ESP8266: модуль WIFI для Arduino

Arduino пачаў працу як простая дошка для адукацыі і вытворцаў хто любіць самаробку. Бясплатная апаратная платформа для аматараў электронікі, якую можна запраграмаваць дзякуючы Ардуіна IDE і з вялікай колькасцю магчымасцей. Паступова ён развіваўся, з'яўляліся новыя версіі і выданні платы, а таксама камплекты і аксэсуары, такія як знакамітыя шчыты і модулі, якія пашырылі асноўныя функцыянальныя магчымасці гэтых плат.

Адным з дапаўненняў, які зрабіў вялікі скачок у магчымасцях, быў Модуль WiFi, напрыклад ESP8266, паколькі гэта дазваляла праектам, якія дагэтуль былі ізаляваны, быць падлучанымі да сеткі і, такім чынам, мець магчымасць кантраляваць і кіраваць праектам з Інтэрнэту ў любой кропцы планеты. Вось чаму мы збіраемся прысвяціць гэта кіраўніцтва ESP8266, каб вы маглі ведаць усё, што вам сапраўды трэба ...

трохі гісторыі

Першая кампанія, якая стварыла гэта Чып ESP8266 быў Espressif, кітайская кампанія, размешчаная ў Шанхаі, хаця ў цяперашні час ёсць і іншыя вытворцы, якія займаюцца распрацоўкай і вытворчасцю. Дакладная дата яго запуску была летам 2014 года, таму яна не такая ўжо старая. Ён пачаў прадавацца па нізкай цане, і разам з магчымасцямі ён хутка стаў вельмі папулярным.

La суполка распрацоўшчыкаў Гэта таксама мела важную ролю ў поспеху, бо яны пачалі перакладаць і публікаваць вялікую колькасць дакументацыі, ствараць прашыўкі і іншыя коды, якія можна было выкарыстоўваць на ESP8266. Гэта дало вытворцам усе неабходныя інструменты, каб мець магчымасць выкарыстоўваць прыладу на поўную моц.

Але вы павінны ведаць, што, як і ў выпадку з транзістарамі, наменклатура або нумарацыя Гэта не заўсёды быў ESP8266, але спачатку з'явіліся некаторыя раннія ESP, потым з'явіліся такія версіі, як ESP8285 ад 2016 года, якія ўключалі ў сябе ўбудаваную памяць flahsd памерам 1 МБ, а потым з'явіцца ESP8266, які мы ведаем сёння, і, здаецца, зрабіў крок назад таму што не Ён мае гэтую памяць, але вы можаце дадаць іншыя знешнія мікрасхемы для захоўвання праграм.

Што гэта такое?

El ESP8266 можна ўбудаваць у WiFi які забяспечвае недарагі чып з поўным стэкам TCP / IP і мікракантролерам. Ён сілкуецца ад 3.3v і мае 106 МГц працэсар Tensilica Xtensa LX80, 64 КБ аператыўнай памяці для інструкцый і 96 КБ для дадзеных, 16 высноў GPIO, выдзеленыя высновы UART і інтэрфейс SPI і I2C.

La Ценсілікавы працэсар гэта можна зрабіць хутчэй за кошт разгону, які дазваляюць некаторыя, але не ўсе мадэлі. На самай справе, тактавую частату можна падвоіць. Дарэчы, 32-бітны працэсар тыпу RISC. Таксама ў модуль уваходзіць 10-бітны пераўтваральнік АЦП для сігналаў.

У якасці дадатку ён уключае знешні чып флэш-памяці QSPI ад 512 КБ да 4 МБ у залежнасці ад модуля, часам ён можа дасягаць нават 16 МБ. Адносна Магчымасці падключэння да Wi-Fi, ён сумяшчальны са стандартам IEEE 802.11 b / g / n, акрамя таго, падтрымлівае бяспеку WEP, WPA і WPA2.

Для чаго вы яго выкарыстоўваеце?

ESP8266, прасцей кажучы, дадае магчымасць падключэння WiFi да нашых праектаў. Гэта значыць, ён дазваляе бесправадное падключэнне да лакальнай сеткі альбо да Інтэрнэту. Гэта дае вялікую колькасць магчымасцей, такіх як магчымасць падключэння і адключэння электрапрыбораў (з выкарыстаннем рэле) або іншыя тыпы механічных сістэм у нашым доме, якія дазваляюць аматарызаваць дом і кіраваць ім праз Інтэрнэт са смартфона альбо любога камп'ютэра, падлучанага з любой кропкі свету.

Ён таксама можа быць выкарыстаны для кіравання садоўніцтвам і ірыгацыйных сістэм праз сетку, для аўтаматызацыі прамысловых сістэм, кантролю над IP-камеры відэаназірання, кантраляваць дадзеныя з сэнсарных сетак, размеркаваных у розных кропках, для носных прылад з ёмістасцю падключэння, да IoT-праекты (Інтэрнэт рэчаў альбо Інтэрнэт рэчаў) і ўсё, што вы можаце сабе ўявіць ...

Асаблівасці модуля ESP8266:

Каб вы ведалі больш глыбока ESP8266, тут мы прыводзім вам шэраг цікавых фактаў, якія вам трэба будзе ведаць пра гэты модуль.

