ESP8266
Az ESP-t tárgyaló fejezetet két részre bontottam:
- Ezen az oldalon ismertetem az ESP-1, ESP-12 és ESP-32 modulokat
- A nodeMCU saját fejezetet kapott itt: nodeMCU
Az ESP-8266 termékcsalád
Az ESP8266 egy nagyon kedvező árazású, 4 dolláros (jellemzően legfeljebb 10 dolláros) Wi-Fi modul. Lehetővé teszi a bemenetek és a kimenetek vezérlését, csakúgy mint egy Arduino, de a Wi-Fi-vel is rendelkezik, ráadásul az Arduino IDE-vel is programozható, és az Arduino-val is csatolható (pl. a soros portokon keresztül).
Néhány jellemző alkalmazás:
- webszerverként használható
- HTTP kéréseket küldhet
- kimeneteket vezérel
- bemeneteket olvas és megszakításokat kezel
- emaileket küld
- tweeteket küld
Az ESP név a sanghaji székhelyű kínai gyártóra, az Espressif Systems-re utal. Ők fejlesztették ki ezt az önjáró kommunikációs modult, mely jellemzően az alap Wifi kommunikációján kívül több más rendszert és kommunikációs lehetőséget is integrál, például a Bluetooth|Bluetoooth]]-t vagy a LoRaWAN-t.
A modulok így egy Wi-Fi csipet és egy MCU-t (mikrokontroller egység) foglalnak magukba, és szinte az összes ismert automatizálási rendszer integrálta már ezeket, így az Arduino is.
A modulok TCP/IP protokollja egyszerű, többnyire 2 betűs Hayes- stílusú AT parancsokkal vezérelhető, a dokumentációját eredetileg a gyártó csak kínai nyelven adta ki, nem kis közösségi munka volt lefordítani emberi nyelvekre. A helyzet szerencsére idővel megváltozott, a gyártó parancs-dokumentációja itt található: https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/4a-esp8266_at_instruction_set_en.pdf
A modul több kiadásban kerül forgalomba, ezek közül néhány:
- ESP-8266
- ESP-01
- ESP-32
- nodeMCU
A modulok 3,3V-os TTL jelszinten üzemelnek, az 5V-os rendszerekhez közvetlenül nem mindegyik köthető. Az újabb modulokon a belső memória mérete az alap 512k-ról már legalább 1MB-re emelkedett.
Az ESP-8266 perifériák
- 17 GPIOs
- SPI
- I²C (szoftveres megvalósítás)
- I²S DMA-val
- UART
- 10-bit ADC
Technikai jellemzők
- Üzemi hőmérséklet: -40 ℃ .. +125 ℃
- Tápfeszültség: 4.5V .. 9V (nodeMCU: 12V max), USB-tápellátás
- Áramfelvétel: folyamatos felvétel ≈70mA (200mA Max)
- Készenléti állapot: <200uA
ESP8266 oldalak és adatlapok
ESP8266 Arduino Core’s documentation
ESP8266EX
Ez a modul az ESP 8266 sorozat legkisebb és egyben legolcsóbb egysége. Az ESP-01 árának megfelelően kissé korlátozott szolgáltatásokat nyújt, messze nem alkalmas minden AT parancs fogadására és feszültségszabályzás hiányában csak a 3,3V-os üzemre alkalmas - a tápellátásáról gondoskodni kell.
