na 2024/10/7 284

Sprievodca začiatočníkmi pre moduly a testovacie tabule ESP-01, ESP-05, ESP-12 a ESP-201

Ak pracujete na projektoch IoT, výber správneho modulu ESP môže zmeniť.Tento článok skúma rôzne moduly ESP a ich jedinečné funkcie vrátane ESP-01, ESP-05, ESP-12 a ESP-201.Dozviete sa tiež o rôznych dostupných testovacích doskách, ich konfiguráciách a o tom, ako sa zmestia do vašich projektov.Pochopením týchto modulov a testovacích dosiek nájdete správne možnosti, ktoré vyhovujú vašim potrebám rozvoja a pomáhajú zefektívniť vaše pracovné postupy projektu.

Katalóg

Porovnanie holých modulov

Funkcia	ESP-01	ESP-05	ESP-12	ESP-2011	Skúšobná doska
Gpio kolíky	2	-	11	11	11
ADC	-	-	1	1	1
Anténa	PCB	PCB	PCB	Externý/PCB	PCB
USB-Serial	Nie	Nie	Nie	Nie	-
Prívetivý	Médium	Dobrý	Zlý	Dobrý	Zlý
Formálny faktor	Malý	Malý	Médium	Veľký	Veľmi veľký
Cena	~ $ 3	~ $ 3	~ $ 3	~ $ 3	~ 6,50 dolárov
Aplikácia	Jednoduchý samostatný režim alebo štít Wi-Fi pre Arduino	Wi-fi štít	Samostatný	Samostatný	Prototypovanie

Porovnanie vývojových modulov

Funkcia	Nodemcu v0.9	Nodemcu v1.0	Wemos d1 mini	Wemos D1 R2	Lolin v3 nodemcu doska
Značkový	Nodemcu	Uplatniť sa	Hrebeň	Hrebeň	Lož
Gpio kolíky	11	11	11	11	11
ADC	1	1	1	1	1
Anténa	PCB	PCB	PCB	PCB	PCB
Modul ESP8266	ESP12 (AI-Thinker)	ESP12 (AI-Thinker)	ESP12E (Wemos)	ESP12E (Wemos)	ESP12E (AI-Thinker)
USB-Serial	Áno	Áno	Áno	Áno	Áno
Sériový čip	Ch340g	CP2102/CH340G	Ch340g	Ch340g	Ch340g
Priebežná doska	Zlé (pokrýva veľa kolíkov)	Veľmi dobrý	Veľmi dobré (po spájkovaní)	Bad (Arduino Form Factor)	Zlé (pokrýva veľa kolíkov)
Formálny faktor	Veľký	Veľký	Médium	Veľmi veľký	Veľký
Aplikácia	Začiatočník	Začiatočník	Vývoj pokročilý (vyžaduje sa spájkovanie)	Vývojová kompatibilita so štítmi Arduino	Rozvoj začína

ESP-01

Ten ESP-01 je kompaktný a široko používaný modul Wi-Fi, ktorý meria iba 24,75 mm x 14,5 mm.Jeho malá veľkosť z neho robí populárnu voľbu pre rôzne aplikácie, aj keď prichádza s určitými obmedzeniami, ktoré musíte mať na pamäti.Modul obsahuje dva kolíky GPIO, ktoré umožňujú základné riadenie externých zariadení a periférnych zariadení.Ak je spojený s adaptérom sériového a USB, môžete ľahko bleskovať rôzne verzie firmvéru na ESP-01.Zvyčajne sa dodáva vopred s firmvérom, vďaka čomu je kompatibilný so systémami Arduino.Jeho usporiadanie PIN však môže byť náročné, pretože úzko rozmiestnené riadky sťažujú používanie na štandardných doskách.Toto nastavenie zvyšuje riziko skratových obvodov, ale pomocou adaptéra s priehradkou alebo drôty DuPont od žien a mužov môže pomôcť zaistiť pripojenia.

ESP-01, postavený okolo čipu ESP8266, ponúka spoľahlivé pripojenie Wi-Fi a podporuje protokoly TCP/IP, vďaka čomu je ideálny pre vytváranie úloh sietí.Jeho dva kolíky GPIO obmedzujú možnosti rozširovania, ale modul sa stále ľahko používa a je vhodný pre priame aplikácie.Pôsobí pri napätí medzi 3,0 V a 3,6 V, pričom pri správnom použití zabezpečuje stabilný výkon.

ESP-01 sa bežne používa v projektoch, ktoré vyžadujú bezdrôtovú komunikáciu, ako sú systémy domácej automatizácie, siete vzdialených senzorov a ďalšie zariadenia internetu vecí.Jeho ľahké použitie a kompatibilita s Arduino z neho robí možnosť pridávať základné pripojenie k vašim projektom.Integrácia ESP-01 môže vylepšiť funkčnosť vášho projektu tým, že umožní prenos údajov v reálnom čase a funkcie diaľkového ovládania.

