ESP8266 - ESP8266

ESP8266
ESP-01.jpg
Modul ESP-01 od společnosti Ai-Thinker
VýrobceSystémy Espressif
Typ32bitový mikrokontrolér
procesor@ 80 MHz (výchozí) nebo 160 MHz
Paměť32 KiB instrukce, 80 KiB uživatelská data
Vstup16 pinů GPIO
Napájení3,3 V ss
NástupceESP32

The ESP8266 je nízkonákladová Wi-Fi mikročip, s plnou Zásobník TCP / IP a mikrokontrolér schopnost, produkovaná Systémy Espressif[1] v čínské Šanghaji.

Čip se nejprve dostal do pozornosti Západu tvůrci v srpnu 2014 s ESP-01 modul, vyrobený externím výrobcem Ai-Thinker. Tento malý modul umožňuje mikrokontrolérům připojení k síti Wi-Fi a vytváření jednoduchých připojení TCP / IP pomocí Hayes stylové příkazy. Na čipu však zpočátku nebyla téměř žádná dokumentace v anglickém jazyce a příkazy, které přijímal.[2] Velmi nízká cena a skutečnost, že na modulu bylo velmi málo externích komponent, což naznačovalo, že by mohl být nakonec velmi levný z hlediska objemu, přilákalo mnoho hackerů k prozkoumání modulu, čipu a softwaru na něm, stejně jako přeložit čínskou dokumentaci.[3]

The ESP8285 je ESP8266 s 1 MiB vestavěného blesku, který umožňuje budování jednočipových zařízení schopných připojení k Wi-Fi.[4]

Nástupcem těchto čipů mikrokontroléru je ESP32, vydané v roce 2016.

Funkce

Drátový model modulu ESP-01

Pinout ESP-01

Pinout modulu ESP-01

Pro společný modul ESP-01 je pinout následující:

  1. VCC, napětí (+3,3 V; zvládne až 3,6 V)
  2. GND, zem (0 V)
  3. RX, příjem datového bitu X
  4. TX, Přenos datového bitu X
  5. CH_PD, vypnutí čipu
  6. RST, Reset
  7. GPIO 0, univerzální vstup / výstup č. 0
  8. GPIO 2, univerzální vstup / výstup č. 2
ESP8266 Die shot

SDK

V říjnu 2014 vydala společnost Espressif Systems a sada pro vývoj softwaru (SDK) pro přímé programování čipu, což odstranilo potřebu samostatného mikrokontroléru.[7] Od té doby existuje mnoho oficiálních vydání SDK od Espressif; Espressif udržuje dvě verze SDK - jednu založenou na FreeRTOS a druhý na základě zpětných volání.[8]

Alternativou k oficiální sadě Espressif SDK je open-source ESP-Open-SDK[9] to je založeno na Sbírka překladačů GNU (GCC) toolchain, udržuje Max Filippov.[10] Další alternativou je „Neoficiální vývojová sada“ od Michaila Grigoreva.[11][12]

Mezi další sady SDK, většinou s otevřeným zdrojovým kódem, patří:

