Как выбрать идеальный ESP8266 для вашего проекта

ESP8266 — обзор

Знаете ли вы, что ESP8266 дает доступ к вашей беспроводной сети? А как насчет ESP32? Доступны по низкой цене и экологичны? Если вы не слишком знакомы с этим — пора сделать шаг вперед.

Мы подготовили полную информацию о ESP8266 и ESP32, чтобы помочь выбрать оптимальный вариант для ваших задач и условий.

После обучающей части направим вас к месту покупки. Удобно, правда? Устраивайтесь поудобнее и внимательно изучайте материал.

1.1 Определение

ESP8266 — удобный, недорогой Wi-Fi-микросхема со встроенным полным стеком TCP/IP, позволяющая любому микроконтроллеру подключиться к вашей беспроводной сети (Wi-Fi). Простыми словами: Wi-Fi-чип с микроконтроллером и TCP-возможностями.

История: западные производители заметили чип в 2014 году. Он дает микроконтроллеру доступ к Wi-Fi и преимущество низкой стоимости.

Применения ESP8266: умный дом, портативная электроника, точки доступа, IoT-проекты, умные лампы, розетки и др. За месяц проект расширился открытой аппаратной платформой после коммита devkit V0.9 (файл платы ESP8266). NodeMCU добавил поддержку MQTT IoT-протокола после переноса MQTT с Contiki на платформу ESP8266 SOC Туаном PM.

1.1.1 Использование модуля ESP

Для работы с ESP-модулем существует несколько процессов и IDE. Наиболее популярна — Arduino IDE. Строго рекомендуется использовать ESP8266 с 3,3 В; 3,7 В и выше могут повредить модуль. Нужен компетентный программатор с поддержкой 3,3 В — поэтому используем FTDI-плату.

Альтернатива — плата Arduino, если нет FTDI. Если ожидаете проблемы с питанием ESP8266 — спроектируйте небольшой стабилизатор 3,3 В минимум 500 мА.

1.2 Программирование ESP8266

Существует несколько методов программирования ESP8266. Arduino IDE повсеместна. Почему? Просто! Для новичков — комфортно, для опытных — «кусочек пирога». Иногда нужен трюк для продвижения на Arduino — тогда смотрят в официальный SDK для программирования на чистом C.

Необходимые компоненты: плата ESP8266, доступная Wi-Fi сеть, USB-кабель, компьютер с Arduino IDE и др.

NodeMCU ESP8266

NodeMCU — прошивка, работающая на ESP8266 Wi-Fi SoC. NodeMCU ссылается на прошивку с языком Lua, а не на девелоперские киты. Создана в декабре 2013, широко используется в IoT. История: Хонг закоммитил основной файл прошивки NodeMCU на GitHub 13 октября 2014. Оригинальные авторы покинули проект, но независимые контрибьюторы продолжили. К 2016 году NodeMCU уже содержал более 40 модулей.

Распиновка ESP8266 (Pinout)

Важный момент: не все пины подходят для любых целей, есть пины под конкретные задачи. Часто путают NodeMCU с ESP-12E, но это неверно. В отличие от ESP-12E (UART для прошивки), в NodeMCU за прошивку отвечает USB. При программировании используйте номера перед GPIO (A0, D0, D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8). Из-за различий в пинах NodeMCU некоторые пины «вверх», другие «вниз» — подключайте осциллограф к краю контактов. Тесты I/O показали: analogRead совместим только с ADC, digitalWrite несовместим с ADC и GPIO 6,7,8,11.

Пины питания: GND (общая для логики и питания), USB (если подключен — плюс на USB-джеке), 3V (выход стабилизатора, до 500 мА).

Логические пины: все 3,3 В, наиболее универсальные для МК.

Последовательные пины: RX и TX. Оба 3,3 В, но RX — вход в модуль, TX — выход из модуля.

ESP8266 и Arduino

Много IDE для программирования ESP8266, но Arduino IDE — идеальный выбор. Сообщество ESP8266 сделало доступным программирование ESP8266 через Arduino IDE. Никакого внешнего микроконтроллера не нужно — пишете скетчи с публичными библиотеками Arduino, запускаете прямо на ESP8266. Ядро ESP8266 для Arduino включает библиотеки для Wi-Fi (TCP/UDP). Сообщество упростило жизнь: Arduino-аддон сделал программирование доступным для новичков. Начинать с этого — лучший, экологичный вариант.

Иван Прохоров с участниками сообщества упростили добавку сторонних плат в Arduino IDE через новый Board Manager.

Проекты на ESP8266

ESP8266 — Wi-Fi-модуль от Espressif Systems. Микроконтроллер для Wi-Fi-функций. Широко используется как Wi-Fi-модуль с другими платами (например, Arduino).

5.1 Создание веб-сервера

ESP8266 — не только доступен и дешев, но и отличный вариант для подключения железа в интернет. Много IoT-продуктов на рынке, множество проектов на ESP8266: интерфейсинг с другими МК, трекинг на Google Maps, мониторинг загрязнения воздуха и др. Основа — связь ESP8266 и STM32F103C8.

