ESP8266 באיזה מודול לבחור?

באופן עקרוני, כל אחד מהמודולים wifi ESP8266 ניתן לתכנת באמצעות השפות הזמינות עבורם (גם כל IDE) כך הבחירה תלויה בעיקר ביישום החומרה.. הניואנס הרלוונטי ביותר שניתן לעשות לכך יהיה, בכל מקרה, כמות הזיכרון הזמינה.

למרות בתחילה חלק מהמודולים היו קשורים קשר הדוק לשפות מסוימות או לסביבות פיתוח, הדוגמה הברורה ביותר לכך היא NodeMCU ו - שפת lua, כרגע קל יחסית להשתמש בכל אחד מהזמינים עם כל מודול.

תקנון האתר (המדינה) שבו מכשיר המכיל את מודול wifi ESP8266 זה ללא ספק המגביל ביותר בעת תכנון ציוד שחייב להיות מאושר או מורשה למכירה. במקרים כאלו, הצעד הראשון הוא להשליך את אלה שאינם עומדים בתקנות המקבילות (שלמרבה המזל יהיה לעתים רחוקות במכירה) או לאמת את אישור המודול שנבחר. אם הסדרה המיוצרת גדולה מספיק, הרכיבים בוודאי ישמשו ישירות בתכנון המעגל (ולא במודול) ואז התהליך יהיה הרגיל לקבלת היתרי השיווק המתאימים.

לפני שתסתכל על רשימת הנתונים האובייקטיביים כדי לבחור אפשרות משלך, הרשה לי להסביר מהן ההמלצות שלי לכל תרחיש ולהסביר מדוע הן כך.

בין אם יש לתכנת אותו לואה כאילו לא, ה פתרון שלם יותר, שאינו דורש רכיבים אחרים, מושלם, למשל, עבור קורס תכנות מיקרו-בקר שבו רשתות (wifi) מעורבים, כמו במקרה של האינטרנט של הדברים (IoT), זה כן NodeMCU. אין צורך במתאם USB כדי להתחבר למחשב, זה מתאים ל-a לוח לחם (פרוטובורד או לוח לחם) או ניתן להשתמש בקלות עם מחברים מסוג Dupont. יותר ממודול, זהו לוח פיתוח הדומה, למשל, ללוח Arduino.

אם במעבדה או בסדנה שלך אין בעיה להחזיק מתאם USB-UART, ESP-201 חוקר AI זוהי גרסה זולה של לוח הפיתוח NodeMCU. הוא מיועד לשימוש עם מחברים מסוג Dupont ולא עם א קרש לחם; למעשה, בגרסה הנמכרת עם הפינים מולחמים ללוח יש בדרך כלל את אחת הרצועות כך שלא ניתן להכניס אותה לתוך קרש לחם אלא אם כן הוא יוסר ומרותך למשטח הנגדי. גם התיוג על הרקות אינו ידידותי במיוחד: חלקו מקדימה וחלקו מאחור מסיבה מצוינת שאינני מכיר.

כשצריך להתפתח יישום שדורש כמות טובה של זיכרון, יותר מה-4 Mbit הרגיל, גרסה מיוחדת של ESP8266, המודול ESP-12F חוקר AI, שיש בו א זיכרון פלאש 32 Mbit (בנוסף ל-96 Kbytes של RAM) ויש לו מחיר מצוין, הזול ביותר שמצאתי עם הזיכרון הזה.

מתוך 32 הפינים הזמינים בחבילה QFN רק 17 הם קלט-פלט (לא כולל חיבור האנטנה והמתנד החיצוני) ומתוכם רק שניים, GPIO4 ו-GPIO5, מוקצים באופן בלעדי כ GPIOמאחר שהאחרים חולקים פונקציה ועליך לבחור אם הם משמשים, למשל, לתקשורת טורית או לקלט-פלט דיגיטלי גנרי.