  • Arduino - Firmware založený na C ++. S tímto jádrem lze programovat procesor ESP8266 a jeho komponenty Wi-Fi jako každé jiné zařízení Arduino. Arduino jádro ESP8266 je k dispozici prostřednictvím GitHub.
  • ESP8266 BASIC - Otevřený zdroj ZÁKLADNÍ -jako tlumočník speciálně přizpůsobený pro Internet věcí (IoT). Self-hosting vývojové prostředí založené na prohlížeči.
  • ESP Easy - Vyvinuto automatizace domácnosti nadšenci.
  • ESPHome - ESPHome je systém, který ovládá vaše ESP8266 / ESP32 pomocí jednoduchých, ale výkonných konfiguračních souborů a ovládá je na dálku prostřednictvím systémů domácí automatizace.
  • Tasmota - open-source firmware, velmi oblíbený u nadšenců domácí automatizace.
  • ESP-Open-RTOS - Open-source softwarový rámec ESP8266 založený na FreeRTOS.
  • ESP-Open-SDK - Bezplatná a otevřená (pokud možno) integrovaná sada SDK pro čipy ESP8266 / ESP8285.
  • Espruino - Aktivně udržovaný JavaScript SDK a firmware úzce emulující Node.js. Podporuje několik MCU, včetně ESP8266.
  • ESPurna - Otevřený firmware ESP8285 / ESP8266.
  • Přímý - Port of Jones Forth k mikrokontroléru ESP8266.
  • MicroPython - Přístav MicroPython (implementace Pythonu pro vestavěná zařízení) na platformu ESP8266.
  • Modifikovatelná SDK - zahrnuje podporu jazyka JavaScript a knihovny pro ESP8266
  • Mongoose OS - Open-source operační systém pro připojené produkty. Podporuje ESP8266 a ESP32. Vyvíjejte v C nebo JavaScriptu.[13]
  • NodeMCU - A Lua - firmware na základě.
  • PlatformIO - Cross-platform IDE a unifikovaný debugger, který sedí nad Arduino kódem a knihovnami.
  • Punyforth - Programovací jazyk inspirovaný do budoucna pro ESP8266.
  • Sming - Aktivně vyvinutý asynchronní rámec C / C ++ s vynikajícím výkonem a mnoha síťovými funkcemi.
  • uLisp - Verze Lisp programovací jazyk speciálně navržený pro provoz na procesorech s omezeným množstvím paměti RAM.
  • ZBasic pro ESP8266 - Podmnožina široce používaného jazyka Visual Basic 6 společnosti Microsoft, který byl upraven jako ovládací jazyk pro rodinu mikrokontrolérů ZX a ESP8266.
  • Zerynth - Rámec IoT pro programování ESP8266[14] a další mikrokontroléry ve Windows Krajta.

Moduly Espressif

ESP-WROOM-02

Toto je řada modulů založených na ESP8266 od společnosti Espressif:

názevAktivní kolíkyRoztečProvedeníLED diodyAnténaStíněnéRozměry (mm)Poznámky
ESP-WROOM-02[15]181,5 mm2 × 9 prohozenéNeTrasování PCBAno18 × 20FCC ID 2AC7Z-ESPWROOM02.
ESP-WROOM-02D[16]181,5 mm2 × 9 prohozenéNeTrasování PCBAno18 × 20FCC ID 2AC7Z-ESPWROOM02D. Revize ESP-WROOM-02 kompatibilní s paměťovými čipy 150 mil i 208 mil. Flash.
ESP-WROOM-02U[16]181,5 mm2 × 9 prohozenéNeZásuvka U.FLAno18 × 20Liší se od ESP-WROOM-02D, který obsahuje konektor zásuvky antény kompatibilní s U.FL.
ESP-WROOM-S2[17]201,5 mm2 × 10 kastelánNeTrasování PCBAno16 × 23FCC ID 2AC7Z-ESPWROOMS2.

V tabulce výše (a dvou následujících tabulkách) zahrnují „aktivní piny“ piny GPIO a ADC, kterými lze k MCU ESP8266 připojit externí zařízení. „Rozteč“ je prostor mezi kolíky na modulu ESP8266, což je důležité vědět, zda bude zařízení použito na prkénku. "Form factor" také popisuje balení modulu jako "2 × 9 DIL", což znamená dvě řady 9 pinů uspořádaných "Dual In Line", jako piny DIP integrovaných obvodů. Mnoho modulů ESP-xx obsahuje malou palubní LED, kterou lze naprogramovat tak, aby blikala a tím indikovala aktivitu. Existuje několik možností antén pro desky ESP-xx, včetně trasovací antény, palubní keramické antény a externího konektoru, který umožňuje připojení externí antény Wi-Fi. Vzhledem k tomu, že komunikace Wi-Fi generuje velké množství RFI (vysokofrekvenční interference), vládní orgány jako FCC mají rádi stíněnou elektroniku, aby minimalizovaly interference s jinými zařízeními. Některé z modulů ESP-xx jsou umístěny v kovové krabici s vyraženou značkou schválení FCC. První a druhý světový trh bude pravděpodobně vyžadovat schválení FCC a stíněná zařízení Wi-Fi.[Citace je zapotřebí ]