Az ESP-01 modul technikai jellemzői
- 2 digiális pin találató rajta (GPIO0 és GPIO2)
- wifi b / g / n támogatás
- 8 MB külső QSPI flash memória (1MByte)
- 32 bites Tensilica Xtensa LX106 processzor (80 MHz)
- 3.3V tápfeszültség (vigyázat, az áramfelvétele akár 300mA-ig is emelkedhet)
- NYÁK-ra integrált antenna
- 2 * 4 PIN
Az ESP-01 PIN kiosztása
nr | pin | leírás |
---|---|---|
1 | GND | Grund |
2 | GPIO1 / U0TXD | Serial UART TX port |
3 | GPIO2 | Szabadon felhasználható PIN, felfutáskor a boot-eljárást választja ki (lásd fent), Vcc-re kell felhúzni egy (2k-10k) ellenállással |
4 | CHIP_EN / CH-PD | Chip engedélyezés. HI: be, a chip működik, LO: kikapcsol, alacsony áramfelvétel |
5 | GPIO0 / SPI_CS2 | Szabadon felhasználható PIN, felfutáskor a boot-eljárást választja ki (lásd fent), Vcc-re kell felhúzni egy (2k-10k) ellenállással |
6 | EXT_RSTB | Külső RESET szignál. LO: Reset aktív, HI: nincs reset |
7 | GPIO3 / U0RXD | Serial UART RX port |
8 | Vcc | Táp: 3,3V (A 3,3V a maximum, ennél többet nem visel el) |
COMM LED | kék színű, a kommunikációt jelzi | |
POWER LED | Vörös színű, a modul bekapcsolt állapotát jelzi |
- A jellemző pin áram 6mA, de maximum 12mA lehet
- Alvó módhoz (SLEEP-MODE) a GPIO16-ot az EXT-RSTB-re kell kötni. Ébresztéshez a lekötés után a GPIO16-ot LOW-ban kell hagyni.
- Újraindításhoz (RESET) a GPIO15-öt LOW, a GPIO16-ot HIGH-ba kell kapcsolni.
- A táp maximuma 3,6 V lehet, efölött a modul tönkremegy.
- Teljes áramfelvétel maximuma 100 mA.
Az ESP-01 Arduino összekötése
Alkatrészjegyzék:
- Arduino UNO, vagy valami hasonló vezérlő
- ESP-01 modul
- 2 x 3K3kΩ (1..10kΩ) ellenállás a CH_PD és a RESET portok felhúzásához
- 3 x 220Ω ellenállás az UART feszültségosztóhoz
- 3,3 V-os szabályozott tápegység az ESP8266-hoz (nem érdemes a tápot az Arduino 3,3 V-os csatlakozójáról lekötni, mert az ESP8266-nek nagy az áramfelvétele)
- breadboard
A külső 3,3V-os tápegység grundját mindenképpen érdemes az Arduino grundjával összekötni, így a TTL jelszintek nem fognak egymáshoz képest elcsúszni. Az Arduino TX kommunikációs portját egy feszültségosztón keresztül kell az ESP-hez kötni, az Arduino 5V-os TTL-jét 3,3V-ra kell mérsékelni. Ellenkező irányban ez nem szükséges, a 3,3V HI még értelmezhető 5V HI-nak is (lásd TTL jelszintek). A CH_PD és RESET portok LO aktiv bemenetek, ezeket (3K3kΩ-os (1..10kΩ)) felhúzóellenállásokkal kell HI szinte állítani.
http://www.deviceplus.com/how-tos/arduino-guide/esp8266-setup-tutorial-using-arduino/
ESP-01 "Deep Sleep"
A mélyalvás funkció, ami sokkal alacsonyabb fogyasztást eredményez stand-by módban, hivatalosan nem érhető el az ESP-01 modulhoz, bekapcsolásához egy kicsit hekkelni kell, a GPIO16 portot közvetlenül az IC-n kell lekötni a RESET (EXT_RSTB) pinhez, így:
ESP-01 illesztőmodulok
Az illesztőmodulok egyrészt az 5V-os tápból 3,3V-os, az ESP-t nem leégető tápot konvertálnak, de ami fontosabb, az 5V-os TTL TX, RX jeleket is automatikusan (ide-oda) 3,3V-ra alakítják. Nyilván, ezt a feladatot meg lehet oldani ellenállásokkal is, de mennyivel egyszerűbb konyhakészen venni ezeket az átalakítókat.
Az illesztőmodulokon keresztül a PC-ESP-01 kommunikáció (teszt) legegyszerűbben a Termite programmal valósítható meg.
