на 2024/10/7 300

Посібник для початківців щодо модулів та тестових дощок ESP-01, ESP-05, ESP-12 та ESP-201

Якщо ви працюєте над проектами IoT, вибір правильного модуля ESP може змінити все.У цій статті досліджуються різні модулі ESP та їх унікальні особливості, включаючи ESP-01, ESP-05, ESP-12 та ESP-2011.Ви також дізнаєтесь про різні наявні тестові дошки, їх конфігурації та про те, як вони вписуються у ваші проекти.Розуміючи ці модулі та тестові дошки, ви можете знайти правильні варіанти, які відповідають вашим потребам у розробці та допоможуть впорядкувати робочі процеси проекту.

Каталог

Порівняння голих модулів

Означати	ESP-01	ESP-05	ESP-12	ESP-201	Тестова дошка
Шпильки GPIO	2	-	11	11	11
АДК	-	-	1	1	1
Антена	Друкована плата	Друкована плата	Друкована плата	Зовнішня/друкована плата	Друкована плата
USB-Serial	Ні	Ні	Ні	Ні	-
Clastoboard Friendly	Середній	Добрий	Поганий	Добрий	Поганий
Форм -фактор	Невеликий	Невеликий	Середній	Великий	Дуже великий
Ціна	~ $ 3	~ $ 3	~ $ 3	~ $ 3	~ $ 6,50
Застосування	Простий автономний режим або Wi-Fi Shield для Arduino	Wi-Fi щит	Автономний	Автономний	Прототипування

Порівняння модулів розвитку

Означати	Nodemcu v0.9	Nodemcu v1.0	Wemos d1 mini	Wemos D1 R2	LOLIN V3 NODEMCU BOARD
Фірмовий	Nodemcu	Доїти	Бемос	Бемос	Лолін
Шпильки GPIO	11	11	11	11	11
АДК	1	1	1	1	1
Антена	Друкована плата	Друкована плата	Друкована плата	Друкована плата	Друкована плата
Модуль ESP8266	ESP12 (AI-Thinker)	ESP12 (AI-Thinker)	ESP12E (Wemos)	ESP12E (Wemos)	ESP12E (AI-Thinker)
USB-Serial	Так	Так	Так	Так	Так
Серійний чіп	CH340G	CP2102/CH340G	CH340G	CH340G	CH340G
Дошка	Погано (охоплює багато шпильок)	Дуже добре	Дуже добре (після паяльника)	Поганий (фактор форми Arduino)	Погано (охоплює багато шпильок)
Форм -фактор	Великий	Великий	Середній	Дуже великий	Великий
Застосування	Початківець розвитку	Початківець розвитку	Розвиток вдосконалено (необхідна пайка)	Сумісність форми розробки з Arduino Shields	Розробка початків

ESP-01

З ESP-01 є компактним і широко використовуваним модулем Wi-Fi, вимірюючи всього 24,75 мм на 14,5 мм.Його невеликий розмір робить його популярним вибором для різних додатків, хоча він має деякі обмеження, які потрібно пам’ятати.Модуль включає дві шпильки GPIO, які дозволяють базувати контроль над зовнішніми пристроями та периферійними пристроями.При підключенні з адаптером серійного до USB ви можете легко спалахнути різні версії прошивки на ESP-01.Зазвичай він постачається попередньо завантаженим у прошивці, що робить його сумісним із системами Arduino.Однак його компонування шпильки може бути складним, оскільки чітко розташовані рядки ускладнюють використання на стандартних дошках.Ця установка збільшує ризик виникнення коротких ланцюгів, але використання адаптера на дошці або дроту DuPont для жінок до чоловіків може допомогти забезпечити з'єднання.

Побудований навколо мікросхеми ESP8266, ESP-01 пропонує надійне підключення Wi-Fi та підтримує протоколи TCP/IP, що робить його ідеальним для завдань мереж.Його два штифти GPIO обмежують параметри розширення, але модуль все ще простий у використанні та добре підходить для прямолінійних додатків.Він працює при напругах між 3,0 В та 3,6 В, забезпечуючи стабільну продуктивність при правильному використанні.

ESP-01 зазвичай використовується в проектах, які потребують бездротового зв’язку, таких як системи автоматизації домашньої автоматизації, дистанційні сенсорні мережі та інші пристрої IoT.Його простота використання та сумісність з Arduino робить його варіантом для додавання основного підключення до ваших проектів.Інтеграція ESP-01 може покращити функціональність проекту, включивши передачу даних у режимі реального часу та функції дистанційного керування.