Moduly Ai-Thinker

Modul ESP-01
Moduly Ai-Thinker ESP8266 (ESP-12F, černá barva) pájené na breakoutové desky (bílá barva)

Toto je první řada modulů vyrobených s ESP8266 od jiného výrobce Ai-Thinker a zůstává nejrozšířenějším.[18] Souhrnně se označují jako „moduly ESP-xx“. K vytvoření funkčního vývojového systému vyžadují další komponenty, zejména sériový adaptér TTL-to-USB (někdy nazývaný most USB-UART) a externí napájecí zdroj 3,3 V. Začínajícím vývojářům ESP8266 se doporučuje, aby zvážili větší vývojové desky ESP8266 Wi-Fi, jako je NodeMCU který obsahuje můstek USB na UART a konektor Micro-USB spojený s 3,3 voltovým regulátorem výkonu, který je již integrován v desce. Když je vývoj projektu dokončen, tyto komponenty nejsou potřeba a tyto levnější moduly ESP-xx jsou pro produkční běhy nižší spotřebou a menší stopou.

Ve sloupci Poznámky se velikosti paměti Flash vztahují na daný modul a všechny pod ním uvedené tabulky. Výjimky, které platí pro jeden modul, jsou zobrazeny v ().

názevAktivní kolíkyRoztečProvedeníLED diodyAnténaStíněnéRozměry (mm)Poznámky
ESP-0160,1 palce2 × 4 DILAnoTrasování PCBNe14.3 × 24.8512 KiB Flash a modrý PCB od generického výrobce. 1 MiB Flash, AI-Cloud a černý PCB od AI-Thinker.
ESP-01S60,1 palce2 × 4 DILAnoTrasování PCBNe14.4 × 24.71 MiB blesk
ESP-01M161,6 mm2 × 9 hranový konektorNeTrasování PCBAno18.0 × 18.0Používá ESP8285 (1 MiB vestavěný blesk).
ESP-0260,1 palce2 × 4 castellatedNeZásuvka U.FLNe14.2 × 14.2
ESP-03102 mm2 × 7 castellatedNeKeramickýNe17.3 × 12.1
ESP-04102 mm2 × 4 castellatedNeŽádnýNe14.7 × 12.1
ESP-0530,1 palce1 × 5 SILNeZásuvka U.FLNe14.2 × 14.2
ESP-0611rozličný4 × 3 kostkyNeŽádnýAno14.2 × 14.7Není schváleno FCC.
ESP-07142 mm2 × 8 dírkaAnoKeramická + U.FL zásuvkaAno20.0 × 16.0Není schváleno FCC.
ESP-07S142 mm2 × 8 dírkaNeZásuvka U.FLAno17.0 × 16.0Schváleno FCC a CE.
ESP-08102 mm2 × 7 kastelánNeŽádnýAno17.0 × 16.0Není schváleno FCC.
ESP-0910rozličný4 × 3 kostkyNeŽádnýNe10.0 × 10.0
ESP-1032 mm1 × 5 kastelánNeŽádnýNe14.2 × 10.0
ESP-1161,27 mm1 × 8 dírkaNeKeramickýNe17.3 × 12.1
ESP-12142 mm2 × 8 kastelánAnoTrasování PCBAno24.0 × 16.0Schváleno FCC a CE.[19]
ESP-12E202 mm2 × 8 kastelánAnoTrasování PCBAno24.0 × 16.04 MiB blesk.
ESP-12F202 mm2 × 8 kastelánAnoTrasování PCBAno24.0 × 16.0Schváleno FCC a CE. Vylepšený výkon antény.
ESP-12S142 mm2 × 8 kastelánAnoTrasování PCBAno24.0 × 16.0FCC schváleno.[20]
ESP-13161,5 mm2 × 9 prohozenéNeTrasování PCBAnoŠ18,0 × L20,0Označeno jako „FCC“. Stíněný modul je umístěn do strany, ve srovnání s moduly ESP-12.
ESP-14222 mm2 × 8 prohozené +6AnoTrasování PCBAno24.3 × 16.2Většinou inzerováno s „AI Cloud Inside“.

