ESP8266 - ESP8266

ESP8266
ESP-01.jpg
Модуль ESP-01 от Ai-Thinker
ПроизводительСистемы Эспресси
Тип32-битный микроконтроллер
ЦПУ@ 80 МГц (по умолчанию) или 160 МГц
объем памяти32 KiB инструкция, 80 KiB пользовательских данных
Вход16 контактов GPIO
Мощность3,3 В постоянного тока
ПреемникESP32

В ESP8266 это недорогой Вай фай микрочип, с полным Стек TCP / IP и микроконтроллер способность, произведенная Системы Эспресси[1] в Шанхае, Китай.

Чип впервые привлек внимание западных производители в августе 2014 г. ESP-01 модуль стороннего производителя Ai-Thinker. Этот небольшой модуль позволяет микроконтроллерам подключаться к сети Wi-Fi и выполнять простые TCP / IP-соединения, используя Hayes -стилевые команды. Однако поначалу англоязычной документации по чипу и принимаемым им командам почти не было.[2] Очень низкая цена и тот факт, что в модуле было очень мало внешних компонентов, что предполагало, что в конечном итоге он может быть очень недорогим по объему, привлекли многих хакеров для изучения модуля, чипа и программного обеспечения на нем, а также перевести китайскую документацию.[3]

В ESP8285 представляет собой ESP8266 с 1 Мбайт встроенной флэш-памяти, что позволяет создавать однокристальные устройства, способные подключаться к Wi-Fi.[4]

Преемником этих микросхем микроконтроллера является ESP32, выпущенный в 2016 году.

Функции

Каркас модуля ЭСП-01

Распиновка ESP-01

Распиновка модуля ESP-01

Распиновка для обычного модуля ESP-01 следующая:

  1. VCC, напряжение (+3,3 В; выдерживает до 3,6 В)
  2. GND, Земля (0 В)
  3. RX, бит данных приема X
  4. TX, бит передачи данных X
  5. CH_PD, отключение питания микросхемы
  6. RST, сброс
  7. GPIO 0, универсальный вход / выход № 0
  8. GPIO 2, Универсальный ввод / вывод № 2
ESP8266 Штамп

SDK

В октябре 2014 года Espressif Systems выпустила комплект для разработки программного обеспечения (SDK) для программирования чипа напрямую, что устраняет необходимость в отдельном микроконтроллере.[7] С тех пор было выпущено много официальных выпусков SDK от Espressif; Espressif поддерживает две версии SDK - одну, основанную на FreeRTOS а другой - на основе обратных вызовов.[8]

Альтернативой официальному SDK Espressif является ESP-Open-SDK с открытым исходным кодом.[9] это основано на Коллекция компиляторов GNU (GCC) набор инструментов, поддерживаемый Максом Филипповым.[10] Другой альтернативой является «Неофициальный комплект разработчика» Михаила Григорьева.[11][12]

Другие SDK, в основном с открытым исходным кодом, включают:

