na 2024/10/7 281

Průvodce začátečníkem po modulech a testovacích deskách ESP-05, ESP-12 a ESP-2010

Pokud pracujete na projektech IoT, výběr správného modulu ESP může změnit všechny.Tento článek zkoumá různé moduly ESP a jejich jedinečné rysy, včetně ESP-01, ESP-05, ESP-12 a ESP-201.Dozvíte se také o různých dostupných zkušebních deskách, jejich konfiguracích a o tom, jak se hodí do vašich projektů.Pochopením těchto modulů a testovacích desek najdete ty správné možnosti, které vyhovují vašim vývojovým potřebám, a pomáháte zefektivnit pracovní postupy projektu.

Katalog

Porovnání holých modulů

Funkce	ESP-01	ESP-05	ESP-12	ESP-201	Testovací deska
GPIO PINS	2	-	11	11	11
ADC	-	-	1	1	1
Anténa	PCB	PCB	PCB	Externí/PCB	PCB
USB-seriál	Žádný	Žádný	Žádný	Žádný	-
Přátelský prkénko	Střední	Dobrý	Špatný	Dobrý	Špatný
Formový faktor	Malý	Malý	Střední	Velký	Velmi velký
Cena	~ $ 3	~ $ 3	~ $ 3	~ $ 3	~ 6,50 $
Aplikace	Jednoduchý samostatný režim nebo Wi-Fi Shield pro Arduino	Wi-Fi Shield	Samostatný	Samostatný	Prototyping

Porovnání vývojových modulů

Funkce	NODEMCU V0.9	NODEMCU V1.0	Wemos D1 Mini	WEMOS D1 R2	Deska Lolin V3 Nodelemcu
Značkový	Nodememcu	DOIT	Wemos	Wemos	Lolin
GPIO PINS	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-seriál	Ano	Ano	Ano	Ano	Ano
Sériový čip	CH340G	CP2102/CH340G	CH340G	CH340G	CH340G
Breadboard	Špatné (pokrývá mnoho kolíků)	Velmi dobré	Velmi dobré (po pájení)	Bad (Arduino Form Factor)	Špatné (pokrývá mnoho kolíků)
Formový faktor	Velký	Velký	Střední	Velmi velký	Velký
Aplikace	Rozvojový začátečník	Rozvojový začátečník	Rozvoj pokročilý (požadováno pájení)	Vývojová forma kompatibility s Arduino Shields	Vývoj začátek

ESP-01

The ESP-01 je kompaktní a široce používaný Wi-Fi modul, měří pouze 24,75 mm a 14,5 mm.Jeho malá velikost z něj dělá oblíbenou volbu pro různé aplikace, i když přichází s některými omezeními, která musíte mít na paměti.Modul obsahuje dva kolíky GPIO, které umožňují základní kontrolu nad externími zařízeními a periferiemi.Při spojení s adaptérem sériového a adaptéru můžete snadno blikat různé verze firmwaru na ESP-01.Obvykle přichází s předem načteným firmwarem, takže je kompatibilní se systémy Arduino.Jeho rozložení špendlíků však může být náročné, protože úzce rozložené řady ztěžují použití na standardních chlebných desích.Toto nastavení zvyšuje riziko zkratů, ale použití adaptéru prkéle nebo vodičů DuPont na muže může pomoci zajistit připojení.

ESP-01, postavený kolem čipu ESP8266, nabízí spolehlivé připojení Wi-Fi a podporuje protokoly TCP/IP, což je ideální pro síťové úkoly.Jeho dva kolíky GPIO omezují možnosti expanze, ale modul je stále snadno použitelný a dobře vhodný pro přímé aplikace.Pracuje při napětí mezi 3,0 V a 3,6 V, což zajišťuje stabilní výkon při správném použití.

ESP-01 se běžně používá v projektech, které vyžadují bezdrátovou komunikaci, jako jsou systémy domácí automatizace, sítě dálkových senzorů a další zařízení IoT.Jeho snadnost použití a kompatibilita s Arduino z něj činí možnost přidání základního připojení k vašim projektům.Integrace ESP-01 může zvýšit funkčnost vašeho projektu umožněním funkcí přenosu dat v reálném čase a funkce dálkového ovládání.

Navzdory svým výhodám může malá velikost ESP-01 představovat výzvy, zejména při použití na standardních kolébkách.Blízkost kolíků zvyšuje pravděpodobnost zkratu.Chcete-li to vyřešit, můžete použít specializované adaptéry nebo vodiče DuPont na muže, které nabízejí bezpečnější připojení a udržují flexibilitu modulu v různých nastaveních.