Napriek svojim výhodám môže malá veľkosť ESP-01 predstavovať výzvy, najmä ak sa používa na štandardné dosky.Blízkosť kolíkov zvyšuje pravdepodobnosť skratov.Na tento účel môžete použiť špecializované adaptéry alebo drôty DuPont DuPont, ktoré ponúkajú bezpečnejšie pripojenia a udržiavajú flexibilitu modulu v rôznych nastaveniach.

ESP-05

ESP-05 je malý modul Wi-Fi, ktorý poskytuje bezdrôtové pripojenie k mikrokontrolérom, ako je Arduino.Zvyčajne je dodávaný so nastavením štyroch kolíkov: 3,3 V, GND, RX a TX.K dispozícii je tiež verzia s ďalším resetovým kolíkom, čo uľahčuje resetovanie modulu počas vývoja.Táto jednoduchá konfigurácia PIN umožňuje ľahkú integráciu s doskovými doskami, čo umožňuje rýchle prototypovanie a testovanie.

Vďaka svojmu základnému nastaveniu ESP-05 obsahuje napájací kolík (3,3 V), mletý kolík (GND) a dva dátové kolíky (RX a TX), vďaka čomu je vhodný pre priame projekty.Verzia s resetovým kolíkom robí časté resety pohodlnejšie, čím sa ušetrí čas počas testovania bez toho, aby bolo potrebné prepojiť modul.

Dizajn ESP-05 sa dobre hodí do štandardných dosiek, čo uľahčuje a rýchlo nastaví konfigurácie hardvéru.Toto zjednodušuje prototypovanie, ktoré vám umožní hneď začať s experimentmi.

Modul sa zvyčajne dodáva s firmvérom s predpätím a možno budete potrebovať úpravy - napríklad ako rezacie vodiče alebo pridávanie nových kolíkov - na zabezpečenie správneho fungovania s určitými knižnicami mikrokontrolérov.Variácie vo firmvéri môžu vyžadovať, aby ste riešili a prispôsobili nastavenie pre vaše konkrétne potreby projektu.Tento proces vám umožňuje prispôsobiť modul podľa vášho projektu, vylepšiť jeho funkčnosť a umožňuje praktickejší zážitok.

ESP-12

Ten ESP-12 Modul je známy pre svoju flexibilitu a bohatú sadu funkcií, vrátane 11 kolíkov GPIO a 10-bit ADC.Táto škála funkčnosti je prispôsobiteľná pre rôzne projekty, čo vám umožňuje používať ho v mnohých rôznych scenároch.Pozoruhodnou výhodou ESP-12 je jej jednoduchá konfigurácia pre režim hlbokého spánku, čo výrazne zvyšuje energetickú účinnosť.

Keď je optimalizovaný, modul môže fungovať až tri roky iba na dvoch batériách AA, čo z neho robí vynikajúcu voľbu pre nízkoenergetické a dlhodobé projekty.Napriek svojim výhodám však môže byť ESP-12 náročné pracovať počas prototypovania, pretože sa nezhoduje so štandardnými doskovými doskami.To môže urobiť počiatočné nastavenie a testovanie trochu zložitejšie.

Na vyriešenie tohto problému môžete použiť dosky na odlomenie alebo špeciálne navrhnuté adaptéry, ktoré umožňujú ľahšie pripojenie s kĺbovými doskami.Tieto riešenia zabezpečujú, aby ste stále mohli využívať všetky funkcie modulu bez toho, aby ste počas vývoja ohrozili pohodlie.

Popularita ESP-12 tiež pramení z ľahkého prístupu k svojim kľúčovým čipovým špendlíkom, vďaka čomu je preferovanou voľbou pre samostatné projekty a predchádzajúce verzie Nodemcu.Táto prístupnosť vám umožňuje pridať ďalšie funkcie a podľa potreby vykonávať vlastné úpravy.

Vďaka svojim komplexným schopnostiam ESP-12 často slúži ako základný komponent v zložitých projektoch, čím sa znižuje potreba ďalších externých komponentov.Vďaka svojej jednoduchej konfigurácii je ideálna pre projekty, ktoré si vyžadujú presnú kontrolu nad viacerými I/O operáciami, čo vám pomáha vytvárať efektívne a kompaktné vzory.

ESP-2011

Modul Wi-Fi ESP-2010, pôvodne pomenovaný ESP-12, bol rebrandovaný, aby sa zabránilo pomenovaniu konfliktov a uľahčilo identifikáciu používateľom.Táto zmena pomáha odlíšiť ju od iných modulov, minimalizuje zámenu a zjednodušenie vývoja.

ESP-2011, navrhnutý pre kompatibilitu s kĺbovými doskami, poskytuje ľahký prístup k svojim kolíkom, vďaka čomu je obľúbenou voľbou pre prototypovanie.Aby ste sa správne zmestili na doštičku, možno budete musieť ohnúť alebo odradiť štyri predné kolíky.Aj keď táto modifikácia sa môže zdať nepohodlná, výrazne zvyšuje flexibilitu a použiteľnosť modulu v rôznych projektoch.