  • Ардуино - Прошивка на C ++. С помощью этого ядра процессор ESP8266 и его компоненты Wi-Fi можно программировать, как любое другое устройство Arduino. ESP8266 Arduino Core доступен через GitHub..
  • ESP8266 ОСНОВНОЙ - Открытый исходный код БАЗОВЫЙ -подобный интерпретатор, специально созданный для Интернет вещей (Интернет вещей). Самостоятельная среда разработки на основе браузера.
  • ESP Easy - Разработан Домашняя автоматизация энтузиасты.
  • ESPHome - ESPHome - это система для управления вашим ESP8266 / ESP32 с помощью простых, но мощных файлов конфигурации и удаленного управления ими через системы домашней автоматизации.
  • Тасмота - прошивка с открытым исходным кодом, очень популярная среди энтузиастов домашней автоматизации.
  • ESP-Open-RTOS - Программный фреймворк ESP8266 с открытым исходным кодом на базе FreeRTOS.
  • ESP-Open-SDK - Бесплатный и открытый (по возможности) интегрированный SDK для чипов ESP8266 / ESP8285.
  • Эспруино - Активно поддерживаемый JavaScript SDK и прошивка, близко имитирующая Node.js. Поддерживает несколько микроконтроллеров, включая ESP8266.
  • ESPurna - Прошивка ESP8285 / ESP8266 с открытым исходным кодом.
  • Forthright - Порт Джонса Форта на микроконтроллер ESP8266.
  • MicroPython - Порт MicroPython (реализация Python для встраиваемых устройств) на платформу ESP8266.
  • Модифицируемый SDK - включает поддержку языка JavaScript и библиотек для ESP8266
  • ОС Mongoose - Операционная система с открытым исходным кодом для подключенных продуктов. Поддерживает ESP8266 и ESP32. Разрабатывайте на C или JavaScript.[13]
  • NodeMCU - А Lua -на основе прошивки.
  • ПлатформаIO - Кросс-платформенная IDE и унифицированный отладчик, который находится поверх кода и библиотек Arduino.
  • Punyforth - Форт-вдохновленный язык программирования для ESP8266.
  • Sming - Активно разрабатываемая асинхронная среда C / C ++ с превосходной производительностью и множеством сетевых функций.
  • uLisp - Версия Лисп язык программирования, специально разработанный для работы на процессорах с ограниченным объемом оперативной памяти.
  • ZBasic для ESP8266 - Подмножество широко используемого Microsoft Visual Basic 6, адаптированного в качестве языка управления для семейства микроконтроллеров ZX и ESP8266.
  • Зеринт - IoT framework для программирования ESP8266[14] и другие микроконтроллеры в Python.

Модули эспрессификатора

ESP-WROOM-02

Это серия модулей на базе ESP8266 от Espressif:

ИмяАктивные контактыПодачаФактор формыСветодиодыАнтеннаЭкранированныйРазмеры (мм)Примечания
ESP-WROOM-02[15]181,5 мм2 × 9 зубчатыйНетСлед печатной платыда18 × 20FCC ID 2AC7Z-ESPWROOM02.
ESP-WROOM-02D[16]181,5 мм2 × 9 зубчатыйНетСлед печатной платыда18 × 20Идентификатор FCC 2AC7Z-ESPWROOM02D. Версия ESP-WROOM-02 совместима как с микросхемами флэш-памяти размером 150, так и 208 мил.
ESP-WROOM-02U[16]181,5 мм2 × 9 зубчатыйНетРозетка U.FLда18 × 20Отличается от ESP-WROOM-02D наличием антенного разъема, совместимого с U.FL.
ESP-WROOM-S2[17]201,5 мм2 × 10 зубчатыхНетСлед печатной платыда16 × 23FCC ID 2AC7Z-ESPWROOMS2.

В приведенной выше таблице (и в двух следующих за ней таблицах) «Активные выводы» включают выводы GPIO и ADC, с помощью которых к MCU ESP8266 можно подключать внешние устройства. «Шаг» - это расстояние между контактами на модуле ESP8266, которое важно знать, будет ли устройство использоваться на макетной плате. «Форм-фактор» также описывает упаковку модуля как «2x9 DIL», что означает два ряда по 9 контактов, расположенных «Dual In Line», как контакты микросхем DIP. Многие модули ESP-xx включают небольшой встроенный светодиод, который можно запрограммировать так, чтобы он мигал и тем самым указывал на активность. Существует несколько вариантов антенны для плат ESP-xx, включая трассирующую антенну, встроенную керамическую антенну и внешний разъем, который позволяет подключать внешнюю антенну Wi-Fi. Поскольку связь Wi-Fi генерирует много RFI (радиочастотных помех), правительственные органы, такие как FCC, используют экранированную электронику, чтобы минимизировать помехи другим устройствам. Некоторые из модулей ESP-xx помещены в металлический ящик с печатью одобрения FCC. Первый и второй мировые рынки, вероятно, потребуют одобрения FCC и экранированных устройств Wi-Fi.[нужна цитата ]

