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ESP8266-01S的继电器模块GPIO0和GPIO2引脚消抖

发布时间：2022-05-26 15:04:16编辑：阅读（）

•  ESP8266-01S模块给大家带来了更多的想象空间，但是具体使用过ESP8266的GPIO引脚的同学一定也遇到ESP8266上电时GPIO引脚抖动的问题。如果把GPIO作为输入引脚、点亮LED、连接其他模块等作用，这个抖动都还时可以接受，上电时无非就是LED闪烁一下，但是如果把GPIO连接继电器模块，感受就比较直接：继电器闭合又马上断开，会导致继电器后的用电器发生闪断，有可能烧毁。

  1、ESP8266-01S的GPIO抖动现象

  经过实际测试发现ESP8266-01S在如下情况下会发生GPIO状态的抖动：

  1）上电的一瞬间GPIO0、GPIO2都会从高电平变为低电平，然后再变为高电平

  2）将GPIO0配置为输出时，GPIO0马上从高电平变为低电平。GPIO2也存在同样的问题

   

  2、ESP8266-01S的GPIO抖动原因

  通过查询资料发现时芯片bug，emm... 芯片的bug我还是第一次听说，有人也使用测试仪进行了测试给出了实锤的证据。最开始学习时发现上电时LED会闪两下，一直以为自己的代码问题，当使用了继电器模块才发现上电瞬间ESP8266-01S的GPIO电平变化并不受代码的控制。至于具体的产生原因咱们也不去过多的去了解，最重要的是想一个办法来解决问题。

   

  3、ESP8266-01S的GPIO抖动解决方案

  ESP8266-01S的GPIO抖动解决方案有多种

  	方案	优点	缺点
  方案1	根据官方文档修改官方代码并重新编译固件	一劳永逸，彻底解决问题	难度巨大
  方案2	不使用GPIO0和GPIO2接继电器，使用TXD和RXD引脚接继电器	解决方式简单可靠	串口不能使用，调式不方便
  方案3	继电器电路增加电容滤波，上电时滤除电流的高频抖动	引脚GPIO0和GPIO2、串口都能够正常使用	需要改动硬件电路； 继电器关闭时会出现一点点延迟； 如果快速上电又下电依然存在抖动

  我相信具有折腾精神的同学都会选择方案3，当然我也选择了方案3，但是方案3依然存在不小的坑，接下来我会做一个大概的分析。

  1）ESP8266-01S继电器驱动电路原理图

  首先大家要先看看ESP8266-01S的驱动电路，来了解一下GPIO引脚是如何让继电器工作的

   

  这个是某宝上畅销的一款ESP8266-01S继电器电路原理图，使用引脚GPIO0来驱动继电器（这里我很困惑大家买了以后都是如何解决抖动问题的），这个电路是带光耦隔离、mso管驱动的，该有的基本上都有，唯一不足的就是没有考虑ESP8266-01S引脚抖动问题。

  2）ESP8266-01S继电器改进电路原理图

  ESP8266-01S的继电器驱动电路修改也很简单，就是再电阻R2边上并联一个点解电容到地，也许已经有同学发现了这个电容没有容值，先别着急，要看完才能知道为什么。

  

  假设使用引脚GPIO0驱动继电器，GPIO0为低电平时继电器闭合，引脚GPIO0为高电平时继电器断开。

  原理如下：上电时当ESP8266-01S的引脚GPIO0突然变为低电平时，光耦工作，光耦的引脚3输出低电平，这时新加的电容就会开始充电，mos管的引脚1依然保持高电平，如果直到电容充满电光耦的引脚3一直保持低电平那么电流就会流过电阻R2，把mos管的引脚1就会被拉低，继电器闭合；如果电容还没充满电光耦的引脚3就变为了高电平，那么就不会有电流留到电阻R2，mos管的引脚1依然保持高电平，继电器就不会闭合。

   

  3）ESP8266-01S继电器驱动电路电容选择

  明白了原理，接下来就是确定电容的容值了。

  首先分析一下：ESP8266-01S上电时GPIO引脚会发生一次抖动，我们标记为抖动A；当代码初始化时把GPIO引脚初始化为输出时GPIO引脚会突然变为0，然后再通过代码把引脚输出置为1，又会发生一次抖动，我们标志为抖动B。

  如果只有抖动A，就是你的电路只需要解决ESP8266-01S上电一瞬间的抖动A，这个电容容值选择10~100uF就可以；

  如果解决GPIO0的抖动A和抖动B，这里假设ESP8266-01S上电后代码马上去初始化引脚GPIO0，这个电容容值是220uF左右；

  如果解决GPIO2的抖动A和抖动B，这里假设ESP8266-01S上电后代码马上去初始化引脚GPIO2，这个电容容值是470uF左右；

  至于为什么GPIO0和GPIO2选择的容值不一样，我猜测是因为官方代码里GPIO0和GPIO2的初始化时间不一样。

   

  目前我也已经基于方案3设计了一款继电器驱动电路，有需要的可以联系我哦。

  

  如果有什么疑问也欢迎大家留言。