ESP-2010 sa dodáva so vstavanou tlačenou anténou DPS, ktorá dobre funguje pre komunikáciu s krátkym dosahom, ale zahŕňa aj externý konektor antény na rozšírenie jeho rozsahu pre aplikácie s dlhším vzdialenosťou.Pripojením antény s vysokou hodnotou môžete výrazne zvýšiť silu signálu a citlivosť signálu, ktorá je obzvlášť užitočná pre scenáre, ktoré si vyžadujú silnú konektivitu, ako je domáca automatizácia alebo zložité nastavenia IoT.

Mnoho používateľov úspešne využilo konektor externej antény na zvýšenie rozsahu Wi-Fi v rôznych projektoch, čo zdôrazňuje prispôsobivosť modulu.Aj keď počiatočné úpravy PIN sa môžu javiť ako ťažkopádne, umožňujú širšie možnosti využívania, ktoré predstavujú všestrannosť ESP-201 a spoľahlivý výkon v aplikáciách v reálnom svete.

Testované dosky pre moduly ESP

Testovacie dosky sa dodávajú v rôznych formách, z ktorých každá je vybavená základnými komponentmi, ako je batéria, LED diódy, rezistor závislý od svetla pripojený k ADC a modul ESP-12.Mnohé z týchto dosiek zahŕňajú prepojku pre ľahké blikanie firmvéru a regulátor napätia, ktorý prevádza 4,5 V z batérie na 3,3 V, ktorý potrebuje ESP8266.V prípade potreby môžete vymeniť batériu za elektrické vedenie USB.Tieto testovacie dosky zvyčajne slúžia na dva hlavné účely: môžu sa použiť ako samostatné uzly poháňané batériou alebo na rýchle testovanie kódu s vopred nakonfigurovanými periférnymi zariadeniami.Najmä jeden z týchto modelov fungoval viac ako 1 000 hodín iba na troch batériách AA, čo predstavuje jeho účinnosť.

Samotný modul je dodávaný s adaptérom sériového a USB a zástrčkou micro USB, vďaka čomu je rýchly nastavený.Aj keď bol navrhnutý tak, aby zefektívnil vývoj pomocou ESP8266, čelil niektorým problémom s blikaním firmvéru v určitých systémoch.Formálny faktor modulu môže tiež blokovať prístup k niektorým špendlíkom, čo vyžaduje, aby sa tieto kolíky spojili mostné drôty.Napriek týmto nevýhodám a mierne vyšším nákladom sa modul stále ukazuje ako veľmi cenný pre rozvojové projekty.Očakáva sa, že nadchádzajúce aktualizácie vyriešia tieto problémy s cieľom urobiť z neho všestrannejšie riešenie pre uzly internetu vecí založené na Arduino.

Výzvy, ktorým čelí modul V0.9, zdôrazňujú niektoré zložitosti pri návrhu hardvéru.Problémy, ako sú ťažkosti s blikaním firmvéru, často pramenia z problémov s kompatibilitou, ktoré sú bežné pri technológii v počiatočnom štádiu.Obmedzený prístup k špendlíkom na dosku ďalej zdôrazňuje potrebu užívateľsky prívetivejších úvah o návrhu v prototypovacích nástrojoch.Očakávané budúce revízie sa pravdepodobne budú zaoberať týmito problémami, čo povedie k lepšej použiteľnosti a funkčnosti spôsobenej spätnou väzbou od používateľov.

Najnovšia verzia Nodemcu teraz používa aktualizovaný modul ESP-12E, ktorý ponúka 4 MB flash pamäte a ďalšie piny.Tento dizajn sa bezpečnejšie hodí na štandardnú dosku, takže na každej strane je prístupný jeden rad kolíkov.Modul tiež automatizuje kombináciu tlačidla Reset/Flash v Arduino IDE a podporuje rýchlejšie rýchlosti odovzdávania kódu až do 921600 baudov.Aj keď je to o niečo drahšie, eliminuje potrebu dodatočného hardvéru, ako je prevodník sériového pre-USB, čo z neho robí preferovanú voľbu pre projekty internetu vecí.

Ďalšie vylepšenia modulu V1.0 je ešte vhodnejšie pre vývoj internetu vecí.So zvýšenou pamäťou flash a ďalšími pinmi umožňuje pokročilejšie aplikácie.Zjednodušený proces odovzdávania kódu šetrí čas a minimalizuje pravdepodobnosť chýb, čo je obzvlášť užitočné počas vývoja.Odstránením potreby extra hardvéru modul V1.0 účinne znižuje náklady a zložitosť, čo z neho robí praktickú voľbu pre rôzne projekty v reálnom svete.

Záver

Pochopením jedinečných funkcií a použití rôznych modulov ESP, ako sú ESP-01, ESP-05, ESP-12 a ESP-201, ako aj rôzne testovacie dosky, budete si môcť vybrať najlepšie komponenty pre svojeProjekty internetu vecí.Každý modul má svoje vlastné silné stránky a výzvy, či už ide o kompaktný dizajn ESP-01, priame nastavenie ESP-05 alebo flexibilita ESP-12 a ESP-201.S týmito znalosťami si môžete vybrať správne nástroje na zjednodušenie procesu vývoja, skrátenie času nastavenia a vytvorenie efektívnejších projektov.