Модули Ai-Thinker

Модуль ESP-01
Модули Ai-Thinker ESP8266 (ESP-12F, черный цвет) припаяны к коммутационным платам (белый цвет)

Это первая серия модулей, созданных на ESP8266 сторонним производителем. Ай-Мыслитель и остается наиболее доступным.[18] Все вместе они называются «модули ESP-xx». Чтобы сформировать работоспособную систему разработки, им требуются дополнительные компоненты, особенно последовательный адаптер TTL-to-USB (иногда называемый мостом USB-to-UART) и внешний источник питания 3,3 В. Начинающим разработчикам ESP8266 рекомендуется рассмотреть более крупные платы разработки ESP8266 Wi-Fi, такие как NodeMCU который включает в себя мост USB-to-UART и разъем Micro-USB в сочетании с регулятором мощности на 3,3 В, уже встроенным в плату. Когда разработка проекта завершена, эти компоненты не нужны, и эти более дешевые модули ESP-xx представляют собой вариант с меньшим энергопотреблением и меньшей занимаемой площадью для производственных циклов.

В столбце «Примечания» размеры флэш-памяти относятся к данному модулю и всем модулям, находящимся под ним в таблице. Исключения, относящиеся к одному модулю, показаны в ().

ИмяАктивные контактыПодачаФактор формыСветодиодыАнтеннаЭкранированныйРазмеры (мм)Примечания
ESP-0160,1 дюйма2 × 4 DILдаСлед печатной платыНет14.3 × 24.8Флэш-память 512 КБ и синяя печатная плата от стандартного производителя. 1 MiB Flash, AI-Cloud и черная печатная плата от AI-Thinker.
ESP-01S60,1 дюйма2 × 4 DILдаСлед печатной платыНет14.4 × 24.71 Мб флэш-памяти
ЭСП-01М161,6 мм2 × 9 краевой соединительНетСлед печатной платыда18.0 × 18.0Использует ESP8285 (встроенная вспышка 1 Мбайт).
ESP-0260,1 дюйма2 × 4 зубчатыеНетРозетка U.FLНет14.2 × 14.2
ESP-03102 мм2 × 7 зубчатыйНетКерамикаНет17.3 × 12.1
ESP-04102 мм2 × 4 зубчатыеНетНиктоНет14.7 × 12.1
ESP-0530,1 дюйма1 × 5 SILНетРозетка U.FLНет14.2 × 14.2
ESP-0611разные4 × 3 кубикаНетНиктода14.2 × 14.7Не одобрен FCC.
ESP-07142 мм2 × 8 точечное отверстиедаКерамика + розетка U.FLда20.0 × 16.0Не одобрен FCC.
ESP-07S142 мм2 × 8 точечное отверстиеНетРозетка U.FLда17.0 × 16.0Утверждены FCC и CE.
ESP-08102 мм2 × 7 зубчатыйНетНиктода17.0 × 16.0Не одобрен FCC.
ESP-0910разные4 × 3 кубикаНетНиктоНет10.0 × 10.0
ESP-1032 мм1 × 5 зубчатыйНетНиктоНет14.2 × 10.0
ESP-1161,27 мм1 × 8 точечное отверстиеНетКерамикаНет17.3 × 12.1
ESP-12142 мм2 × 8 зубчатыйдаСлед печатной платыда24.0 × 16.0Утверждены FCC и CE.[19]
ESP-12E202 мм2 × 8 зубчатыйдаСлед печатной платыда24.0 × 16.04 МиБ прошивки.
ESP-12F202 мм2 × 8 зубчатыйдаСлед печатной платыда24.0 × 16.0Утверждены FCC и CE. Улучшена работа антенны.
ESP-12S142 мм2 × 8 зубчатыйдаСлед печатной платыда24.0 × 16.0Утверждено FCC.[20]
ESP-13161,5 мм2 × 9 зубчатыйНетСлед печатной платыдаW18,0 × L20,0Помечено как «FCC». Экранированный модуль размещен сбоку, по сравнению с модулями ESP-12.
ESP-14222 мм2 × 8 зубчатый +6даСлед печатной платыда24.3 × 16.2В основном рекламируется с помощью AI Cloud Inside.

