na 2024/10/7 309

Przewodnik dla początkujących po modułach ESP-01, ESP-05, ESP-12 i ESP-20101

Jeśli pracujesz nad projektami IoT, wybór odpowiedniego modułu ESP może mieć różnicę.W tym artykule bada różne moduły ESP i ich unikalne funkcje, w tym ESP-01, ESP-05, ESP-12 i ESP-201.Dowiesz się także o różnych dostępnych płytach testowych, ich konfiguracjach i tym, jak pasują do twoich projektów.Zrozumienie tych modułów i płyt testowych możesz znaleźć odpowiednie opcje, które odpowiadają Twoim potrzebom rozwoju i pomóc usprawnić przepływy pracy projektu.

Katalog

Porównanie gołe modułów

Funkcja	ESP-01	ESP-05	ESP-12	ESP-201	Testboard
Piny GPIO	2	-	11	11	11
ADC	-	-	1	1	1
Antena	PCB	PCB	PCB	Zewnętrzny/PCB	PCB
USB-Serial	NIE	NIE	NIE	NIE	-
Przyjazny dla chleba	Średni	Dobry	Zły	Dobry	Zły
Forma	Mały	Mały	Średni	Duży	Bardzo duże
Cena	~ 3 USD	~ 3 USD	~ 3 USD	~ 3 USD	~ 6,50 USD
Aplikacja	Prosty tryb samodzielny lub tarcza Wi-Fi dla Arduino	Tarcza Wi-Fi	Samodzielne	Samodzielne	Prototypowanie

Porównanie modułów rozwojowych

Funkcja	Nodemcu v0.9	Nodemcu v1.0	WEMOS D1 Mini	WEMOS D1 R2	Lolin V3 Nodemcu Board
Markowe	Nodemcu	Doit	Wemos	Wemos	Lolin
Piny GPIO	11	11	11	11	11
ADC	1	1	1	1	1
Antena	PCB	PCB	PCB	PCB	PCB
Moduł ESP8266	ESP12 (AI-Thinker)	ESP12 (AI-Thinker)	ESP12E (WEMOS)	ESP12E (WEMOS)	ESP12E (AI-Thinker)
USB-Serial	Tak	Tak	Tak	Tak	Tak
Chip seryjny	CH340G	CP2102/CH340G	CH340G	CH340G	CH340G
Tablica chleba	Złe (obejmuje wiele szpilków)	Bardzo dobry	Bardzo dobrze (po lutowaniu)	Zły (Forma Arduino)	Złe (obejmuje wiele szpilków)
Forma	Duży	Duży	Średni	Bardzo duże	Duży
Aplikacja	Początkujący rozwój	Początkujący rozwój	Rozwój zaawansowany (wymagane lutowanie)	Forma rozwoju kompatybilność z tarczami Arduino	Rozwój rozpoczyna się

ESP-01

. ESP-01 jest kompaktowym i szeroko stosowanym modułem Wi-Fi, mierzącym zaledwie 24,75 mm na 14,5 mm.Jego niewielki rozmiar sprawia, że ​​jest popularnym wyborem dla różnych aplikacji, choć ma pewne ograniczenia, o których należy pamiętać.Moduł zawiera dwa piny GPIO, które umożliwiają podstawową kontrolę nad urządzeniami zewnętrznymi i peryferyjami.Po połączeniu z adapterem seryjnym do USB możesz łatwo błysnąć różnymi wersjami oprogramowania układowego na ESP-01.Zazwyczaj jest wyprzedzony w oprogramowaniu układowym, dzięki czemu jest kompatybilny z systemami Arduino.Jednak jego układ PIN może być trudny, ponieważ ściśle rozmieszczone rzędy utrudniają stosowanie na standardowych deskach.Ta konfiguracja zwiększa ryzyko krótkich obwodów, ale użycie adaptera płyty chlebowej lub drutów DuPont dla kobiet może pomóc w zabezpieczeniu połączeń.

Zbudowany wokół układu ESP8266, ESP-01 oferuje niezawodną łączność Wi-Fi i obsługuje protokoły TCP/IP, co czyni go idealnym do zadań sieciowych.Dwa piny GPIO ograniczają opcje rozszerzenia, ale moduł jest nadal łatwy w użyciu i dobrze nadaje się do prostych aplikacji.Działa przy napięciach między 3,0 V a 3,6 V, zapewniając stabilną wydajność w przypadku prawidłowego stosowania.

ESP-01 jest powszechnie używany w projektach wymagających komunikacji bezprzewodowej, takich jak systemy automatyzacji domowej, sieci zdalnych czujników i inne urządzenia IoT.Jego łatwość użycia i kompatybilność z Arduino sprawiają, że jest to opcja do dodawania podstawowej łączności do twoich projektów.Integracja ESP-01 może zwiększyć funkcjonalność twojego projektu, umożliwiając transmisję danych w czasie rzeczywistym i funkcje zdalnego sterowania.