Незважаючи на свої переваги, невеликий розмір ESP-01 може створювати виклики, особливо при використанні на стандартних дошках.Близькість штифтів збільшує ймовірність коротких схем.Щоб вирішити це, ви можете використовувати спеціалізовані адаптери або дроти дупон для жінок та чоловіків, які пропонують більш безпечні з'єднання та підтримують гнучкість модуля в різних налаштуваннях.

ESP-05

ESP-05-це невеликий модуль Wi-Fi, який забезпечує бездротове підключення до мікроконтролерів, таких як Arduino.Зазвичай він постачається з чотирма контактами налаштування: 3.3 В, GND, RX та TX.Також є версія з додатковим шпилькою для скидання, що полегшує скидання модуля під час розробки.Ця проста конфігурація PIN -коду дозволяє легко інтегрувати з дошками, що дозволяє швидко прототипувати та тестувати.

Завдяки основній установці ESP-05 включає штифт живлення (3.3 В), заземлений штифт (GND) та дві штифти даних (RX та TX), що робить його придатним для простих проектів.Версія з шпилькою для скидання частих робить зручніше, заощаджуючи час під час тестування без необхідності відключення модуля.

Дизайн ESP-05 добре вписується в стандартні дошки, що робить конфігурації обладнання легким та швидким для налаштування.Це спрощує прототипування, дозволяє вам розпочати експерименти відразу.

Модуль зазвичай постачається з попередньо завантаженою прошивкою, і вам може знадобитися вносити корективи - наприклад, як різання потенційних клієнтів або додавання нових штифтів - щоб забезпечити належне співпрацю з певними бібліотеками мікроконтролерів.Варіації прошивки можуть вимагати усунення несправностей та адаптації налаштування для конкретних потреб проекту.Цей процес дозволяє налаштувати модуль відповідно до вашого проекту, покращує його функціональність та дозволяє отримати більш практичний досвід.

ESP-12

З ESP-12 Модуль відомий своєю гнучкістю та багатим набором функцій, включаючи 11 шпильок GPIO та 10-бітний АЦП.Цей спектр функціональності робить його пристосованим до різних проектів, що дозволяє використовувати його в багатьох різних сценаріях.Помітною перевагою ESP-12 є його проста конфігурація для режиму глибокого сну, що значно підвищує енергоефективність.

При оптимізованому модулі модуль може працювати до трьох років лише на двох акумуляторах АА, що робить його відмінним вибором для низьких потужних, довгострокових проектів.Однак, незважаючи на свої переваги, ESP-12 може бути складно працювати з під час прототипування, оскільки він не відповідає стандартним хлібним дошками.Це може зробити початкове налаштування та тестування трохи складним.

Щоб вирішити цю проблему, ви можете використовувати дошки для проривів або спеціально розроблені адаптери, які дозволяють простіше зв’язатися з дошками.Ці рішення гарантують, що ви все ще можете використовувати всі функції модуля, не порушуючи зручність під час розробки.

Популярність ESP-12 також випливає з легкого доступу до своїх ключових штифтів чіпів, що робить його кращим вибором для окремих проектів та попередніх версій Nodemcu.Ця доступність дозволяє додати більше функцій та внести власні модифікації за потребою.

Завдяки своїм всебічним можливостям ESP-12 часто служить основним компонентом у складних проектах, зменшуючи потребу в додаткових зовнішніх компонентах.Його проста конфігурація робить його ідеальним для проектів, які потребують точного контролю над декількома операціями вводу/виводу, що допомагає створити ефективні та компактні конструкції.

ESP-201

Модуль Wi-Fi ESP-2011, спочатку названий ESP-12, був ребрендований для запобігання іменування конфліктів та полегшення користувачів.Ця зміна допомагає відрізняти її від інших модулів, мінімізуючи плутанину та спрощуючи розвиток.

Розроблений для сумісності з хлібними дошками, ESP-201 забезпечує легкий доступ до своїх штифтів, що робить його популярним вибором для прототипування.Щоб правильно підлаштувати його на дошку, можливо, вам доведеться зігнути або непрозорі чотири передні штифти.Хоча ця модифікація може здатися незручною, вона значно підвищує гнучкість та зручність модуля в різних проектах.