Другие доски

Причиной популярности многих из этих плат по сравнению с более ранними модулями ESP-xx является наличие на плате моста USB-to-UART (например, CP2102 от Silicon Labs или WCH CH340G) и разъема Micro-USB. в сочетании с 3,3-вольтовым регулятором для подачи питания на плату и подключения к главному компьютеру (обычно называемому консолью), что делает его простой платформой для разработки. В более ранних модулях ESP-xx эти два элемента (адаптер USB-последовательный порт и регулятор) необходимо было покупать отдельно и подключать к цепи ESP-xx. Современные платы ESP8266, такие как NodeMCU с ними легче работать, и они предлагают больше контактов GPIO. Большинство перечисленных здесь плат основаны на модуле ESP-12E, но новые модули вводятся каждые несколько месяцев.

ИмяАктивные контактыПодачаФактор формыСветодиодыАнтеннаЭкранированныйРазмеры (мм)Примечания
Болт Интернет вещей140,1 дюйма2 × 14 DILдаСлед печатной платыда30 × 40Поставляется со встроенной SD-картой и такими функциями, как Lib-Discovery и Fail Safe Mode. Имеет собственное облако для IoT.
Olimex MOD-WIFI-ESP8266[21]20,1 дюймаМодуль UEXTдаСлед печатной платыНет?К разъему UEXT подключаются только RX / TX.
Olimex MOD-WIFI-ESP8266-DEV[22]200,1 дюйма2 × 11 DIL + зубчатыйдаСлед печатной платыНет33 × 23Все имеющиеся контакты GPIO подключены, также есть площадки для пайки разъема UEXT (с сигналами RX / TX и SDA / SCL).
NodeMCU DEVKIT140,1 дюйма2 × 15 DILдаСлед печатной платыда49 × 24.5Использует модуль ESP-12; включает USB-последовательный интерфейс.
Адафрут Huzzah ESP8266 прорыв[23]140,1 дюйма2 × 10 DILдаСлед печатной платыда25 × 38Использует модуль ESP-12.
SparkFun ESP8266 Вещь[24] WRL-13231120,1 дюйма2 × 10 DILдаСлед печатной платы + U.FL разъемНет58 × 26Последовательный разъем FTDI, разъем Micro-USB для питания, включает зарядное устройство для литий-ионной батареи.
KNEWRON Технологии smartWIFI[25]120,1 дюйма2 × 20 DILДа 1 RGBСлед печатной платыда25.4 × 50.8Мост CP2102 USB, включает зарядное устройство, разъем micro-USB для питания и зарядки аккумулятора, 1 светодиод RGB и кнопку USER / Reflash.
ArduCAM ESP8266 UNO[26]12+0,1 дюймаАрдуино УнодаСлед печатной платыда53.4 × 68.6Использует модуль ESP8266MOD AI Thinker и имеет порт Micro-USB, контакты аккумулятора, контакты камеры и карту USB на одной плате. Полностью совместим с экранами Arduino Uno.
DoIT ESPduino[27]120,1 дюймаАрдуино УнодаСлед печатной платыда53.4 × 68.6Использует модуль ESP-WROOM-02 (ESP-13) и порт USB типа B. Полностью совместим с экранами Arduino Uno.
WeatherPlus - SwitchDoc Labs[28]26 + Роща0,1 дюймаОбычайдаСлед печатной платыда86.0 × 50.0Использует модуль AI Thinker Model ESP8266MOD (ESP-13) и FTDI для программирования и порт Mini-USB для питания. Полностью совместим с программным обеспечением Adafruit Huzzah. Включает барометр BMP280, разъемы ADS1115 и Grove I2C. Заглушки для анемометра / флюгера / дождевого ведра.