אז אף אחד מהמודולים שכוללים את SoC ESP8266 אולי יש להם הרבה יציאות GPIO אבל מאז גרסת ה-ESP-03, כמה דגמים של מודולים הופיעו עם יותר פינים, והפונקציות המתאימות הזמינות. המודולים החדשים האלה, במיוחד ה-ESP-07, ה-ESP-12 ורוב אלה שבאו בעקבותיו, מאפשרים ליצור בקלות רבה יותר מעגלים שבהם ESP8266 לא רק דואג לתקשורת wifi אבל זה גם המיקרו-בקר שמנהל את המכשיר.

על מנת שניתן יהיה להשתמש בנוחות באותו מודול שייכלל במעגל הסופי בבדיקות, ישנן לוחות שעל פני השטח שלהן להלחים את המודול ושיש להן חיבורים לפינים עם הפרדה סטנדרטית של אחד קרש לחם (עשירית אינץ').

חלק מהלוחות הללו כוללים מעגלים להמרת רמות המתח ומתח התקשורת בין 3,3V ל-5V כך שהם יכולים גם לתקשר עם מכשירים (או µC) שעובדים עם המתח הזה.

כמו אביזר מסוג זה תוכנן בתחילה עבור המודולים ESP8266 ESP-07, שאין להם חיבורים בצד הנגדי של האנטנה, יהיה צורך להסתדר בלעדיהם בדגמים החדשים יותר, כמו ESP-12E, ESP-12F, ESP-13..., חבר אותם באופן ידני (עם כבל בחלק העליון) או עיצוב לוח מתאם משלנו גם עם עיצוב מעגלים נוספים משלנו להמרת רמה סדרתית, מתח, הוספת מרחבי יציאות GPIO...אם אינך בטוח כיצד לעשות זאת, במאמרים קודמים בבלוג תוכל למצוא כמה טריקים כיצד להצמיד רכיב הרכבה על פני השטח כמו המודולים האלה שמשתמשים ב- ESP8266.

אם בהרכבה כבר יש א MCUזה ה ESP8266 אינו ה מיקרו-בקר המכשיר הראשי, הגרסה הראשונה של המודול, ה-ESP-01, פונקציונלית מושלמת וחסרת תחרות במחיר, במיוחד אם נרכשים המון מודולים (כאשר רק מודול אחד נרכש, זה בקושי יעלה על הפרש של €1 עם דגמים אחרים).

כדי לפתור את בעיית סידור הפינים במודול ESP-01 כאשר משתמשים בו ב- a לוח לחם (פרוטובורד או לוח לחם), אתה יכול להשתמש באביזר כמו זה שבתמונות למטה, שגם פותר את הפרשי המתח הקיימים בשימוש, למשל, עם הלוחות Arduino מהסדרה מופעל על 5 V. בצורה יותר אומנותית, אתה יכול להשתמש באחד מה טריקים לחיבור מודול עם פס פינים כפול ללוח לחם.

יתרון נוסף של אביזרים כמו זה שמוצג בתמונות למטה הוא שיש להם כפתור (כמעט תמיד), מתג או מגשר לטעינת קושחה חדשה ל- זיכרון פלאש דל ESP8266 Wi-Fi SoC.

להשתמש ב- ESP8266 בתנאים ספציפיים יותר, עם מעט מקום על לוח ההרכבה, כאשר יש צורך באנטנה חיצונית, במצבים בהם יש הפרעות... תצטרכו לחדד מעט יותר; כדי לעשות זאת, אני מקווה שתמצא את רשימת התכונות הבאה שימושית. השתמשתי בסדרת המודולים של החברה בתור התייחסות חוקר AI שהוא השלם ביותר והוספתי את לוח הפיתוח NodeMCU כי נראה לי שזה הכי פופולרי.

• ESP-01
  

  

  ממדים: 14,30 מ"מ × 24,80 מ"מ
  קשרים: 8 פינים בין כוח ל GPIO
  אנטנה מודפס על PCB
  לא ממוגן
  האכלה: 3,3V
  ליתר דיוק, הגרסאות החדשות כוללות את ה-ESP8266EX ואת הפרימיטיבים את הדגם הראשוני של ה-ESP8266 (ללא EX). למרות שכבר קשה למצוא את הישן ביותר, חשוב להקפיד בבחירת המודול לבחור בגרסה המודרנית.
  