Pomimo jego korzyści, niewielki rozmiar ESP-01 może stanowić wyzwania, szczególnie w przypadku standardowych desek.Bliskość szpilek zwiększa prawdopodobieństwo zwarć.Aby to rozwiązać, możesz użyć specjalistycznych adapterów lub drutów DuPont dla kobiet, które oferują bezpieczniejsze połączenia i utrzymują elastyczność modułu w różnych konfiguracjach.

ESP-05

ESP-05 to mały moduł Wi-Fi, który zapewnia bezprzewodową łączność z mikrokontrolerów, takich jak Arduino.Zazwyczaj jest wyposażony w czteropinową konfigurację: 3,3 V, GND, RX i TX.Istnieje również wersja z dodatkowym pinem resetowania, co ułatwia zresetowanie modułu podczas rozwoju.Ta prosta konfiguracja PIN umożliwia łatwą integrację z płytami chlebowymi, umożliwiając szybkie prototypowanie i testowanie.

Dzięki podstawowej konfiguracji ESP-05 zawiera szpilkę zasilającą (3,3 V), szpilkę naziemną (GND) i dwa szpilki danych (RX i TX), co czyni go odpowiednim do prostych projektów.Wersja z pinem resetowania sprawia, że ​​częste resety są wygodniejsze, oszczędzając czas podczas testowania bez konieczności odłączenia modułu.

Projekt ESP-05 dobrze pasuje do standardowych desek, dzięki czemu konfiguracje sprzętowe są łatwe i szybkie w konfiguracji.To upraszcza prototypowanie, pozwalając od razu zacząć eksperymenty.

Moduł zwykle jest wyposażony w wstępnie załadowane oprogramowanie układowe i może być konieczne dokonanie regulacji - takich jak przecinanie potencjalnych klientów lub dodawanie nowych pinów - aby upewnić się, że działa poprawnie z niektórymi bibliotekami mikrokontrolera.Różnice w oprogramowaniu układowym mogą wymagać rozwiązywania problemów i dostosowania konfiguracji dla konkretnych potrzeb projektu.Ten proces pozwala dostosować moduł zgodnie z projektem, zwiększając jego funkcjonalność i umożliwiając bardziej praktyczne wrażenia.

ESP-12

. ESP-12 Moduł znany jest z elastyczności i bogatego zestawu funkcji, w tym 11 pinów GPIO i 10-bitowych ADC.Ten zakres funkcjonalności sprawia, że ​​jest dostosowywany do różnych projektów, co pozwala używać go w wielu różnych scenariuszach.Godną uwagi zaletą ESP-12 jest prosta konfiguracja trybu głębokiego snu, co znacznie zwiększa wydajność energetyczną.

Po zoptymalizowaniu moduł może działać przez okres do trzech lat na zaledwie dwóch akumulatorach AA, co czyni go doskonałym wyborem dla długoterminowych projektów o niskiej mocy.Jednak pomimo swoich korzyści, ESP-12 może być trudny do pracy podczas prototypowania, ponieważ nie pasuje do standardowych desek.Może to sprawić, że początkowa konfiguracja i testowanie jest nieco trudne.

Aby rozwiązać ten problem, możesz użyć płyt wybitnych lub specjalnie zaprojektowanych adapterów, które umożliwiają łatwiejsze połączenie z deskami.Rozwiązania te zapewniają, że nadal możesz wykorzystać wszystkie funkcje modułu bez uszczerbku dla wygody podczas rozwoju.

Popularność ESP-12 wynika również z łatwego dostępu do kluczowych pinów chipowych, co czyni go preferowanym wyborem dla samodzielnych projektów i wcześniejszych wersji Nodemcu.Ta dostępność pozwala dodać więcej funkcji i wprowadzać niestandardowe modyfikacje w razie potrzeby.

Dzięki kompleksowym możliwościom ESP-12 często służy jako podstawowy element w złożonych projektach, zmniejszając potrzebę dodatkowych komponentów zewnętrznych.Jego prosta konfiguracja sprawia, że ​​idealnie nadaje się do projektów, które wymagają precyzyjnej kontroli nad wieloma operacjami we/wy, pomagając tworzyć wydajne i kompaktowe projekty.

ESP-201

Moduł Wi-Fi ESP-20101, pierwotnie nazwany ESP-12, został zmieniony w celu zapobiegania konfliktom nazewnictwa i ułatwienia użytkownikom identyfikacji.Ta zmiana pomaga odróżnić ją od innych modułów, minimalizując zamieszanie i upraszczając rozwój.

Zaprojektowany dla kompatybilności z debsownikami, ESP-2010 zapewnia łatwy dostęp do swoich pinów, co czyni go popularnym wyborem do prototypowania.Aby poprawnie dopasować go do płyty chleba, może być konieczne zginanie lub rozsunięcie czterech przednich szpilek.Chociaż ta modyfikacja może wydawać się niewygodna, znacznie zwiększa elastyczność i użyteczność modułu w różnych projektach.

