O Arduino começou como uma placa simples para educação e fabricantes quem gosta de DIY. Uma plataforma de hardware libre para os amantes da eletrônica que pode ser programada graças a Arduino IDE e com muitas possibilidades. Aos poucos foi evoluindo, surgindo novas versões e edições da prancha, além de kits e acessórios como os famosos escudos e módulos que ampliaram as funcionalidades básicas dessas pranchas.
Um dos add-ons que deram um grande salto em termos de recursos foi o Módulo WiFi, como ESP8266, pois isso permitiu que os projetos que até agora estavam isolados pudessem se conectar em rede e assim monitorar ou gerenciar o projeto pela Internet em qualquer lugar do planeta. Por isso, vamos dedicar este guia ao ESP8266, para que você saiba tudo o que realmente precisa ...
Um pouco de história
A primeira empresa que criou este O chip ESP8266 era Espressif, uma empresa chinesa localizada em Xangai, embora atualmente existam outros fabricantes que a estão desenvolvendo e produzindo. A data exata de seu lançamento foi no verão de 2014, então não é tão antiga. Começou a ser comercializado a baixo preço e isso juntamente com as suas capacidades, rapidamente se tornou muito popular.
La comunidade de desenvolvedores Também teve um papel importante no sucesso, já que passaram a traduzir e publicar uma grande quantidade de documentação, criar firmwares e outros códigos para poderem usar no ESP8266. Isso deu aos fabricantes todas as ferramentas de que precisavam para usar o dispositivo com toda a sua potência.
Mas você deve saber que, assim como acontece com os transistores, a nomenclatura ou numeração Nem sempre foi ESP8266, mas primeiro alguns ESPs iniciais apareceram, então versões como o ESP8285 de 2016 vieram que incluíam uma memória flahsd de 1 MB integrada, e então o ESP8266 que conhecemos hoje iria aparecer, o que parece ter dado um passo atrás porque não tem essa memória, mas outros chips externos podem ser adicionados para armazenar programas.
O que é?
El ESP8266 pode ser integrado em um WiFi que fornece um chip de baixo custo com uma pilha TCP / IP completa e um microcontrolador. Ele é alimentado por 3.3v e tem um processador Tensilica Xtensa LX106 de 80 Mhz, 64 KB de RAM para instruções e 96 KB para dados, 16 pinos GPIO, pinos UART dedicados e interface SPI e I2C.
La Tensilica CPU pode ser feito mais rápido com overclocking que alguns, mas não todos, os modelos permitem. Na verdade, a frequência do clock pode ser duplicada. A propósito, uma CPU do tipo RISC de 32 bits. Também incluído no módulo está um conversor ADC de 10 bits para os sinais.
Como complemento, inclui um chip de memória flash QSPI externo de 512 KB a 4 MB dependendo do módulo, às vezes pode até atingir 16 MB. Sobre a Capacidades de conectividade WiFi, é compatível com o padrão IEEE 802.11 b / g / n, além de suportar segurança WEP, WPA e WPA2.
Usado para?
O ESP8266, simplesmente, adiciona capacidade de conectividade WiFi aos nossos projetos. Ou seja, permite a conexão sem fio a uma rede local ou à Internet. Isso permite muitas possibilidades, como ser capaz de conectar ou desconectar aparelhos elétricos (usando um relé) ou outros tipos de sistemas mecânicos em nossa casa para dominá-la e controlá-la pela Internet a partir de nosso smartphone ou qualquer computador conectado de qualquer lugar
Também pode ser usado para controlar sistemas de jardinagem e irrigação através da rede, para automatizar sistemas industriais, controle de Câmeras de vigilância por vídeo IP, monitorar dados de redes de sensores distribuídos em pontos diferentes, para wearables com capacidade de conexão, para Projetos IoT (Internet das Coisas ou Internet das Coisas) e tudo que você possa imaginar ...
Recursos do módulo ESP8266:
Para você saber mais em profundidade o ESP8266, aqui fornecemos uma série de fatos interessantes que você precisa saber sobre este módulo.