  : 1Mbit-->

• ESP-02
  

  

  ממדים: 14,20 מ"מ × 14,20 מ"מ
  קשרים: 8 חיבורי משטח (אפשר להלחים פינים של 0,1 אינץ')
  בלי אנטנה על הלוח אבל עם מחבר לאנטנה חיצונית
  לא ממוגן
  האכלה: 3,3V
  

  : 1Mbit-->

• ESP-03
  

  

  ממדים: 17,30 מ"מ × 12,10 מ"מ
  קשרים: 14 חיבורי משטח משני הצדדים הארוכים
  אנטנה סוג קרמיקה
  לא ממוגן
  האכלה: 3,3V
  

  : 1Mbit-->

• ESP-04
  

  

  ממדים: 14,70 מ"מ × 12,10 מ"מ
  קשרים: 14 חיבורי משטח משני הצדדים הארוכים
  בלי אנטנה
  מוקרן
  האכלה: 3,3V
  

  : 1Mbit-->

• ESP-05
  

  

  ממדים: 14,20 מ"מ × 14,20 מ"מ
  קשרים: 8 פינים ברווח של עשירית אינץ' זה מזה ברצועה אחת
  בלי אנטנה על הלוח אבל עם מחבר לאנטנה חיצונית
  מוקרן
  האכלה: 3,3V
  

  : 1Mbit-->

• ESP-06
  

  

  : 17,50 מ"מ × 14,50 מ"מ -->ממדים: 14,20 מ"מ × 14,70 מ"מ
  קשרים: 12 חיבורים מתחת לצלחת
  בלי אנטנה
  מוקרן
  האכלה: 3,3V
  

• ESP-07
  

  

  ממדים: 20,00 מ"מ × 16,00 מ"מ
  קשרים: 16 חיבורי משטח בצדדים הארוכים של הלוח
  אנטנה מחבר u קרמי לאנטנה חיצונית
  מוקרן
  האכלה: 3,3V
  

  : 1Mbit-->

• ESP-08
  

  

  : 18,00 מ"מ × 16,00 מ"מ (גרסה מקורית)-->ממדים: 17,00 מ"מ × 16,00 מ"מ
  קשרים: 16 חיבורי משטח בצדדים הארוכים של הלוח
  בלי אנטנה
  מוקרן
  האכלה: 3,3V
  

• ESP-09
  

  

  ממדים: 10,00 מ"מ × 10,00 מ"מ
  קשרים: 18 חיבורים מתחת ללוח (מתוכם 6 הולכים לאדמה)
  בלי אנטנה
  לא ממוגן
  האכלה: 3,3V
  

  : 1Mbit-->

• ESP-10
  

  

  ממדים: 14,20 מ"מ × 10,00 מ"מ
  קשרים: 5 חיבורי משטח באחד הצדדים הקטנים יותר
  בלי אנטנה
  לא ממוגן
  האכלה: 3,3V
  

  : 1Mbit-->

• ESP-11
  

  

  ממדים: 17,30 מ"מ × 12,10 מ"מ
  קשרים: 8 חיבורי משטח בצד שממול לאנטנה
  אנטנה קרמיקה
  מוקרן
  האכלה: 3,3V
  

  : 1Mbit-->

• ESP-12
  

  

  ממדים: 24,00 מ"מ × 16,00 מ"מ
  קשרים: 16 חיבורי משטח מסודרים על שני הצדדים הארוכים
  אנטנה מודפס על PCB
  מוקרן
  האכלה: 3,3V
  

  : 1Mbit-->

• ESP-12-E — ESP-12-F
  

  

  ממדים: 24,00 מ"מ × 16,00 מ"מ
  קשרים: 22 חיבורי משטח מסודרים בשלושה צדדים (8+8+6)
  אנטנה מודפס על PCB
  מוקרן
  האכלה: 3,3V
  

  : 1Mbit-->

• ESP-13
  

  

