Arduino è nato come una semplice scheda per l'istruzione e i produttori a chi piace il fai da te. Una piattaforma di hardware libre per gli amanti dell'elettronica che potrebbe essere programmata grazie a Arduino IDE e con molte possibilità. A poco a poco si è evoluta, emergendo nuove versioni ed edizioni della scheda, oltre a kit e accessori come i famosi scudi e moduli che hanno ampliato le funzionalità di base di queste schede.
Uno dei componenti aggiuntivi che ha fatto un grande balzo in avanti nelle funzionalità è stato il Modulo WiFi, come ESP8266, poiché questo ha permesso che i progetti che fino ad ora erano isolati potessero essere collegati a una rete e quindi essere in grado di monitorare o gestire il progetto da Internet in qualsiasi parte del pianeta. Ecco perché dedicheremo questa guida a ESP8266, in modo che tu possa sapere tutto ciò di cui hai veramente bisogno ...
Un po' di storia
La prima azienda che ha creato questo Il chip ESP8266 era Espressif, una società cinese con sede a Shanghai, anche se attualmente ci sono altri produttori che la stanno sviluppando e producendo. La data esatta del suo lancio era nell'estate del 2014, quindi non è così vecchia. Cominciò ad essere commercializzato a basso prezzo e questo insieme alle sue capacità lo fecero diventare presto molto popolare.
La comunità di sviluppatori Ha anche avuto un ruolo importante nel successo, poiché hanno iniziato a tradurre e pubblicare una grande quantità di documentazione, creare firmware e altri codici da poter utilizzare su ESP8266. Ciò ha fornito ai produttori tutti gli strumenti di cui avevano bisogno per essere in grado di utilizzare il dispositivo al massimo della loro potenza.
Ma dovresti sapere che, come con i transistor, la nomenclatura o la numerazione Non è sempre stato ESP8266, ma prima sono apparsi alcuni primi ESP, poi sono arrivate versioni come ESP8285 del 2016 che includeva una memoria flahsd da 1 MB integrata, e poi ESP8266 che conosciamo oggi sarebbe apparso, che sembra aver fatto un passo indietro perché Non ha questa memoria, ma puoi aggiungere altri chip esterni per memorizzare i programmi.
Di cosa si tratta?
El ESP8266 può essere integrato in un WiFi che fornisce un chip a basso costo con uno stack TCP / IP completo e un microcontrollore. È alimentato da 3.3v e ha un processore Tensilica Xtensa LX106 da 80 Mhz, 64 KB di RAM per le istruzioni e 96 KB per i dati, 16 pin GPIO, pin UART dedicati e interfaccia SPI e I2C.
La CPU Tensilica può essere reso più veloce overclockando che alcuni modelli, ma non tutti, consentono. In effetti, la frequenza di clock può essere raddoppiata. A proposito, una CPU di tipo RISC a 32 bit. Nel modulo è incluso anche un convertitore ADC a 10 bit per i segnali.
Come complemento, include un chip di memoria flash QSPI esterno da 512 KB a 4 MB a seconda del modulo, a volte può anche raggiungere i 16 MB. Per quanto riguarda la Funzionalità di connettività WiFi, è compatibile con lo standard IEEE 802.11 b / g / n, oltre a supportare la sicurezza WEP, WPA e WPA2.
Per cosa lo usi?
L'ESP8266, in poche parole, aggiunge capacità di connettività WiFi ai nostri progetti. Cioè, consente la connessione wireless a una rete locale oa Internet. Ciò consente un gran numero di possibilità, come la possibilità di collegare o scollegare apparecchi elettrici (utilizzando un relè) o altri tipi di sistemi meccanici della nostra casa per domotizzare la casa e controllarla tramite Internet dal nostro smartphone o da qualsiasi computer connesso da qualsiasi luogo.
Può essere utilizzato anche per controllare impianti di giardinaggio e irrigazione attraverso la rete, per automatizzare impianti industriali, controllo di Telecamere di videosorveglianza IP, monitorare i dati provenienti da reti di sensori distribuiti in punti diversi, per dispositivi indossabili con capacità di connessione, a Progetti IoT (Internet of Things o Internet of Things) e tutto ciò che puoi immaginare ...
Caratteristiche del modulo ESP8266:
Per farti sapere più in profondità l'ESP8266, qui ti diamo alcuni fatti interessanti che dovrai sapere su questo modulo.