Folha de dados ESP8266
Nas seções anteriores, descrevemos alguns dos as principais características do ESP8266Para obter todos os detalhes técnicos na íntegra, você já sabe que pode baixar as famosas fichas técnicas que os fabricantes possuem em suas páginas oficiais. Alguns dos recursos extras detalhados na folha de dados são:
- CPU Tensilica Xtensa L106 32 bits RISC 80Mhz
- Conversor ADC de 10 bits
- RAM 64 KB e / 96 KB d
- GPIO de 16 pinos (nem todos podem ser usados, também o GPIO16 está conectado ao RTC ou relógio em tempo real)
- UART
- SPI
- I2C
- Tensão 3v e 3.6v
- Intensidade 80mA
- Temperatura de operação -40 a 125ºC
- WiFi IEEE 802.11 b / g / n com suporte IPv4 e protocolos TCP / UDP / HTTP / HTTPS / FTP
- Consumo de 0.0005 a 170 mA dependendo da intensidade do sinal
- Modos: modo ativo (ativo), modo de hibernação (adormecido), sono profundo (sono profundo) - afeta o consumo
Para maiores informações, baixar folha de dados:
- Adafruit ESP8266
- Expressif ESP8266EX (Versão melhorada)
Infelizmente só estão em inglês, mas é fácil entender todos os detalhes se você tiver conhecimento técnico.
Pinagem do módulo
Outro detalhe que pode ser visto na ficha técnica é a pinagem, ou seja, a planície. Quantas costeletas você tem e para que serve cada uma? Dependendo se é apenas o chip ESP8266 ou se vem em outro formato ou módulo, as pinagens podem variar como você pode ver nas imagens acima.
Integração com Arduino e wi-fi.h
Para programação você tem à sua disposição uma biblioteca chamada wifi.h específico para que você possa usar as funções incluídas nele ao criar os códigos-fonte com Arduino IDE para programar o microcontrolador. Você pode ver mais informações nessas duas páginas do GitHub onde esses projetos estão hospedados: Biblioteca Arduino Wifi.h / Wifi Library.h Espressif.
Em relação a integração com Arduino, isso poderia ser feito seja um módulo ou o chip ESP8266 separadamente. No entanto, é recomendável usar módulos. Existem vários tipos, mas os mais conhecidos são aqueles fornecidos pelo conhecido fabricante Pensador de IA:
- ESP-01: é um módulo do primeiro que apareceu. Seu preço é geralmente entre € 2 e € 4. É um pouco desatualizado e só tem dois GPIOs utilizáveis para controlar seus sensores e atuadores. Este módulo possui uma antena Wi-Fi embutida, LEDs, o chip ESP8266 e memória flash BG25Q80A.
- ESP-05: seu preço é semelhante ao anterior e é bastante simples. Seus pinos podem ser facilmente usados para funcionar como um escudo WiFi para o Arduino ou para usá-lo em uma placa de ensaio, mas ele não tem nenhum GPIO acessível.
- ESP-12Embora seja bastante utilizado, pode não ser o mais prático de todos, especialmente para iniciantes. Seu preço é de cerca de € 4, e tem 11 conexões GPIO acessíveis, uma delas é analógica de 10 bits (1024 valores digitais possíveis). Mas tem um grande defeito, que vai ter que soldar, porque não tem pinos.
- ESP-201: o preço é de 6 € e é o preferido pelos fabricantes e recomendado para a maioria dos utilizadores. Ele também tem 11 portas GPIO, embora nem todos possamos usá-las. Nesse caso, ele tem pinos para encaixar na placa de ensaio ou no Arduino sem solda.
Saiba que existem mais módulosNa verdade, na próxima seção falaremos sobre um que se tornou popular hoje e que merece uma menção especial.
NodeMCU
Um módulo muito popular hoje é o chamado NodeMCU, com um preço semelhante ao ESP-201, ou seja, cerca de 6 €. É o módulo que você pode ver nas imagens principais deste artigo e que é extremamente fácil de usar, com tudo o que você precisa já integrado. Ou seja, você pode trabalhar de forma autônoma desde o início, sem ter que adicionar outros extras como no caso dos módulos anteriores.
NodeMCU também inclui um chip ESP8266, um adaptador serial / USB, alimentado por microUSB, e é baseado nas características do ESP-12. Várias versões deste NodeMCU apareceram, como 1 ou 2 mais atualizadas e melhoradas. Mas o mais interessante é o firmware que inclui, que você pode baixar e permite a programação em linguagens como Python, BASIC, JavaScript e outras menos populares como LUA. Lembre-se de que o firmware é um código, um programa de nível muito baixo que fica armazenado na memória ...