ESP8266のピン配列リファレンス。どのGPIOピンを使うべきですか？

この記事は ESP8266 GPIO のガイドです: ピンアウト図、その機能と使用方法。

ESP8266 12-E チップには 17 本の GPIO ピンが付属しています。このガイドでは、ESP8266 GPIO の正しい使用方法を学び、プロジェクトに最適なピンを使用することで、何時間もイライラする必要はありません。

ESP8266 12-Eチップのピン配置

次の図は、ESP8266 12-Eチップのピン配置を表しています。

注意: すべての GPIO がすべての開発ボードでアクセスできるわけではありませんが、各 GPIO は使用している開発ボードにかかわらず同じ方法で機能します。 ESP8266を使い始めたばかりであれば、当社のガイドを読むことをお勧めします。

現在、ESP8266チップを搭載したさまざまな開発ボードがありますが、アクセス可能なGPIOの数、サイズ、フォームファクターなどが異なっています。これらのボードの比較は、こちらのガイドをご覧ください。 ESP8266 Wi-Fi 開発ボードの比較

ESP8266-01 ピンアウト

ESP8266-01 ボードを使用する場合、次の GPIO 図を参考にすることができます。

ESP8266 12-E NodeMCU Kit

ESP8266 12-E NodeMCU キットのピンアウト図は、以下のとおりです。

ESP8266 ピン配置図の PDF をダウンロードする

ESP8266 ピン配置図をダウンロードして印刷できるので、常に横に置いておくことができます：

PDF ピン配置図のダウンロード ”

ESP8266 Peripherals

ESP8266 周辺機器には以下が含まれます。

17 GPIO
SPI
I2C (ソフトウェアで実装)
I2S DMA
UART

10->

SATA

I2S

I1Sインタフェースbit ADC

Best Pins to Use – ESP8266

ESP8266 について注意すべき点は、GPIO 番号とボードシルクスクリーンのラベルが一致しないことです。例えば、D0はGPIO16に対応し、D1はGPIO5に対応します。

次の表は、シルクスクリーンのラベルとGPIO番号の対応、およびプロジェクトで使用するのに最適なピンと注意が必要なピンを示しています

緑でハイライトされているピンは、使用してもかまいません。黄色で表示されているピンは、使用しても問題ありませんが、主に起動時に予期せぬ動作をする可能性があるので注意が必要です。赤色で表示されているピンは、入出力として使用することをお勧めしません。

Label

の場合

Label	GPIO	Input	Output	Notes
Output	Label
Output	InputGPIO16	割り込みなし	PWM、I2Cサポートなし	起動時HIGH ディープスリープからの起動に使用
D1	GPIO5	OK	SCL（I2C）としてよく使われる
D2	GPIO4	OK	OK	SDA (I2C) として使用されることが多い
D3	GPIO0	pull up	OK	FLASH ボタンに接続されている。 6007>
D4	GPIO2	pull up	OK	起動時HIGH オンボードLEDに接続した場合、起動に失敗します。 LOWにするとブート失敗
D5	GPIO14	OK	SPI (SCLK)
D6	GTPIO12	ok	ok	spi (miso)
d7	gpio13	ok	ok	spi (mosi)
GPIO15	GNDにプル	OK	SPI (CS) HIGHにプルするとブートに失敗
RX	GPIO3	OK	RX端子	ブート時HIGH
TX	GPIO1端子	OK	ブート時HIGH デバッグ用出力。 LOW にプルするとブート失敗
A0	ADC0	アナログ入力	X

ESP8266 GPIO およびその機能についてより詳細な分析を続けるには、続きをお読みください。

フラッシュチップに接続された GPIO

GPIO6 ～ GPIO11 は通常、ESP8266 ボードのフラッシュチップに接続されています。そのため、これらのピンの使用は推奨されません。

Pins used during Boot

ESP8266は、いくつかのピンがLOWまたはHIGHにプルされると、ブートできないようにすることができます。以下のリストは、BOOT時の以下のピンの状態を示しています：