Az ESP-01 szoftver
Az alábbi szoftverrel érdemes tesztelni az ESP modult. A parancsokat az IDE soros monitoron keresztül lehet megadni, és a válaszok is oda fognak megérkezni. A biztos kommunikáció céljából a sebességét érdemes az alapértelmezett 11.500 baud-ról 9.600-ra visszavenni. Ezt a modulon a AT+IPR=9600 paranccsal lehet megtenni. A kommunikációhoz az IDE soros monitoron a sorvég figyelést “Both NL & CR“ módba kell állítani.
const byte rxPin = 2 ; // Wire this to Tx Pin of ESP8266 const byte txPin = 3 ; // Wire this to Rx Pin of ESP8266 // We'll use a software serial interface to connect to ESP8266 SoftwareSerial ESP8266 ( rxPin , txPin ) ; void setup ( ) { Serial . begin ( 9600 ) ; // You may need to uncomment this block for the first run: // ESP8266.begin(115200); // Change this to the factory baudrate used by ESP8266 // delay(1000); // // Serial.println("Setting BAUDRATE to 9600"); // ESP8266.println("AT+IPR=9600"); // ESP8266 . begin ( 9600 ) ; } bool okReceived = false ; void loop ( ) { if ( Serial . available ( ) > 0 ) { String command = Serial . readStringUntil ( '\n' ) ; Serial . println ( "Command Sent: " + command ) ; Serial . println ( ) ; ESP8266 . println ( command ) ; } int responseCounter = 0 ; if ( ESP8266 . available ( ) > 0 ) { while ( ESP8266 . available ( ) > 0 ) { if ( responseCounter == 0 ) { Serial . println ( "Response Received:" ) ; } String response = ESP8266 . readStringUntil ( '\n' ) ; Serial . println ( response ) ; responseCounter ++ ; } Serial . println ( ) ; Serial . println ( "============" ) ; Serial . println ( ) ; } }
ESP-12
Az ESP-12 PIN kiosztása
ESP8266 12-E
ESP32
Az ESP32 az ESP8266 utódja (2016-ban került kiadásra), habár az előd, a ESP8266 sem tekinthető kifutott modellnek. Ezen a modulon az integrált Wi-fi mellett egy dual-mode Bluetooth is megtalálható. Meg még egy csomó minden más:
CPU:
- Xtensa kétmagos (vagy egymagos) 32 bites LX6 mikroprocesszor, amely 160 vagy 240 MHz-en üzemel és akár 600 DMIPS
- Ultra alacsony teljesítményű (ULP) társprocesszor
Memória:
- 520 kB SRAM
Vezeték nélküli kapcsolat:
- Wi-Fi: 802.11 b / g / n / e / i
- Bluetooth: v4.2 BR / EDR és BLE
Üzemmódok:
- AP, STA, vagy AP+STA
Periferikus interfészek:
- 12 bites SAR ADC legfeljebb 18 csatorna
- 2 × 8 bites DAC-ok
- 10 × érintésérzékelő ( kapacitív érzékelő GPIO)
- Hőmérséklet szenzor
- 4 × SPI
- 2 × I²S interfész
- 2 × I²C interfész
- 3 × UART
- SD / SDIO / CE-ATA / MMC / eMMC kártyavezérlő
- SDIO / SPI slave vezérlő
- Ethernet MAC-cal és Precision Time Protocol-lal
- CAN 2.0 busz
- Infravörös távirányító (TX / RX, legfeljebb 8 csatorna)
- Motor PWM
- LED PWM (max. 16 csatorna)
- Hall effekt érzékelő
- Ultra alacsony teljesítményű analóg előerősítő
ESPlorer
Az ESPlorer egy multiplatform eszköz / program, mellyel az ESP8266 funkciói elérhetők és minden AT parancs kiadható, tesztelhető.
Elérése: https://github.com/4refr0nt/ESPlorer
Bővebb leírása: http://www.esp8266.com/viewtopic.php?f=22&t=882