Ostatní desky

Důvodem popularity mnoha těchto desek oproti dřívějším modulům ESP-xx je začlenění integrovaného můstku USB-UART (jako CP2102 od Silicon Labs nebo WCH CH340G) a konektoru Micro-USB, ve spojení s 3,3 voltovým regulátorem, který zajišťuje jak napájení desky, tak připojení k hostitelskému počítači (vývoj softwaru) - běžně se označuje jako konzole, což z něj činí snadnou vývojovou platformu. U dřívějších modulů ESP-xx bylo nutné tyto dvě položky (adaptér USB na sériový port a regulátor) zakoupit samostatně a zapojit je do obvodu ESP-xx. Moderní desky ESP8266 jako NodeMCU je s nimi snazší pracovat a nabízejí více pinů GPIO. Většina zde uvedených desek je založena na modulu ESP-12E, ale nové moduly se zavádějí zdánlivě každých několik měsíců.

názevAktivní kolíkyRoztečProvedeníLED diodyAnténaStíněnéRozměry (mm)Poznámky
Bolt IoT140,1 palce2 × 14 DILAnoTrasování PCBAno30 × 40Dodává se s integrovanou SD kartou a funkcemi jako Lib-Discovery a Fail Safe Mode. Má svůj vlastní cloud pro IoT.
Olimex MOD-WIFI-ESP8266[21]20,1 palceModul UEXTAnoTrasování PCBNe?Ke konektoru UEXT jsou připojeny pouze RX / TX.
Olimex MOD-WIFI-ESP8266-DEV[22]200,1 palce2 × 11 DIL + prolamovanéAnoTrasování PCBNe33 × 23Všechny dostupné piny GPIO jsou připojeny, má také podložky pro pájení konektoru UEXT (se signály RX / TX a SDA / SCL).
NodeMCU DEVKIT140,1 palce2 × 15 DILAnoTrasování PCBAno49 × 24.5Používá modul ESP-12; zahrnuje USB na sériové rozhraní.
Adafruit Útěk Huzzah ESP8266[23]140,1 palce2 × 10 DILAnoTrasování PCBAno25 × 38Používá modul ESP-12.
SparkFun ESP8266 věc[24] WRL-13231120,1 palce2 × 10 DILAnoTrasování PCB + U.FL. zásuvkaNe58 × 26Sériový konektor FTDI, zásuvka Micro-USB pro napájení, obsahuje Li-ion nabíječku baterií.
Technologie KNEWRON smartWIFI[25]120,1 palce2 × 20 DILAno 1 RGBTrasování PCBAno25.4 × 50.8CP2102 USB můstek, obsahuje nabíječku baterií, micro-USB zásuvku pro napájení a nabíjení baterie, 1 RGB LED a tlačítko USER / Reflash.
ArduCAM ESP8266 UNO[26]12+0,1 palceArduino UnoAnoTrasování PCBAno53.4 × 68.6Používá modul ESP8266MOD AI Thinker's a je vybaven portem Micro-USB, kolíky baterie, kolíky fotoaparátu a kartou uSD na stejné desce. Plně kompatibilní se štíty Arduino Uno.