Табліца дадзеных ESP8266

У папярэдніх раздзелах мы апісалі некаторыя з іх асноўныя характарыстыкі ESP8266Каб атрымаць усе тэхнічныя дэталі ў поўным аб'ёме, вы ўжо ведаеце, што можаце загрузіць вядомыя табліцы дадзеных, якія ёсць у вытворцаў, са сваіх афіцыйных вэб-старонак. Некаторыя дадатковыя функцыі, якія падрабязна апісаны ў табліцы:

• Ценсілікавы працэсар Xtensa L106 32-біт RISC 80 МГц
• 10-бітны пераўтваральнік АЦП
• Аператыўная памяць 64 КБ i / 96 КБ d
• 16-кантактны GPIO (не ўсе могуць быць выкарыстаны, таксама GPIO16 падключаны да RTC або гадзінніку рэальнага часу)
• UART
• SPI
• I2C
• Напружанне 3v і 3.6v
• Інтэнсіўнасць 80мА
• Працоўная тэмпература ад -40 да 125ºC
• WiFi IEEE 802.11 b / g / n з падтрымкай IPv4 і пратаколамі TCP / UDP / HTTP / HTTPS / FTP
• Выдатак ад 0.0005 да 170 мА ў залежнасці ад магутнасці сігналу
• Рэжымы: актыўны рэжым (актыўны), рэжым сну (у сне), глыбокі сон (глыбокі сон) - уплывае на спажыванне

Для атрымання дадатковай інфармацыі, загрузіць табліцу:

• Адафрут ESP8266
• Эспрэсіф ESP8266EX (Палепшаная версія)

На жаль, толькі на англійскай мове, але лёгка зразумець усе дэталі, калі ў вас ёсць тэхнічныя веды.

Распіноўка модуля

Яшчэ адна дэталь, якую можна ўбачыць у табліцы дадзеных, - распіноўка, гэта значыць, панцыр. Колькі ў вас бакенбардаў і для чаго ён прызначаны? У залежнасці ад таго, ці толькі гэта чып ESP8266, альбо ў іншым фармаце ці модулі, распілоўкі могуць адрознівацца, як вы бачыце на малюнках вышэй.

Інтэграцыя з Arduino і wifi.h

Для праграмавання ў вашым распараджэнні бібліятэка пад назвай wifi.h канкрэтна, так што вы можаце выкарыстоўваць уключаныя ў яго функцыі пры стварэнні зыходных кодаў з IDE Arduino для праграмавання мікракантролера. Вы можаце ўбачыць больш інфармацыі на гэтых дзвюх старонках GitHub, дзе размешчаны гэтыя праекты: Бібліятэка Arduino Wifi.h / Бібліятэка Wipre.h Espressif.

Аб інтэграцыя з Arduino, гэта можа быць зроблена, няхай гэта будзе модуль альбо чып ESP8266 асобна. Аднак рэкамендуецца выкарыстоўваць модулі. Існуе некалькі відаў, але найбольш вядомыя тыя, якія прадастаўляе вядомы вытворца ІІ-мысляр:

• ESP-01: гэта модуль першага, які з'явіўся. Яго кошт звычайна складае ад 2 да 4 еўра. Ён трохі састарэў і мае толькі два прыдатныя GPIO для кіравання яго датчыкамі і прывадамі. Гэты модуль мае ўбудаваную антэну WiFi, святлодыёды, чып ESP8266 і флэш-памяць BG25Q80A.
• ESP-05: цана яго аналагічная папярэдняй, і даволі простая. Яго шпількі можна лёгка выкарыстоўваць як экран WiFi для Arduino альбо выкарыстоўваць яго ў макеце, але ў яго няма даступнага GPIO.
• ESP-12Нягледзячы на ​​тое, што ён даволі выкарыстоўваецца, ён можа быць не самым практычным з усіх, асабліва для пачаткоўцаў. Яго кошт складае каля 4 еўра, і ў яго ёсць 11 даступных GPIO-злучэнняў, адно з іх - 10-бітнае аналагавае (1024 магчымыя лічбавыя значэнні). Але ў яго вялікі дэфект, які вам прыйдзецца прылітаваць, бо ў ім няма шпілек.
• ESP-201: цана складае 6 еўра і з'яўляецца пераважнай для вытворцаў і рэкамендуецца для большасці карыстальнікаў. Ён таксама мае 11 GPIO-партоў, хаця не ўсе мы можам імі карыстацца. У гэтым выпадку ў яго ёсць шпількі, каб усталяваць яго на макет або з Arduino без пайкі.

Вы павінны ведаць, што ёсць больш модуляўНа самай справе, у наступным раздзеле мы гаворым пра той, які сёння стаў папулярным і заслугоўвае асобнай згадкі.

NodeMCU

Модуль сёння вельмі папулярны так званы NodeMCU, па цане, аналагічнай ESP-201, гэта значыць прыблізна 6 еўра. Гэта модуль, які вы можаце ўбачыць на асноўных малюнках гэтага артыкула, і які надзвычай просты ў выкарыстанні, і ўсё неабходнае ўжо інтэгравана. Гэта значыць, вы можаце працаваць аўтаномна з самага пачатку, без неабходнасці дадаваць іншыя дадатковыя паслугі, як у выпадку з папярэднімі модулямі.

NodeMCU таксама ўключае чып ESP8266, a паслядоўны / USB-адаптар, харчаванне ад microUSB, і заснаваны на характарыстыках ESP-12. З'явілася некалькі версій гэтага NodeMCU, напрыклад, 1 або 2 больш абноўленыя і палепшаныя. Але самае цікавае - гэта прашыўка, якая ў яе ўваходзіць, якая Вы можаце спампаваць і гэта дазваляе праграмаваць на такіх мовах, як Python, BASIC, JavaScript і іншых менш папулярных, такіх як LUA. Памятаеце, што прашыўка - гэта код, праграма вельмі нізкага ўзроўню, якая захоўваецца ў памяці ...