Arduino va començar sent una simple placa per a l'educació i els makers que els agrada el DIY. Una plataforma de hardware libre per als amants de l'electrònica que es podia programar gràcies a IDE Arduino i amb una gran quantitat de possibilitats. A poc a poc va anar evolucionant, sorgint noves versions i edicions de la placa, així com kits i complements com els famosos escuts (Shields) i mòduls que ampliaven les funcionalitats bàsiques d'aquestes plaques.
Un dels complements que va fer que es donés un gran pas endavant en les capacitats va ser el mòdul WiFi, com el ESP8266, Ja que això va permetre que els projectes que fins a la data estaven aïllats es poguessin connectar a una xarxa i així poder monitoritzar o gestionar el projecte des d'Internet arreu de l'planeta. Per això dedicarem aquesta guia a l'ESP8266, perquè puguis saber tot el que realment necessites ...
Una mica d'història
La primera empresa que va crear aquest xip ESP8266 va ser Espressif, una empresa de la Xina situada a Xangai, encara que actualment hi ha altres fabricants que ho estan desenvolupant i produint. La data exacta del seu llançament va ser a l'estiu de 2014, per tant no és tan vell. Es va començar a comercialitzar a un baix preu i això unit a les seves capacitats van fer que aviat es fes molt popular.
La comunitat de desenvolupadors també va tenir una important tasca en l'èxit, ja que van començar a traduir i publicar gran quantitat de documentació, crear firmwares i altres codis per poder usar sobre el ESP8266. Això li va donar als makers totes les eines que necessitaven per poder utilitzar el dispositiu amb les seves plenes facultats.
Però has de saber, que a l'igual que passa amb els transistors, la nomenclatura o numeració no sempre ha estat ESP8266, sinó que primer van aparèixer alguns primers ESP primerencs, després van venir versions com la ESP8285 de 2016 que incloïa una memòria flahsd i 1MB integrada, i després apareixeria el ESP8266 que coneixem actualment, que sembla haver fet un pas enrere perquè no disposa d'aquesta memòria, però se li pot afegir altres xips externs per emmagatzemar programes.
Què és?
El ESP8266 es pot integrar en un WiFi que proveeix un xip de baix cost amb una pila TCP / IP completa i un microcontrolador. S'alimenta amb 3.3vy disposa d'un processador Tensilica Xtensa LX106 de 80 MHz, memòria RAM de 64 KB per a instruccions i 96 KB per a dades, 16 pins GPIO, pins dedicats UART, i interfície SPI i I2C.
La CPU de Tensilica pot fer-se més veloç mitjançant overclocking que permeten alguns models, encara que no tots. De fet, es pot doblar la freqüència de rellotge. Per cert, una CPU de tipus RISC i de 32 bits. També s'inclou en el mòdul un convertidor ADC de 10 bits per als senyals.
Com a complement, inclou un xip extern de memòria flash QSPI de 512 KB a 4 MB depenent de la lliçó, fins i tot algunes vegades es pot arribar als 16 MB. Pel que fa a les capacitats de connectivitat WiFi, És compatible amb l'estàndard IEEE 802.11 b / g / n, a més de suportar seguretat WEP, WPA i WPA2.
Per a què es fa servir?
El ESP8266, dit d'una manera simple, afegeix capacitat de connectivitat WiFi als nostres projectes. És a dir, permet connexió wireless a una xarxa local oa Internet. Això possibilita gran quantitat de possibilitats, com a poder connectar o desconnectar electrodomèstics (usant un relé) O un altre tipus de sistemes mecànics de la nostra llar per domotitzar la casa i controlar-la per Internet des del nostre smartphone o qualsevol ordinador connectat des de qualsevol part.
També pot ser usat per controlar sistemes de jardineria i reg a través de la xarxa, per automatitzar sistemes industrials, control d' càmeres IP de videovigilància, Monitoritzar dades de xarxes de sensors distribuïts en diferents punts, per wereables amb capacitat de connexió, per projectes de IOT (Internet of Things o Internet de les coses) i tot el que puguis imaginar ...
Característiques de la lliçó ESP8266:
Perquè coneguis més a fons el ESP8266, Aquí et donem una sèrie de dades interessants que et caldrà conèixer sobre aquest mòdul.