WeMos[29] D1[30]120,1 дюймаАрдуино УнодаСлед печатной платыда53.4 × 68.6Использует модуль ESP-12F и разъем Micro-USB. Снято с производства в пользу WeMos D1 R2.
WeMos[29] D1 R2[31]120,1 дюймаАрдуино УнодаСлед печатной платыда53.4 × 68.6Использует модуль ESP-12F и имеет разъем Micro-USB.
WeMos[29] D1 мини[32]120,1 дюйма2 × 8 DILдаСлед печатной платыда25.6 × 34.2Использует модуль ESP-12S и имеет разъем Micro-USB.
WeMos[29] D1 mini Lite[33]120,1 дюйма2 × 8 DILдаСлед печатной платыда25.6 × 34.2На основе ESP8285, ESP8266 со встроенной флэш-памятью 1 Мбайт; имеет разъем Micro-USB.
WeMos[29] D1 mini Pro[34]120,1 дюйма2 × 8 DILдаКерамическая розетка и розетка U.FLда25.6 × 34.2Использует чип ESP8266EX; имеет разъем Micro-USB, разъем для антенны U.FL и флэш-память объемом 16 МБ.
ESPert ESPresso Lite[35]160,1 дюйма2 × 8 DILдаСлед печатной платыда26.5 × 57.6Использует модуль ESP-WROOM-02. Выпускается в ограниченном количестве в виде бета-версии.
ESPert ESPresso Lite V2.0[36]240,1 дюйма2 × 10 DILдаСлед печатной платыда28 × 61Улучшенная версия ESPresso Lite.
Внутри схемы ESP-ADC[37]180,1 дюйма2 × 9 DILНетU.FL разъемда22.9 × 14.9Использует чип ESP8266EX.
Watterott ESP-WROOM02-Breakout[38]140,1 дюйма2 × 10 DILдаСлед печатной платыда40.64 × 27.94Использует модуль Espressif ESP-WROOM-02.
Geek Wave Solution IOT WROOM-02 Dev. Доска[39]200,1 дюйма?даСлед печатной платыда93.80 × 80.02Макетная плата с модулем Espressif ESP-WROOM-02 и четырьмя реле.
Остроумная доска из 2 частей[40]200,1 дюйма?даСлед печатной платыда?Макетная плата с Espressif ESP8266 ESP-12E и отдельная плата для интерфейса USB CH340G.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "Обзор ESP8266". Системы Эспресси. Получено 2017-10-02.
  2. ^ Брайан Бенчофф (26 августа 2014 г.). «Уведомление о новом чипе: модуль WiFi ESP8266 (это 5 долларов США)». Hackaday. Получено 2015-06-24.
  3. ^ Брайан Бенчофф (6 сентября 2014 г.). «Текущее состояние разработки ESP8266». Hackaday. Получено 2015-06-24.
  4. ^ «Espressif анонсирует чип ESP8285 Wi-Fi для носимых устройств». Системы эспресса. 9 марта 2016 г.. Получено 2016-07-10.
  5. ^ Тактовая частота процессора и флэш-памяти может быть увеличена вдвое путем разгона некоторых устройств. ЦП может работать на частоте 160 МГц, а скорость флэш-памяти может быть увеличена с 40 МГц до 80 МГц.[нужна цитата ] Успех зависит от чипа к чипу.[нужна цитата ]
  6. ^ «Дискуссионный форум Espressif ESP8266 Developer Zone: действительно ли ESP8266 имеет аппаратный I2C?». Системы эспресса. 2014-10-27. Получено 2017-10-02.