DOIT ESPduino[27]120,1 palceArduino UnoAnoTrasování PCBAno53.4 × 68.6Používá modul ESP-WROOM-02 (ESP-13) a port USB typu B. Plně kompatibilní se štíty Arduino Uno.
WeatherPlus - Laboratoře SwitchDoc[28]26 + Háj0,1 palceZvykAnoTrasování PCBAno86.0 × 50.0Používá modul AI Thinker Model ESP8266MOD (ESP-13) a FTDI pro programování a Mini-USB port pro napájení. Plně kompatibilní se softwarem Adafruit Huzzah. Zahrnuje barometr BMP280, konektory ADS1115 a Grove I2C. Zátky pro anemometr / větrnou lopatku / dešťovou lopatu.
WeMos[29] D1[30]120,1 palceArduino UnoAnoTrasování PCBAno53.4 × 68.6Používá modul ESP-12F a zásuvku Micro-USB. Přerušeno ve prospěch WeMos D1 R2.
WeMos[29] D1 R2[31]120,1 palceArduino UnoAnoTrasování PCBAno53.4 × 68.6Používá modul ESP-12F a má zásuvku Micro-USB.
WeMos[29] D1 mini[32]120,1 palce2 × 8 DILAnoTrasování PCBAno25.6 × 34.2Používá modul ESP-12S a má zásuvku Micro-USB.
WeMos[29] D1 mini Lite[33]120,1 palce2 × 8 DILAnoTrasování PCBAno25.6 × 34.2Na základě ESP8285, ESP8266 s 1 vestavěným bleskem MiB; má zásuvku Micro-USB.
WeMos[29] D1 mini Pro[34]120,1 palce2 × 8 DILAnoKeramická a U.FL zásuvkaAno25.6 × 34.2Používá čip ESP8266EX; má zásuvku Micro-USB, konektor antény U.FL a 16 MiB blesk.
ESPert ESPresso Lite[35]160,1 palce2 × 8 DILAnoTrasování PCBAno26.5 × 57.6Používá modul ESP-WROOM-02. Vyrábí se v omezeném množství jako beta verze.
ESPert ESPresso Lite V2.0[36]240,1 palce2 × 10 DILAnoTrasování PCBAno28 × 61Vylepšená verze ESPresso Lite.
Na okruhu ESP-ADC[37]180,1 palce2 × 9 DILNeU.FL. zásuvkaAno22.9 × 14.9Používá čip ESP8266EX.
Watterott ESP-WROOM02-Breakout[38]140,1 palce2 × 10 DILAnoTrasování PCBAno40.64 × 27.94Používá modul Espressif ESP-WROOM-02.
Geek Wave Solution IOT WROOM-02 Dev. Prkno[39]200,1 palce?AnoTrasování PCBAno93.80 × 80.02Vývojová deska s modulem Espressif ESP-WROOM-02 a čtyřmi relé.
Vtipná dvoudílná deska[40]200,1 palce?AnoTrasování PCBAno?Vývojová deska s Espressif ESP8266 ESP-12E a samostatnou deskou pro USB rozhraní CH340G.

