ESP8266 - Grundsätzliches zur Funktionsweise der GPIOs

[Martin K. (upymar)]

Hallo Community,

ich bin absoluter Anfänger mit Microcontrollern und beschäftige mich
derzeit mit dem ESP8266 und dessen Programmierung mit MicroPython.

Ich habe einen Wemos D1 Mini auf einem Breadboard verbunden mit einer
RGB-LED, also von G (Masse) zur Kathode der RGB-LED und von D1, D2, D3
über einen jeweils passenden Widerstand zu den Anschlüssen für r,g,b.

Wenn ich nun den Wemos D1 Mini über den MicroUSB-Port mit Strom
versorge, leuchtet die RGB-LED rot. Und zwar ohne, dass ich das im
Programm entsprechend als Anweisung gegeben habe.
Definiere ich über

rot = machine.Pin(0, machine.Pin.OUT, value=0) #D3
gruen = machine.Pin(4, machine.Pin.OUT, value=0) #D2
blau = machine.Pin(5, machine.Pin.OUT, value=0) #D1

die GPIOs, erlischt die LED und lassen sich anschließen über rot.on() 
und rot.off() usw. an- und ausschalten.

Sobald ich aber über ein

machine.deepsleep()

den ESP in den Deepsleep versetze, leuchtet die LED wieder rot.

Wieso fließt da (also beim Einstecken der Spannungsversorgung ohne 
Ausführung von Programmcode und im Deepsleep) überhaupt ein Strom ohne 
dass der ESP eine entsprechende Anweisung bekommen hat?

[snafu (Gast)]

Martin K. schrieb:
> rot = machine.Pin(0, machine.Pin.OUT, value=0) #D3

rot = machine.Pin(0, machine.Pin.OUT, value=0) #D3

das liegt wohl daran ... an pin0/d3 hängt auch die onboard led?!
wie genau hast du deine led an den port angeschaltet?

[Martin K. (upymar)]

snafu schrieb:
> das liegt wohl daran ... an pin0/d3 hängt auch die onboard led?!

Nein, laut https://www.wemos.cc/en/latest/d1/d1_mini.html und eigenem 
Test ist die onboard LED an D4/GPIO2.

Die Kathode der RGB-LED ist mit G (also Masse) des WEMOS D1 mini 
verbunden.
Und die Anschlüsse von r,g,b sind mit zwischengeschalteten Widerständen 
mit D1,D2,D3 verbunden.

[Joachim S. (oyo)]

Das von Dir festgestellte Phänomen dürfe gar nicht am ESP8266 an sich 
liegen, sondern daran, dass da zwei Umstände zusammen kommen:

1. Dass Du zur Steuerung der roten LED den "problematischen" (weil nur 
eingeschränkt nutzbaren) GPIO-Pin GPIO0 verwendest:
>

> rot = machine.Pin(0, machine.Pin.OUT, value=0) #D3
>

2. dass Du keinen nackten ESP8266 benutzt, sondern ein komplettes Board 
mit integriertem USB-UART-Wandler. Bei denen ist der von Dir verwendete 
GPIO 0 nämlich in aller Regel mit dem USB-UART-Wandler verbunden.

Falls Du auf Deinem PC ein Terminalprogramm hast, mit dem Du die beiden 
Steuerleitungen "RTS" und "DTR" gezielt steuern kannst, dann probiere 
das mal aus - Du wirst vermutlich feststellen, dass Du auf diese Weise 
vom PC aus die rote LED ein- und ausschalten kannst, zumindest bis Du 
über die obige Anweisung den GPIO-Port als Output eingestellt hast.

Einfachste Lösung: Statt GPIO0 einen anderen GPIO-Pin verwenden.

[Martin K. (upymar)]

Ich habe jetzt testweise rot über den auch zuvor schon 
zwischengeschalteten Widerstand an GPIO 12, 13, 14 angeschlossen. Immer 
das gleiche Ergebnis: ohne explizite Anweisung leuchtet die LED rot. 
Allerdings ist mir aufgefallen, dass bei GPIO 15 und 3V3 die LED 
bedeutend heller leuchtet, auch heller als vorher an GPIO 0.

[Martin K. (upymar)]

Eigentlich sind die einzigen GPIOs, die sich so verhalten wie ich es 
erwartet habe, GPIO 4 und 5. Bei diesen fließt erst dann Strom, wenn ich 
die entsprechende Anweisung gebe.

[PittyJ (Gast)]

Manchmal hilft der Blick in den Schaltplan um zu sehen, was an einem 
GPIO wirklich dran hängt.
Dann auch ein Blick in die Prozessorkonfiguration, ob an dem Pin 
wirklich GPIO-Mode eingestellt ist, oder auch ein Uart, SPI-Mode etc 
aktiviert sein kann. Dann leuchtet es anders, als man denkt.

Man sollte nichts erwarten (darauf bin ich auch schon reingefallen), 
sondern erst einmal die Doku lesen und verstehen.

[Martin K. (upymar)]

Den Schaltplan gibt es hier: 
https://www.wemos.cc/en/latest/_static/files/sch_d1_mini_v3.0.0.pdf

Ich sehe da leider nicht durch. Kann da jemand helfen und mir auf die 
Sprünge helfen?

[Stefan F. (Gast)]

Martin K. schrieb:
> Wieso fließt da (also beim Einstecken der Spannungsversorgung ohne
> Ausführung von Programmcode und im Deepsleep) überhaupt ein Strom ohne
> dass der ESP eine entsprechende Anweisung bekommen hat?

Weil I/O Pins nicht zwangsläufig ein laufendes Programm brauchen.

Die Türe deines Büros kann auch wahlweise offen stehen oder geschlossen 
sein, auch wenn dort niemand arbeitet.

Ob deine Firmware die I/O Pins vor dem Einschlafen deaktiviert, weiß ich 
nicht. Dein Schaltplan nützt nichts, weil dort die RGB LED nicht 
eingezeichnet ist.