  7. ^ Брайан Бенчофф (25 октября 2014 г.). "SDK для чипа ESP8266 WiFi". Hackaday. Получено 2015-06-24.
  8. ^ "Официальный выпуск SDK от Espressif для ESP8266". Системы эспресса. 29 июля 2015 г.. Получено 2015-08-08.
  9. ^ Павел Соколовский. "esp-open-sdk: бесплатный и открытый (насколько это возможно) интегрированный SDK для чипов ESP8266 / ESP8285".
  10. ^ Макс Филиппов (15 февраля 2015 г.). "ESP8266 GCC Toolchain". Получено 2015-08-08.
  11. ^ Михаил Григорьев. «Неофициальный комплект разработчика для Espressif ESP8266 (репозиторий GitHub)».
  12. ^ Михаил Григорьев. "Проект неофициального пакета разработки для Espressif ESP8266".
  13. ^ "Документация по ОС Mongoose". Чезанта.
  14. ^ Луиджи Ф. Серфеда (15 июня 2017 г.). "Python для ESP8266 всего за несколько кликов с помощью Zerynth". Зеринт (ООО «Кинзика Венчурс»).
  15. ^ «Эспрессиф ESP-WROOM-02». Системы Эспресси. Получено 2015-07-29.
  16. ^ а б "ESP-WROOM-02D / ESP-WROOM-02U Лист данных" (PDF). Системы эспресса. Архивировано из оригинал (PDF) на 2017-12-01. Получено 2017-11-25.
  17. ^ "Техническое описание ESP-WROOM-S2" (PDF). Системы эспресса. Архивировано из оригинал (PDF) на 2017-10-08. Получено 2017-10-08.
  18. ^ «Семейство модулей ESP8266». Вики Сообщества ESP8266. Получено 2015-06-24.
  19. ^ «2ADUIESP-12 от Shenzhen Anxinke technology co., LTD для модуля Wi-Fi». FCC. 30 декабря 2014 г.. Получено 2015-06-24.
  20. ^ "FCC ID 2AHMR-ESP12S, Shenzhen Ai-Thinker Technology co., LTD МОДУЛЬ WIFI -ESP12S". FCC. 4 августа 2016 г.. Получено 2017-07-17.
  21. ^ «MOD-WIFI-ESP8266». Олимекс. Получено 2015-06-25.
  22. ^ «MOD-WIFI-ESP8266-DEV». Олимекс. Получено 2015-06-25.
  23. ^ "Adafruit HUZZAH ESP8266 Breakout". Adafruit Industries. Получено 2015-06-25.
  24. ^ "SparkFun ESP8266 Thing". SparkFun. Получено 2015-06-27.
  25. ^ «KNEWRON smartWIFI». KNEWRON. Получено 2016-03-04.
  26. ^ ESP8266 UNO. "Плата ArduCAM ESP8266 UNO".
  27. ^ ESPduino. «Ардуино ESPduino».
  28. ^ SwitchDoc Labs. «Роща WeatherPlus».
  29. ^ а б c d е WeMos. «ВЕМОС». WEMOS.
  30. ^ «WeMos D1». WeMos. Получено 2016-11-30.
  31. ^ "WeMos D1 R2". WeMos. Получено 2016-01-05.
  32. ^ «WeMos D1 mini». WeMos. Получено 2017-06-29.
  33. ^ «WeMos D1 mini Lite». WeMos. Получено 2017-06-29.
  34. ^ «WeMos D1 mini Pro». WeMos. Получено 2017-06-29.
  35. ^ "Эсперт". Espert. Получено 2016-01-07.
  36. ^ «ESPresso Lite V2.0». Espert Pte Ltd. Получено 2017-10-02.
  37. ^ "Отладочная плата ESP-ADC DIL18". Вики Сообщества. Получено 2016-02-03.
  38. ^ "Watterott ESP-WROOM02-Breakout". Watterott. Получено 2016-11-06.
  39. ^ "Плата для разработки решений Geek Wave ESP8266-WROOM-02-IOT WiFi". Решение Geek Wave. Получено 2017-09-04.
  40. ^ "Двухуровневая плата Witty ESP8266 ESP-12E". Нет данных. Получено 2019-08-29.

внешняя ссылка