ESP-05

ESP-05 je malý modul Wi-Fi, který poskytuje bezdrátové připojení k mikrokontrolérům, jako je Arduino.Obvykle přichází se čtyřkopovým nastavením: 3,3V, GND, RX a TX.K dispozici je také verze s dalším resetovacím kolíkem, což usnadňuje resetování modulu během vývoje.Tato jednoduchá konfigurace pinů umožňuje snadnou integraci s chlebami a umožňuje rychlé prototypování a testování.

Se svým základním nastavením zahrnuje ESP-05 výkonový kolík (3.3V), pozemní kolík (GND) a dva datové kolíky (RX a TX), což je vhodné pro přímé projekty.Verze s resetovacím kolíkem umožňuje častým resetováním pohodlnějším a během testování šetří čas bez nutnosti odpojit modul.

Konstrukce ESP-05 se dobře hodí do standardních chlebných desek, což usnadňuje nastavení hardwarových konfigurací.To zjednodušuje prototypování a umožňuje vám začít s experimenty hned.

Modul obvykle přichází s předinstalovaným firmwarem a možná budete muset provést úpravy - jako je řezání vodičů nebo přidávání nových kolíků -, abyste zajistili, že správně funguje s některými knihovnami mikrokontroléru.Varianty firmwaru mohou vyžadovat, abyste odstraňovali a přizpůsobili nastavení pro vaše konkrétní potřeby projektu.Tento proces umožňuje přizpůsobit modul podle vašeho projektu, zlepšit jeho funkčnost a umožnit více praktický zážitek.

ESP-12

The ESP-12 Modul je známý pro svou flexibilitu a bohatou sadou funkcí, včetně 11 kolíků GPIO a 10bitového ADC.Díky této řadě funkčnosti je přizpůsobitelná pro různé projekty, což vám umožní používat jej v mnoha různých scénářích.Pozoruhodnou výhodou ESP-12 je jeho jednoduchá konfigurace pro režim hlubokého spánku, který výrazně zvyšuje energetickou účinnost.

Po optimalizaci může modul pracovat až tři roky na pouhých dvou AA bateriích, což z něj činí vynikající volbu pro dlouhodobé a dlouhodobé projekty s nízkým výkonem.I přes své výhody však může být ESP-12 náročný s ním pracovat během prototypování, protože se nehodí na standardní chlebové desky.Díky tomu může být počáteční nastavení a testování trochu složitější.

Chcete -li tento problém vyřešit, můžete použít útěkové desky nebo speciálně navržené adaptéry, které umožňují snadnější připojení k chlebům.Tato řešení zajišťují, že během vývoje stále můžete využívat všechny funkce modulu, aniž by to bylo kompromitováno.

Popularita ESP-12 také pramení z snadného přístupu k jeho klíčovým čipům, což z něj činí preferovanou volbu pro samostatné projekty a dřívější verze NodeMCU.Tato přístupnost umožňuje přidat další funkce a podle potřeby provádět vlastní úpravy.

Se svými komplexními schopnostmi ESP-12 často slouží jako základní součást komplexních projektů, což snižuje potřebu dalších externích komponent.Díky jednoduché konfiguraci je ideální pro projekty, které vyžadují přesnou kontrolu nad více I/O operacemi, což vám pomůže vytvářet efektivní a kompaktní návrhy.

ESP-201

Modul Wi-Fi ESP-2010, původně pojmenovaný ESP-12, byl rebranded, aby se zabránilo pojmenování konfliktů a usnadnilo uživatelům identifikovat.Tato změna ji pomáhá odlišit od jiných modulů, minimalizovat zmatek a zjednodušující vývoj.

ESP-201 je navržený pro kompatibilitu s chlebami a poskytuje snadný přístup k jeho kolíkům, což z něj činí oblíbenou volbu pro prototypování.Chcete -li to správně namontovat na prkénko, možná budete muset ohnout nebo neprovést čtyři přední kolíky.I když se tato modifikace může zdát nepohodlná, výrazně zvyšuje flexibilitu a použitelnost modulu v různých projektech.