Datasheet d'el ESP8266
En apartats anteriors hem descrit algunes de les característiques principals de l'ESP8266, Per obtenir tots els detalls tècnics a l'complet, ja saps que pots descarregar les famoses datasheets que tenen els fabricants des de les pàgines web oficials. Algunes de les característiques extra que es detallen a l'datasheet són:
- CPU Tensilica Xtensa L106 32 bits RISC 80MHz
- Convertidor ADC 10-bit
- RAM 64 KB i / 96 KB d
- GPIO 16 pins (no es poden fer servir tots, a més el GPIO16 està connectat a l'RTC o Real Time Clock)
- UART
- SCI
- I2C
- Voltatge 3v i 3.6V
- intensitat 80mA
- Temperatura d'operació -40 a 125ºC
- WiFi IEEE 802.11 b / g / n amb suport IPv4 i protocols TCP / UDP / HTTP / HTTPS / FTP
- Consum ,0.0005-170 mA segons la potència de senyal
- Maneres: Active mode (actiu), Sleep Mode (adormit), Deep Sleep (son profund) - Afecten el consum
Per a més dades, descarregar datasheet:
- Adafruit ESP8266
- Espressif ESP8266EX (Versió millorada)
Malauradament només es troben en anglès, Però és fàcil de comprendre tots els detalls si tens coneixements tècnics.
Pinout de la lliçó
Un altre dels detalls que es poden veure al datasheet és el pinout, és a dir, el pantillaje. Quantes patilles té i per a què serveix cadascuna. Depenent de si és només el xip ESP8266 o si ve en un altre format o mòdul, el patillatge pot variar com pots apreciar en les imatges superiors.
Integració amb Arduino i wifi.h
Per a la programació tens a la teva disposició una biblioteca anomenada wifi.h específica perquè puguis fer servir funcions incloses en ella a l'hora de crear els codis font amb Arduino IDE per programar el microcontrolador. Pots veure més informació en aquestes dues pàgines de GitHub on s'allotgen aquests projectes: Biblioteca Arduino Wifi.h / Biblioteca Wifi.h Espressif.
Quant a la integració amb Arduino, Es podria fer tant si és un mòdul com si és el xip ESP8266 per separat. No obstant, és recomanable fer servir els mòduls. Hi ha diversos tipus, però els més coneguts són els que proveeix el conegut fabricant AI-Thinker:
- ESP-01: És un mòdul dels primers que van aparèixer. El seu preu sol estar entre els 2 i els 4 €. És una mica antiquat i només disposa de dos GPIO utilitzables per controlar els seus sensors i actuadors. Aquest mòdul disposa d'una antena WiFi integrada, LEDs, el xip ESP8266 i memòria flash BG25Q80A.
- ESP-05: El seu preu és similar a l'anterior, i és bastant simple. Els seus pins poden ser fàcilment usats per treballar com shield WiFi per Arduino o per usar-lo en un protoboard, però no disposa de cap GPIO accessible.
- ESP-12: Encara que és bastant emprat, potser no sigui el més pràctic de tots, especialment per a iniciats. El seu preu és d'uns 4 €, i té accessibles 11 connexions GPIO, un d'ells és analògic de 10 bits (1024 valors digitals possibles). Però té un gran defecte, que hauràs de soldar, perquè no té pins.
- ESP-201: El preu és de 6 € i és el preferit dels makers i el recomanat per a la majoria d'usuaris. També disposa de 11 ports GPIO, encara que no tots podem usar-los. En aquest cas sí que disposa de patilles per a encaixar-lo en el protoboard o amb Arduino sense soldar.
Has de saber que existeixen més mòduls, De fet, en elsiguiente apartat parlem d'un que s'ha popularitzat en l'actualitat i que mereix una menció especial.
NodeMCU
un mòdul molt popular en l'actualitat és l'anomenat NodeMCU, Amb un preu similar a l'ESP-201, és a dir, de 6 € aproximadament. Es tracta de la lliçó que pots veure en les imatges principals d'aquest article i que és extremadament senzill d'utilitzar, amb tot el necessari ja integrat. És a dir, pot treballar de forma autònoma des del principi, sense necessitat d'haver de afegir altres extres com en el cas dels mòduls anteriors.
NodeMCU també inclou un xip ESP8266, XNUMX adaptador sèrie / USB, s'alimenta per microUSB, I es basa en les característiques de l'ESP-12. Han aparegut diverses versions d'aquest NodeMCU, com la 1 o la 2 més actualitzada i millorada. Però el més interessant és el firmware que inclou, que es pot descarregar i permet programar en llenguatges com Python, BASIC, JavaScript i altres menys populars com LUA. Recorda que el firmware és un codi, un programa de molt baix nivell que s'emmagatzema en una memòria ...