Scheda dati ESP8266
Nelle sezioni precedenti abbiamo descritto alcuni di le caratteristiche principali di ESP8266Per avere tutti i dettagli tecnici in modo completo, sai già che puoi scaricare le famose schede tecniche che i produttori hanno dalle loro pagine web ufficiali. Alcune delle funzionalità extra descritte in dettaglio nella scheda tecnica sono:
- CPU Tensilica Xtensa L106 32 bit RISC 80 Mhz
- Convertitore ADC a 10 bit
- RAM 64KB i / 96KB d
- GPIO a 16 pin (non tutti possono essere utilizzati, anche il GPIO16 è collegato all'RTC o al Real Time Clock)
- bus digitale UART
- SPI
- I2C
- Voltaggio 3v e 3.6v
- Intensità 80mA
- Temperatura di esercizio da -40 a 125 ° C
- WiFi IEEE 802.11 b / g / n con supporto IPv4 e protocolli TCP / UDP / HTTP / HTTPS / FTP
- Consumo da 0.0005 a 170 mA a seconda dell'intensità del segnale
- Modalità: modalità attiva (attiva), modalità sleep (addormentata), Deep Sleep (deep sleep) - Influisce sul consumo
Per maggiori informazioni, scarica la scheda tecnica:
- Adafruit ESP8266
- Espressivo ESP8266EX (Versione migliorata)
Purtroppo solo sono in inglese, ma è facile capire tutti i dettagli se si dispone di conoscenze tecniche.
Pinout del modulo
Un altro dettaglio che può essere visto nella scheda tecnica è il pinout, cioè il pantillage. Quante basette hai e a cosa servono? A seconda che si tratti solo del chip ESP8266 o se è disponibile in un altro formato o modulo, il pinout può variare come puoi vedere nelle immagini sopra.
Integrazione con Arduino e wifi.h
Per la programmazione hai a tua disposizione una libreria chiamata wifi.h specifico in modo da poter utilizzare le funzioni in esso incluse durante la creazione dei codici sorgente con Arduino IDE per programmare il microcontrollore. Puoi visualizzare ulteriori informazioni su queste due pagine GitHub in cui sono ospitati questi progetti: Libreria Arduino Wifi.h / Libreria Wifi.h Espressif.
Per quanto riguarda integrazione con Arduino, potrebbe essere fatto se si tratta di un modulo o del chip ESP8266 separatamente. Tuttavia, si consiglia di utilizzare i moduli. Ne esistono di diversi tipi, ma i più conosciuti sono quelli forniti dal noto produttore Pensatore AI:
- ESP-01: è un modulo del primo apparso. Il suo prezzo è solitamente compreso tra € 2 e € 4. È un po 'datato e ha solo due GPIO utilizzabili per controllare i suoi sensori e attuatori. Questo modulo ha un'antenna WiFi integrata, LED, il chip ESP8266 e una memoria flash BG25Q80A.
- ESP-05: il suo prezzo è simile al precedente, ed è abbastanza semplice. I suoi pin possono essere facilmente usati per funzionare come scudo WiFi per Arduino o per usarlo in una breadboard, ma non ha alcun GPIO accessibile.
- ESP-12Sebbene sia abbastanza usato, potrebbe non essere il più pratico di tutti, soprattutto per i principianti. Il suo prezzo è di circa € 4 e dispone di 11 connessioni GPIO accessibili, una delle quali è analogica a 10 bit (1024 possibili valori digitali). Ma ha un grosso difetto, che dovrai saldare, perché non ha pin.
- ESP-201: il prezzo è di 6 € ed è quello preferito dai produttori e consigliato alla maggior parte degli utenti. Ha anche 11 porte GPIO, anche se non tutti possiamo usarle. In questo caso, ha dei pin per adattarlo alla breadboard o con Arduino senza saldature.
Sappiate che ci sono più moduliInfatti, nella prossima sezione parliamo di uno che è diventato popolare oggi e merita una menzione speciale.
NodoMCU
Un modulo molto popolare oggi è il cosiddetto NodeMCU, con un prezzo simile all'ESP-201, cioè circa 6 €. È il modulo che puoi vedere nelle immagini principali di questo articolo e che è estremamente facile da usare, con tutto il necessario già integrato. Cioè puoi lavorare in autonomia dall'inizio, senza dover aggiungere altri extra come nel caso dei moduli precedenti.
NodeMCU include anche un chip ESP8266, a adattatore seriale / USB, alimentato da microUSB, e si basa sulle caratteristiche dell'ESP-12. Sono apparse diverse versioni di questo NodeMCU, come 1 o 2 più aggiornate e migliorate. Ma la cosa più interessante è il firmware che include, che è possibile scaricare e consente la programmazione in linguaggi come Python, BASIC, JavaScript e altri meno popolari come LUA. Ricorda che il firmware è un codice, un programma di livello molto basso che viene archiviato in memoria ...