  : 17,50 מ"מ × 13,50 מ"מ -->ממדים: 18,00 מ"מ × 20,00 מ"מ
  קשרים: 18 חיבורי משטח הממוקמים בשני הצדדים הקטנים יותר
  אנטנה מודפס על PCB
  מוקרן
  האכלה: 3,3V
  

• ESP-14
  

  

  כולל א STM8 אשר אחראי על השליטה ב ESP8266 באמצעות הזמנות AT

  ממדים: 24,30 מ"מ × 16,20 מ"מ
  קשרים: 22 חיבורי משטח מסודרים בשלושה צדדים (8+8+6)
  אנטנה מודפס על PCB
  מוקרן
  האכלה: 3,3V
  

• ESP-WROOM
  

  

  ממדים: 18,00 מ"מ × 20,00 מ"מ
  קשרים: 18 חיבורי משטח מסודרים על הצדדים הארוכים
  אנטנה מודפס על PCB
  מוקרן
  האכלה: 3,3V
  

• NodeMCU
  

  

  מבוסס על ESP-12
  ממדים: 30,85 מ"מ × 47,35 מ"מ
  קשרים: 30 פינים ברווח של עשירית אינץ' זה מזה ו USB
  אנטנה מודפס על PCB
  מוקרן
  האכלה: 3,3V ו-5V
  לחצני משתמש ותכנות (מבזק)
  

• ESP-201
  

  

  ממדים: 26,00 מ"מ × 33,50 מ"מ
  קשרים: 26 פינים מופרדים בעשירית אינץ' ומחולקים בשתי רצועות של 11 מכל צד (המתאימות ל- קרש לחם) ו-4 מאונכים, שבהיותם מולחמים באותו צד, לא ניתן להשתמש בהם על לוח לחם.
  אנטנה מודפס על הלוח והמחבר עבור אנטנה חיצונית. עליך לבחור בין אפשרות אחת או אחרת ע"י ביטול הלחמה של מגשר (נגד 0 Ω, כברירת מחדל הוא משתמש במחבר החיצוני כך שרוב לוחות ה-ESP-201 נמכרים עם אנטנה קטנה (מעין). בחלק מהגרסאות הישנות יותר יש את מחבר האנטנה מולחם בצורה גרועה (הסתובב 180°) ויש למקם מחדש או שהאנטנה (החיצונית) חסרת תועלת.
  לא ממוגן
  האכלה: 3,3V
  

מודולים או לוחות פיתוח אחרים המשלבים את ה-ESP8266

לא יותר ולא פחות מאשר בגלל ההבדל יוצא הדופן במחיר הבסיס, המוגדל בעלויות המשלוח הכבדות, בדרום אירופה הצלחות המצוינות של אדאפרוט אל SparkFun ואני חושד שחוץ מצפון אמריקה יהיה להם קשה להתחרות עם עמיתיהם הסינים. החלופות שניתן לראות כאן הן אלו של הבית WeMos (שגם מגיע מסין) ואלו של אולימקס, שמגיע מאירופה ובעל איכות מעולה.

La D1 מיני פרו de WeMos זהו לוח פיתוח הדומה ל- NodeMCU, מכיוון שיש לו מחבר USB, ניתן להשתמש ב- a קרש לחם, יכול להיות מופעל על 5V, יש לחצן איפוס, 4MB של זיכרון פלאש...אם כי בפורמט קטן יותר מכיוון שיש לו 16 פינים בעשירית אינץ'.

ישנם מודולים רבים עם חיישנים ומפעילים שניתן לחבר בקלות רבה לשימוש עם WeMos D1 מיני פרו, קצת בסגנון ה"מגנים" של Arduino. למרות שלא מצאתי ערכה שלמה, משהו דומה בוודאי ישווק ובין היתר בגלל המחיר הוא יהווה אלטרנטיבה טובה מאוד לכיתת תכנות מחשבים. מיקרו-בקרים.