ESP-2010 je dodáván s vestavěnou tištěnou anténou PCB, která dobře funguje pro komunikaci s krátkým dosahem, ale zahrnuje také externí anténní konektor pro rozšíření svého rozsahu pro aplikace s dlouhou vzdáleností.Připojením antény s vysokým ziskem můžete výrazně zvýšit sílu a citlivost signálu, což je zvláště užitečné pro scénáře vyžadující silnou připojení, jako je domácí automatizace nebo komplexní nastavení IoT.

Mnoho uživatelů úspěšně využilo externí konektor antény ke zvýšení rozsahu Wi-Fi v různých projektech, což zdůraznilo přizpůsobitelnost modulu.Ačkoli se počáteční úpravy PIN mohou zdát těžkopádné, umožňují širší možnosti využití, což představuje všestrannost ESP-2010 a spolehlivý výkon v reálných aplikacích.

Zkušební desky pro moduly ESP

Zkušební desky přicházejí v různých formách, z nichž každá je vybavena základními komponenty, jako je baterie, LED diody, světlý odpor připojený k ADC a modul ESP-12.Mnoho z těchto desek zahrnuje propojka pro snadné blikání firmwaru a regulátor napětí, který převádí 4,5 V z baterie na 3,3V potřebnou ESP8266.V případě potřeby můžete baterii také vyměnit baterii USB.Obvykle tyto zkušební desky slouží dvěma hlavním účelům: mohou být použity jako samostatné uzly poháněné baterií nebo pro rychle testovací kód s předem nakonfigurovanými periferiemi.Zejména jeden z těchto modelů provozoval více než 1000 hodin na pouhých třech AA bateriích, což představuje jeho účinnost.

Samotný modul je dodáván s adaptérem sériové na USB a zástrčkou micro USB, takže je rychlé nastavení.Přestože byl navržen tak, aby zefektivnil vývoj pomocí ESP8266, čelil některým problémům s blikání firmwaru na určitých systémech.Formový faktor modulu může také blokovat přístup k některým kolíkům na prkénko, což vyžaduje, aby tyto kolíky propojily můstkové dráty.Přes tyto nevýhody a mírně vyšší náklady se modul stále ukazuje jako vysoce cenný pro rozvojové projekty.Očekává se, že nadcházející aktualizace tyto problémy vyřeší, jejichž cílem je učinit z něj všestrannější řešení pro uzly IoT založené na Arduinu.

Výzvy, kterým čelí modul V0.9, zdůrazňují některé složitosti v návrhu hardwaru.Problémy, jako jsou potíže s blikání firmwaru, často pramení z problémů s kompatibilitou, které jsou společné s technologií v rané fázi.Omezený přístup k kolíkům na vosotě dále zdůrazňuje potřebu uživatelsky přívětivějších návrhových úvah v nástrojích prototypování.Očekávané budoucí revize budou pravděpodobně řešit tyto problémy, což povede k lepší použitelnosti a funkčnosti poháněné zpětnou vazbou uživatele.

Nejnovější verze NodeMCU nyní používá aktualizovaný modul ESP-12E, který nabízí 4 MB flash paměti a další pin-out.Tento design se bezpečněji hodí na standardní prkénko a na každé straně zanechává jeden řádek kolíků.Modul také automatizuje kombinaci tlačítka Reset/Flash v Arduino IDE a podporuje rychlejší rychlosti nahrávání kódu až do 921600 Baud.Ačkoli je to o něco dražší, eliminuje to potřebu dalšího hardwaru, jako je převodník sériového k USB, což z něj činí preferovanou volbu pro projekty IoT.

Další vylepšení modulu V1.0 je ještě vhodnější pro vývoj IoT.Se zvýšenou pamětí flash a další pin-outy umožňuje pokročilejší aplikace.Zjednodušený proces nahrávání kódu šetří čas a minimalizuje šanci na chyby, což je zvláště užitečné během vývoje.Odstraněním potřeby dalšího hardwaru modul V1.0 účinně snižuje náklady a složitost, což z něj činí praktickou volbu pro různé projekty v reálném světě.

Závěr

Pochopením jedinečných rysů a použití různých modulů ESP, jako jsou ESP-01, ESP-05, ESP-12 a ESP-201, stejně jako různé zkušební desky, si budete moci vybrat nejlepší komponenty pro vašeProjekty IoT.Každý modul má své vlastní silné stránky a výzvy, ať už jde o kompaktní design ESP-01, přímé nastavení ESP-05 nebo flexibilitu ESP-12 a ESP-201.S těmito znalostmi si můžete vybrat správné nástroje pro zjednodušení procesu vývoje, zkrácení doby nastavení a vytvoření efektivnějších projektů.