ESP-201 оснащений вбудованою друкованою антеною PCB, яка добре працює для зв'язку з коротким діапазоном, але вона також включає зовнішній роз'єм антени для розширення свого діапазону для додатків на більшій дистанції.Підключуючи високу антену, ви можете значно підвищити міцність та чутливість сигналу, що особливо корисно для сценаріїв, що потребують сильного зв’язку, наприклад, домашня автоматизація або складні налаштування IoT.

Багато користувачів успішно використовували зовнішній роз'єм антени для збільшення діапазону Wi-Fi в різних проектах, підкреслюючи пристосованість модуля.Хоча початкові модифікації PIN-коду можуть виглядати громіздкими, вони дозволяють отримати більш широкі варіанти використання, демонструючи універсальність ESP-201 та надійну ефективність у реальних програмах.

Тестові дошки для модулів ESP

Тестові дошки поставляються в різних формах, кожна з яких оснащена основними компонентами, такими як акумулятор, світлодіоди, світлозалежний резистор, підключений до АЦП, та модуль ESP-12.Багато з цих дощок включають перемичку для легкого миготіння прошивки та регулятор напруги, який перетворює 4,5 В з акумулятора в 3,3 В, необхідний ESP8266.Ви також можете замінити акумуляторні батареї на лінії електропередач USB, якщо це необхідно.Зазвичай ці тестові дошки служать двом основним цілям: їх можна використовувати як окремі вузли, що живляться від акумулятора або для швидкого тестування коду з попередньо налаштованими периферійними пристроями.Зокрема, одна з цих моделей працювала понад 1000 годин лише на трьох акумуляторах АА, демонструючи його ефективність.

Сам модуль оснащений адаптером серійного до USB та мікро USB-вилкою, що робить його швидким налаштуванням.Хоча він був розроблений для впорядкування розвитку за допомогою ESP8266, він зіткнувся з деякими проблемами з прошивкою прошивки на певних системах.Форм -фактор модуля також може заблокувати доступ до деяких штифтів на борту, що вимагає мостових проводів для підключення цих шпильок.Незважаючи на ці недоліки та дещо більшу вартість, модуль все ще виявляється дуже цінним для проектів розвитку.Очікується, що майбутні оновлення вирішать ці проблеми, спрямовані на те, щоб зробити це більш універсальним рішенням для Arduino Andos.

Проблеми, з якими стикається модуль V0.9, підкреслюють деякі складності в дизайні обладнання.Такі проблеми, як труднощі з миготінням прошивки, часто випливають із проблем сумісності, які є загальними за допомогою технології ранньої стадії.Обмежений доступ до шпильок для хлібної дошки додатково підкреслює необхідність більш зручних для користувачів дизайнерських міркувань у інструментах прототипування.Очікувані майбутні зміни, ймовірно, вирішать ці проблеми, що призведе до кращої зручності використання та функціональності, керованих зворотним зв'язком користувача.

Найновіша версія Nodemcu тепер використовує оновлений модуль ESP-12E, який пропонує 4 Мб флеш-пам'яті та додаткові вилучення.Ця конструкція надійно підходить на стандартну дошку, залишаючи один ряд штифтів доступними з кожної сторони.Модуль також автоматизує комбінацію кнопки скидання/спалаху в IDE Arduino і підтримує швидшу швидкість завантаження коду до 921600 BAUD.Хоча це трохи дорожче, це виключає необхідність додаткового обладнання, як конвертер для серійного до USB, що робить його кращим вибором для проектів IoT.

Подальші вдосконалення модуля V1.0 роблять його ще більш придатним для розвитку IoT.Завдяки збільшенню флеш-пам'яті та додатковими видами, це дозволяє отримати більш розширені програми.Процес спрощеного завантаження коду економить час і мінімізує шанс на помилки, що особливо корисно під час розробки.Знімаючи потребу в додатковому обладнанні, модуль V1.0 фактично знижує витрати та складність, що робить його практичним вибором для різних проектів у реальному світі.

Висновок

Розуміючи унікальні особливості та використання різних модулів ESP, таких як ESP-01, ESP-05, ESP-12 та ESP-2011, а також різні тестові дошки, ви зможете вибрати найкращі компоненти для своїхIoT Projects.Кожен модуль має свої сили та виклики, будь то компактний дизайн ESP-01, прямолінійне налаштування ESP-05 або гнучкість ESP-12 та ESP-2011.Завдяки цим знанням ви можете вибрати правильні інструменти для спрощення процесу розробки, скорочення часу налаштування та створення більш ефективних проектів.