אולימקס משווקת שני מוצרים המבוססים על ESP8266: יד MOD-WIFI-ESP8266 ו - MOD-WIFI-ESP8266-DEV, שהם, כפי ששמותיהם הפרוזאים מרמזים, מודול (10 פינים) ולוח פיתוח (22 פינים שמתאימים גם ל- קרש לחם). לשני המכשירים יש 2 MB של זיכרון פלאש ואנטנה מודפסת על המעגל אך מאפשרים בקלות הוספת אנטנה חיצונית. אולימקס הוא מציע גם כמה לוחות לבדיקה עם גרסת הפיתוח, אך בשל רכיבי המחיר שלהם הם אינם תחרותיים במיוחד בהשוואה למודולים גנריים אחרים.

סדרת המוצרים אדאפרוט הכוללים את SoC ESP8266 זה מורכב מהצלחת פריצת HUZZAH ESP8266 ואת הצלחת נוצה HUZZAH (עם ESP8266 Wi-Fi). הראשונה היא אפשרות הפיתוח שלך והשנייה, אם כי די תכליתית, מיועדת בעיקר לייצור, כפי שמציעה החיבור (הסטנדרטי פחות או יותר) שלה לסוללה חיצונית, שעל הלוח. פריצת HUZZAH ESP8266 זה רק סיכה. יתר על כן, באפשרות הפיתוח, ניתן למצוא גם כפתור איפוס, קיים גם בייצור, וגם כפתור תכנות נוסף שעליו לוחות נוצה HUZZAH לא כולל. ללוח הייצור יש גם מחבר USB

שני המוצרים אדאפרוט ניתן להשתמש בהם עם פינים של עשירית אינץ' זה מזה ויש להם 26 מחברים על מארז הלוח פריצת Adafruit HUZZAH ESP8266 ו-32 מחברים על הלוח HUZZAH נוצת אדפרוט. שניהם מבוססים על מודול ESP-12, כך שלמעט המאפיינים של המעגל בו הוא זמין (כגון חיבור הסוללה), התכונות זהות לאלו של מכשיר זה.

הבית SparkFun משווקת ארבעה מוצרים המבוססים על SoC wifi ESP8266. מצד אחד, הוא מציע את מגן ל Arduino SparkFun WiFi Shield שהמאפיין העיקרי שלו הוא בדיוק זה: להיות מסודר בקלות על א לוח ארדואינו.

יתר על כן, SparkFun יש גם את צלחת לוח בלינק, שמטרתו העיקרית היא לפתח מוצרים לטלפונים ניידים כאפשרות כניסה לאינטרנט של הדברים. המחברים שלו קלים למדי לשימוש, אפילו על ידי משתמשים שאינם רגילים להרכיב רכיבים אלקטרוניים: ניתן לחבר אותם עם תפסי תנין וכן ב- לוח לחם (פרוטובורד או לוח לחם) ובעל מחברים אנכיים עם מנחים לחיישנים וכן חיבור USB. ישנן מספר סטים של חיישנים לבדיקה והוא נמכר במנוי למעין ענן לאפליקציות שפותחו עם המכשיר הזה.

אפשרויות SparkFun זה בוודאי יהיה מעניין יותר למפתחים הקרובים לאלקטרוניקה הם אלה של סדרת Thing: הצלחת דבר ESP8266 להחזקה וצלחת דבר ESP8266 – Dev Board, לפיתוח. אחד ההבדלים הבולטים ביניהם הוא האפשרות להפעיל בנוחות את גרסת הייצור באמצעות סוללה. לשניהם יש מתג (אני לא זוכר שום צלחת אחרת ESP8266 יש את זה), חיבור USB, 20 רווחים (10+10) לפינים בגודל עשירית אינץ' ומחבר לאנטנה חיצונית.

כמובן, ישנם הרבה יותר לוחות פיתוח או יישומים המשתמשים ב- ESP8266 אבל, באופן כללי, הם מתמקדים בהוספת ערך על ידי שילוב רכיבים אחרים ומעל לכל מתן אפשרויות פיתוח, במיוחד לשימוש בענן, כמו במקרה של לוח בלינק de SparkFun o ESpresso Lite עוצב על ידי אספרט וזה מפיץ ציטרון.