ESP-201 jest wyposażony w wbudowaną antenę drukowaną PCB, która działa dobrze w przypadku komunikacji krótkiego zasięgu, ale zawiera również zewnętrzne złącze antenowe w celu rozszerzenia swojego zasięgu dla aplikacji na dłużej dystans.Łącząc antenę o wysokiej wartości, możesz znacznie zwiększyć siłę i czułość sygnału, co jest szczególnie przydatne w scenariuszach wymagających silnej łączności, takich jak automatyzacja domowa lub złożone konfiguracje IoT.

Wielu użytkowników z powodzeniem wykorzystało zewnętrzne złącze antenowe do zwiększenia zakresu Wi-Fi w różnych projektach, podkreślając możliwość adaptacji modułu.Chociaż początkowe modyfikacje PIN mogą wydawać się kłopotliwe, pozwalają one na szersze opcje użytkowania, pokazując wszechstronność i niezawodną wydajność ESP-20101 w rzeczywistych aplikacjach.

Tablice testowe dla modułów ESP

Tablice testowe są dostępne w różnych formach, każda wyposażona w podstawowe komponenty, takie jak pakiet akumulatorów, diody LED, rezystor zależny od światła podłączony do ADC i moduł ESP-12.Wiele z tych płyt zawiera skoczkę do łatwego migania oprogramowania układowego i regulator napięcia, który przekształca 4,5 V z pakietu akumulatora w 3,3 V potrzebne przez ESP8266.W razie potrzeby możesz również wymienić pakiet akumulatorów na linie energetyczne USB.Zazwyczaj te formy testowe służą dwóm głównym celom: mogą być używane jako samodzielne węzły zasilane przez pakiet akumulatora lub do szybkiego testowania kodu z wstępnie skonfigurowanymi peryferyjami.W szczególności jeden z tych modeli działał przez ponad 1000 godzin na zaledwie trzech akumulatorach AA, pokazując jego wydajność.

Sam moduł jest wyposażony w adapter szeregowy do USB i wtyczkę Micro USB, dzięki czemu jest szybka.Chociaż został zaprojektowany w celu usprawnienia rozwoju z ESP8266, napotkał pewne problemy z miganiem oprogramowania układowego w niektórych systemach.Formularz formularza modułu może również blokować dostęp do niektórych pinów do chleba, wymagające przewodów mostowych do podłączenia tych pinów.Pomimo tych wad i nieco wyższych kosztów, moduł nadal okazuje się wysoce cenny dla projektów rozwojowych.Oczekuje się, że nadchodzące aktualizacje rozwiążą te problemy, mając na celu uczynienie go bardziej wszechstronnym rozwiązaniem dla węzłów IoT opartych na Arduino.

Wyzwania stojące przed modułem V0.9 podkreślają część złożoności w projektowaniu sprzętu.Problemy takie jak trudności z miganiem oprogramowania często wynikają z problemów kompatybilności, które są wspólne z technologią na wczesnym etapie.Ograniczony dostęp do pinów breadboard dodatkowo podkreśla potrzebę bardziej przyjaznych rozważań projektowych w narzędziach prototypowych.Oczekiwane przyszłe zmiany prawdopodobnie rozwiązują te problemy, co prowadzi do lepszej użyteczności i funkcjonalności napędzanej przez informacje zwrotne użytkowników.

W najnowszej wersji Nodemcu używa teraz zaktualizowanego modułu ESP-12E, który oferuje 4 MB pamięci flash i dodatkowe wytyczne.Ten projekt pasuje bezpieczniej na standardowej tablicy chleba, pozostawiając jeden rząd pinów dostępnych z każdej strony.Moduł automatyzuje również kombinację przycisku resetowania/flash w Arduino IDE i obsługuje szybsze prędkości przesyłania kodu do 921600 BAUD.Chociaż jest to nieco droższe, eliminuje potrzebę dodatkowego sprzętu, takiego jak konwerter serialu-użytkownika, co czyni go preferowanym wyborem dla projektów IoT.

Dalsze ulepszenia modułu V1.0 sprawiają, że jest jeszcze bardziej odpowiedni do rozwoju IoT.Wraz ze zwiększoną pamięcią flash i dodatkowymi wyczerpkami pozwala na bardziej zaawansowane aplikacje.Usprawniony proces przesyłania kodu oszczędza czas i minimalizuje ryzyko błędów, co jest szczególnie przydatne podczas rozwoju.Usuwając potrzebę dodatkowego sprzętu, moduł V1.0 skutecznie zmniejsza koszty i złożoność, co czyni go praktycznym wyborem dla różnych projektów w świecie rzeczywistym.

Wniosek

Zrozumienie unikalnych funkcji i zastosowań różnych modułów ESP, takich jak ESP-01, ESP-05, ESP-12 i ESP-2010, a także różne płyty testowe, będziesz mógł wybrać najlepsze komponenty dla swoichProjekty IoT.Każdy moduł ma swoje mocne i wyzwania, niezależnie od tego, czy jest to kompaktowa konstrukcja ESP-01, prosta konfiguracja ESP-05, czy elastyczność ESP-12 i ESP-201.Dzięki tej wiedzy możesz wybrać odpowiednie narzędzia, aby uprościć proces rozwoju, skrócić czas konfiguracji i stworzyć bardziej wydajne projekty.