Viz také

Reference

  1. ^ "Přehled ESP8266". Systémy Espressif. Citováno 2017-10-02.
  2. ^ Brian Benchoff (26. srpna 2014). „Nové upozornění na čip: WiFi modul ESP8266 (je to 5 $)“. Hackaday. Citováno 2015-06-24.
  3. ^ Brian Benchoff (6. září 2014). „Současný stav vývoje ESP8266“. Hackaday. Citováno 2015-06-24.
  4. ^ „Espressif oznamuje čip Wi-Fi ESP8285 pro nositelná zařízení“. Systémy Espressif. 9. března 2016. Citováno 2016-07-10.
  5. ^ Rychlost přetaktování procesoru i blesku lze na některých zařízeních zdvojnásobit přetaktováním. CPU lze provozovat na 160 MHz a flash lze zrychlit z 40 MHz na 80 MHz.[Citace je zapotřebí ] Úspěch se u jednotlivých čipů liší.[Citace je zapotřebí ]
  6. ^ „Espressif ESP8266 Developer Zone Discussion Forum: Má ESP8266 ve skutečnosti hardware I2C?“. Systémy Espressif. 2014-10-27. Citováno 2017-10-02.
  7. ^ Brian Benchoff (25. října 2014). „Sada SDK pro čip ESP8266 WiFi“. Hackaday. Citováno 2015-06-24.
  8. ^ „Oficiální vydání SDK od Espressif pro ESP8266“. Systémy Espressif. 29. července 2015. Citováno 2015-08-08.
  9. ^ Paul Sokolovský. „esp-open-sdk: bezplatná a otevřená (pokud možno) integrovaná SDK pro čipy ESP8266 / ESP8285“.
  10. ^ Max Filippov (15. února 2015). „ESP8266 GCC Toolchain“. Citováno 2015-08-08.
  11. ^ Michail Grigorev. „Neoficiální vývojová sada pro Espressif ESP8266 (úložiště GitHub)“.
  12. ^ Michail Grigorev. „Neoficiální vývojová sada projektu pro Espressif ESP8266“.
  13. ^ „Dokumentace k systému Mongoose OS“. Cesanta.
  14. ^ Luigi F. Cerfeda (15. června 2017). „Python pro ESP8266 pouhými několika kliknutími pomocí Zerynth“. Zerynth (Kinzica Ventures LLC).
  15. ^ "Espressif ESP-WROOM-02". Systémy Espressif. Citováno 2015-07-29.
  16. ^ A b "Datový list ESP-WROOM-02D / ESP-WROOM-02U" (PDF). Systémy Espressif. Archivovány od originál (PDF) dne 2017-12-01. Citováno 2017-11-25.
  17. ^ „Datový list ESP-WROOM-S2“ (PDF). Systémy Espressif. Archivovány od originál (PDF) dne 8. 10. 2017. Citováno 2017-10-08.
  18. ^ "Rodina modulů ESP8266". Komunita ESP8266 Wiki. Citováno 2015-06-24.
  19. ^ „2ADUIESP-12 od společnosti Shenzhen Anxinke technology co., LTD pro modul Wi-Fi“. FCC. 30. prosince 2014. Citováno 2015-06-24.
  20. ^ „FCC ID 2AHMR-ESP12S, Shenzhen Ai-Thinker Technology co., LTD WIFI MODULE -ESP12S“. FCC. 4. srpna 2016. Citováno 2017-07-17.
  21. ^ „MOD-WIFI-ESP8266“. Olimex. Citováno 2015-06-25.
  22. ^ „MOD-WIFI-ESP8266-DEV“. Olimex. Citováno 2015-06-25.
  23. ^ „Adafruit HUZZAH ESP8266 Breakout“. Adafruit Industries. Citováno 2015-06-25.
  24. ^ „SparkFun ESP8266 Thing“. SparkFun. Citováno 2015-06-27.
  25. ^ „KNEWRON smartWIFI“. KNEWRON. Citováno 2016-03-04.
  26. ^ ESP8266 UNO. „Deska ArduCAM ESP8266 UNO“.
  27. ^ ESPduino. „Arduino ESPduino“.
  28. ^ Laboratoře SwitchDoc. „Grove WeatherPlus“.
  29. ^ A b C d E WeMos. „WEMOS“. WEMOS.
  30. ^ „WeMos D1“. WeMos. Citováno 2016-11-30.
  31. ^ „WeMos D1 R2“. WeMos. Citováno 2016-01-05.
  32. ^ „WeMos D1 mini“. WeMos. Citováno 2017-06-29.
  33. ^ „WeMos D1 mini Lite“. WeMos. Citováno 2017-06-29.
  34. ^ „WeMos D1 mini Pro“. WeMos. Citováno 2017-06-29.
  35. ^ "Espert". Espert. Citováno 2016-01-07.
  36. ^ „ESPresso Lite V2.0“. Espert Pte Ltd. Citováno 2017-10-02.
  37. ^ „Vývojová deska ESP-ADC DIL18“. In-Circuit Wiki. Citováno 2016-02-03.
  38. ^ „Watterott ESP-WROOM02-Breakout“. Watterott. Citováno 2016-11-06.
  39. ^ „Vývojová deska WiFi Geek Wave ESP8266-WROOM-02-IOT“. Geek Wave Solution. Citováno 2017-09-04.
  40. ^ „Witty ESP8266 ESP-12E dual-level board“. N / A. Citováno 2019-08-29.

externí odkazy