C如果您的目标设备有一个 USB 端口,您需要适当的数据线来连接到它。通常预装在充电宝中的仅供电 USB 线不会工作。3 到 10 美元
从 <https://www.stockvault.net/photo/271754/usb-cable>
USB 到串行适配器串行通信是一种与其他设备(如您正在烧录的 ESP32/ESP8266)通信的简单方式。但您的计算机可能没有内置这种功能。“Serial”、“UART”、“TTL” 和 “COM” 都是或多或少同义词。 有很多不同类型的这些,所以如果您的看起来与图片不完全一样,不要担心。然而,您确实需要一个带有电压调节器的适配器。 Tasmota 网站提供了一组很好的购买建议。 任何带有功能 USB_UART 桥接芯片的 ESP 开发板也可以用来代替。3 到 10 美元
从 <https://tasmota.github.io/docs/Getting-Started/>
跳线线用于电气连接两个东西。公端有金属突出部分,插入线或板的母端。它们有不同的长度,但对于我们的目的,任何长度都可以。3 到 8 美元/包
从 <https://www.flickr.com/photos/snazzyguy/8096512976>
可断开连接的接口焊接到 PCB 上以提供连接跳线线的方式。金属引脚之间的距离称为间距,对于我们来说通常是 2.54mm。这种接口可以沿着凹槽切割到正确的长度。3 到 8 美元/包
从 <https://www.flickr.com/photos/snazzyguy/27120004896/>
剪线钳、剪线钳、平口剪钳用于剪断线。这些通常可以被刀或剪刀替代,但要小心不要伤到自己。5 到 15 美元
从 <https://www.flickr.com/photos/snazzyguy/3932324106>
剥线钳用于去除线的绝缘层,露出导电的金属内部。这些通常可以被刀、剪刀或指甲替代,但要小心不要伤到自己。有很多不同的风格,不只是在图片中展示的那种。您需要的是可以与相对较细的线(大约 20 AWG 到 26 AWG)配合使用的东西。5 到 15 美元
从 <https://www.flickr.com/photos/snazzyguy/3931542659>
电烙铁用于熔化金属,称为焊料,以导电的方式连接事物。您需要一个可以调节温度的。除此之外,这里有很多不同的观点和选项。Reddit 的 /r/AskElectronics 网站提供了一些很好的建议。以下将非常适合您,但请小心从可靠的来源购买:- Hakko FX-888D - KSGER T12 - TS100/TS8060 到 120 美元
从 <https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Soldering_Station_Weller_2.jpeg>
电子焊料用于以导电方式连接事物的熔融金属。有两种类型,含铅和不含铅。含铅的熔点较低,使用起来稍微容易一些,但对环境有害(以这种形式对人类无害)。电子焊料通常有一种“松香芯”,这有助于清洁表面,以便焊料能够粘附。您绝对不需要管道焊料,也称为“酸芯”或“银焊料”。它需要比我们这里可以安全使用的高得多。8 到 12 美元
从 <https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rosin_core_solder.JPG>
电子助焊剂用于在焊接它们之前清洁金属表面。有时焊料的松香芯提供的足够,所以您可能需要额外添加一些。这种东西很有帮助,但可能不需要为本指南进行高级焊接。如果您真的购买它,您绝对不需要管道助焊剂。它将毁坏您的电路板。8 到 12 美元
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参考文献和更多信息