GPIO16: BOOT時にピンはHIGH
GPIO0: LOW
プルされるとブート失敗 GPIO2: BOOT時にピンはHIGH、 LOW
プルされるとブート失敗 GPIO15: HIGH
GPIO3: GPIO1: BOOT時にHigh、LOWにするとブート失敗 GPIO10: BOOT時にHigh
GPIO9: BOOT時にHigh

Pins HIGH at Boot

特定のピンは3.を出力することがあります。ESP8266の起動時に3Vの信号を出力するピンがあります。これは、それらのGPIOにリレーやその他の周辺機器を接続している場合、問題となることがあります。以下のGPIOは、ブート時にHIGH信号を出力します。

GPIO16
GPIO3
GPIO1
GPIO10
GPIO9

さらに、GPIO5とGPIO4を除く他のGPIOは、ブートに低電圧信号を出すことがあり、これらがトランジスタまたはリレーに接続している場合問題が生じることがあります。

GPIO4とGPIO5は、リレーを動作させたい場合、最も安全に使用できるGPIOです。そのGPIOはADC0と呼ばれ、通常シルクスクリーン上でA0とマークされています。

ESP8266のベアチップを使用している場合、ADC0ピンの最大入力電圧は0～1Vです。 ESP8266 12-E NodeMCUキットのような開発ボードを使用している場合、これらのボードには内部分圧器が含まれているので、電圧入力範囲は0～3.3Vです。

以下のガイドで、ESP8266でアナログ読み取りを使用する方法を学ぶことができます。

ESP8266 ADC – Read Analog Values with Arduino IDE, MicroPython and Lua

オンボード LED

ESP8266 開発ボードのほとんどは、LEDを内蔵しています。このLEDは通常GPIO2に接続されています。

LEDは倒立論理で動作します。 HIGH信号を送ると消灯し、LOW信号を送ると点灯します。

RST Pin

RSTピンがLOWになると、ESP8266はリセットされます。これは、オンボードのRESETボタンを押すのと同じです。

GPIO0

GPIO0をLOWにするとESP8266をブートローダモードに設定します。これは、オンボードのFLASH/BOOTボタンを押すのと同じです。

GPIO16

GPIO16 は ESP8266 を深い睡眠から覚めるために使用することが可能です。 ESP8266をディープスリープから目覚めさせるには、GPIO16をRSTピンに接続する必要があります。 ESP8266をディープスリープモードにする方法：

ESP8266 Deep Sleep with Arduino IDE
ESP8266 Deep Sleep with MicroPython

I2C

ESP8266にはハードウェアI2Cピンがありませんが、ソフトウェアで実装することが可能です。そのため、任意のGPIOをI2Cとして使用することができます。通常、以下のGPIOがI2Cピンとして使用されます：

GPIO5: SCL
GPIO4: SDA

SPI

ESP8266でSPIとして使用されているピンは以下の通りです。

GPIO12: MISO
GPIO13: MOSI
GPIO14: SCLK
GPIO15: CS

PWM Pins

ESP8266 ではすべての I/O ピンでソフトウェア PWM が可能です。 GPIO0～GPIO16です。 ESP8266のPWM信号の分解能は10ビットです。

ESP8266 PWM with Arduino IDE
ESP8266 PWM with MicroPython

Interrupt Pins

ESP8266はGPIO16以外のGPIOで割り込みをサポートしています。

ESP8266 Interrupts and Timers with Arduino IDE

Wrapping Up

ESP8266 GPIOに関するこのガイドがお役に立てば幸いです。 ESP8266 GPIO の適切な使用方法についてヒントがある場合は、下にコメントを書いてください。

ESP32 GPIO 用の同様のガイドも用意していますので、そちらもお読みください。

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お読みいただきありがとうございました。