Для веб-сервера используем ESP8266 Wi-Fi модуль и плату STM32F103C8; также нужны хотспот и ноутбук. Для связи с ESP8266 полезны AT-команды.

Основные AT-команды:

AT-КОМАНДА	ФУНКЦИЯ
AT+GMR	Детали прошивки
AT+RST	Перезагрузка модуля
AT	Подтверждение — возвращает «OK»
AT+CIPCLOSE	Закрытие TCP/UDP соединения
AT+CIPSTATUS	Статус соединения
AT+CIFSR	Получение IP-адреса

Это не полный список — только ключевые команды.

STM32F103C8 имеет три набора UART. Соединение пинов ESP8266 с STM32:

ESP8266	STM32
RX	PA2
TX	PA3
GND	G
VCC	3.3V
CH_PD	3.3V

5.2 Проекты на базе Arduino ESP8266

Бесконечный список идей на ESP8266 Wi-Fi модуле. Для старта — IoT-платформы. Одна из них — Ubidots: интуитивный интерфейс для отображения данных проекта и удаленного управления устройствами.

• Веб-управление сервоприводом через Arduino и Wi-Fi
• Мониторинг пульса
• IoT-мониторинг загрязнения воздуха
• Дешевый умный посадщик (Smart Planter) на ESP8266

ESP32 vs ESP8266

Как и ESP8266, ESP32 — отличный бюджетный выбор, low-power SoC микроконтроллер. Выбор между ними сложен, но зависит от типа проекта. У каждого плюсы и минусы. На этом этапе фокус — какой выбрать для вашей задачи.

Цена: ESP8266 дешевле ESP32. ESP8266 может не иметь высокой функциональности, но идеален для простых DIY IoT. ПО: ESP8266 имеет широкую поддержку, пользовательски дружелюбен. Минус ESP8266: пинов может не хватить для вашего проекта — тогда только ESP32.

ESP32 имеет больше GPIO с множеством функций — мощнее ESP8266. Поддерживает Bluetooth, более быстрый Wi-Fi. Многие думают, что ESP32 сложнее ESP8266 — может быть правда, но не совсем. С Arduino-языком кажется простым. Ограничение: дороже ESP8266; не все ПО идеально адаптировано под ESP32 (в отличие от ESP8266, работающего с большинством софта).

Модуль ESP8266

ESP8266 — популярный Wi-Fi-модуль для IoT. Работает от 3 В, максимум 3,6 В. Питание и последовательное подключение требуют технических знаний. Модуль дает любому микроконтроллеру доступ к Wi-Fi. Каждый ESP8266 имеет AT-прошивку — можно подключить к Arduino, получая неограниченные Wi-Fi-возможности.

Фантастическое предложение не упускается из виду: конкурентное, постоянно развивающееся сообщество. GPIO позволяют интеграцию с датчиками, делая модуль мощным для обработки и хранения.

Туториал: программирование ESP8266 через Arduino IDE

Необходимые шаги программирования ESP8266 через Arduino IDE. Arduino IDE упрощает работу с ESP-модулями. Сообщество Arduino предоставило Board Manager, убрав необходимость изучать документацию инструкций ESP.

Задача: мигать LED через Arduino IDE на ESP-модуле.

Необходимые компоненты:

• Arduino IDE
• Модуль ESP8266
• FTDI breakout-плата
• Светодиод

1. Шаг 1: Убедитесь в наличии Arduino IDE. Если нет — скачайте. Желательно версии 1.6.5 и выше.
2. Шаг 2: Файл → Настройки. Внизу страницы вкладка «Additional Board Manager URLs». Кликните в поле и вставьте ссылку.
3. Шаг 3: Инструменты → Плата → «Boards Manager». Поиск: «esp8266 by ESP8266 Community». Кликните «Install». После завершения: Инструменты → Плата → Generic ESP8266 Module.
4. Шаг 4: Откроется экран загрузки blink-скетча. Файл → Примеры → ESP8266 → Blink.
5. Шаг 5: Нужен FTDI. Подключите ESP8266 и FTDI. Установите джампер, притяните GPIO0 к земле, включите питание. Можно сбросить кнопкой.
6. Шаг 6: Нажмите загрузку и ждите завершения. Успешная загрузка — мигает цветной LED на ESP-модуле.

Заключение

Переосмыслив пройденный путь, мы считаем, что дали достаточно информации для выбора. Нужен недорогой, удобный микроконтроллер для простых проектов — ESP8266 лучший вариант. Для продвинутого кодинга с Arduino IDE — рассмотрите ESP32 вместо ESP8266.

Мы здесь для вас! Гарантируем оригинальность и доступную цену. Смело действуйте — мы в одном клике! Свяжитесь с нами, запросите котировку, задавайте вопросы и предлагайте идеи.