Electronics Components Distributor

Konečný průvodce ESP8266
2024-04-19 3543

ESP8266 je čip WiFi s integrovaným MCU spuštěným společností ESPRESIF Systems v roce 2015. Byl vyvinut společností Espressif Systems Company a může si realizovat funkci komunikace se sítí.ESP8266 je široce používán v internetu věcí.Může být připojen k mikrokontroléru (jako je Arduino) prostřednictvím rozhraní sériového komunikace, čímž si uvědomí řadu aplikačních scénářů, jako jsou inteligentní světla, inteligentní vozidla a inteligentní domy.V tomto článku představíme informace o jeho charakteristikách, struktuře a aplikacích.Začněme tedy!

Katalog

1. Co je ESP8266?

2. Charakteristiky modulu ESP8266

3. Hardwarové rozhraní ESP8266

4. Metoda vývoje ESP8266

5. Struktura ESP8266

6. Jaké jsou pracovní způsoby ESP8266?

7. Jaká jsou pole aplikací ESP8266?

Co je ESP8266?

ESP8266 je výkonný modul WiFi.Integruje ultra nízkou spotřebu energie 32bitový micro MCU (single Chip Microcomputer), hlavní frekvence podporuje 80MHz a 160MHz a může dokonce spustit RTOS.ESP8266 může vytvářet funkce v hlavním programu Arduino IDE pro psaní a přenášet data detekčního modulu připojeného k vývojové radě Arduino na server prostřednictvím ESP8266.Může být také sestaven přímo jako vývojová rada prostřednictvím Arduino IDE.

Běžně používaný modul ESP8266WiFi je vyvíjen společností domácí Anxinke Company.Modul WiFi ESP8266 vyvinutý společností Essence zahrnuje desítky modelů, rozdělených do tří sérií: ESP-01, ESP-07 a ESP-12.Každá série je rozdělena na různé přípony.Hlavní čipy těchto modulů jsou v podstatě ESPRESIF ESP8266.Hlavními rozdíly mezi různými modely jsou počet portů IO, velikost modulu a flash kapacita.Flash kapacita má různé specifikace, jako je 8mbit a 32mbit.

Charakteristiky modulu ESP8266

Modul ESP8266 má následující funkce.

Stabilní výkon

Má široký provozní teplotní rozsah, udržuje stabilní výkon a může se přizpůsobit různým provozním prostředím.

Podpora síťového protokolu

ESP8266 podporuje zásobník protokolu TCP/IP a může implementovat běžné síťové protokoly, jako jsou HTTP a MQTT.To mu umožňuje komunikovat a vyměňovat si data s platformami cloudových služeb, servery a dalšími zařízeními.

Napájení a velikost

Modul ESP8266 obvykle používá napájení 3,3 V a má menší velikost a balíček SMT, díky čemuž je vhodný pro integraci do různých typů elektronických zařízení.

Malá spotřeba energie

ESP8266 je určen pro mobilní zařízení, nositelnou elektroniku a aplikace IoT a dosahuje ultra nízké spotřeby energie prostřednictvím řady proprietárních technologií.Jeho režim pro úsporu energie je vhodný pro různé scénáře aplikací nízkého výkonu.

GPIO PINS

Modul má obvykle více kolíků GPIO pro připojení externích zařízení a senzorů.Tyto kolíky lze nakonfigurovat jako vstupy nebo výstupy a lze je použít k ovládání externích obvodů, čtení senzorových dat a další.

Podpora externí paměti

Modul obvykle podporuje externí flash paměť (FLASH) pro ukládání dat aplikace, firmwaru a konfigurace.To umožňuje modulu mít velkou úložnou kapacitu pro podporu komplexních aplikací a zpracování dat.

Softwarový ekosystém

Díky své široké škále aplikací a podpory vývojářů má ESP8266 bohatý softwarový ekosystém.Vývojáři mohou využívat řadu knihoven s otevřeným zdrojovým kódem, rámce a kód vzorku k rychlému vývoji aplikací a získat podporu a řešení od komunity.

Vysoce integrované

SP8266 integruje přepínače antény, 32bitový procesor Tensilica, standardní digitální periferní rozhraní, rádiová frekvence Balun, zesilovač s nízkým šumem, výkonový zesilovač, filtr a modul správy napájení atd., A vyžaduje méně periferních obvodů, čímž se snižuje prostor PCB.

Hardwarové rozhraní ESP8266

Rozhraní PWM

Port GPIO ESP8266 podporuje funkci PWM, kterou lze použít k řízení jasu a rychlosti periferií, jako jsou motory a světla.

Rozhraní ADC

ESP8266 integruje ADC pro převod analogových signálů na digitální signály.Rozhraní ADC může být připojeno k analogovým zařízením, jako jsou senzory, čtení analogových hodnot a jejich převod na digitální data.

Porty GPIO

ESP8266 má více portů GPIO pro interakci s jinými periferními zařízeními.Port GPIO podporuje funkce digitálního vstupu a výstupu a PWM a lze jej naprogramovat pro ovládání různých periferií, jako jsou LED světla, relé, přepínače atd.

Rozhraní I2C

Rozhraní I2C je rozhraní sériového komunikace, které může k dosažení přenosu dat připojit více zařízení a používá dva dráty (SDA a SCL).ESP8266 může komunikovat s jinými zařízeními I2C, jako jsou senzory, displeje atd., Prostřednictvím rozhraní I2C.

Rozhraní SDIO

Rozhraní SDIO je vysokorychlostní rozhraní sériového dat, které se běžně používá pro čtení a psaní operací na kartách SD a MMC kartách.ESP8266 lze připojit k kartě SD nebo MMC kartou prostřednictvím rozhraní SDIO pro ukládání a čtení dat.

Rozhraní UART

Rozhraní UART je hlavním rozhraním pro sériovou komunikaci mezi ESP8266 a dalšími zařízeními.Může být připojen k jiným zařízením prostřednictvím kolíků RX a TX.Prostřednictvím rozhraní UART může realizovat přenos dat, příjem a ovládání se senzory, počítači, dalšími mikrokontroléry a dalšími zařízeními.

Rozhraní SPI

Rozhraní SPI je také rozhraní sériového komunikace.Může připojit více zařízení a použít čtyři dráty (MISO, MOSI, SCK a SS) pro přenos dat.ESP8266 může komunikovat s dalšími zařízeními SPI prostřednictvím rozhraní SPI, jako je Flash Memory, LCD displej atd.

Metoda vývoje ESP8266

Řada ESP8266 má obecně dvě vývojové metody, jmenovitě při vývoji příkazů a vývoji SDK.

Na příkaz

Výrobce před opuštěním továrny předběhl firmware na čipu ESP8266 a zapouzdřil zásobník protokolu WiFi, aby si interně realizoval funkci transparentní přenosu.Uživatelé musí pouze použít USB k modulu TTL nebo sériové port mikrokontroléru k dosažení komunikace s modulem WiFi.Odesláním na příkazy mohou uživatelé ovládat modul WiFi.

Vývoj SDK

Protože samotný ESP8266 je programovatelný čip, lze jej považovat za mikrokontrolér s bezdrátovými komunikačními funkcemi.Uživatelé musí napsat odpovídající program do speciálního IDE a napsat program do čipu spalováním firmwaru.Proto pro implementaci komunikace WiFi musíme přizpůsobit zásobník protokolu WiFi.To vyžaduje, aby uživatelé měli vysokou úroveň relevantních znalostí.

Struktura ESP8266

Jak je vidět z obrázku, čip ESP8266 integruje CPU a je 32bitový procesor.Působí jako procesor protokolu WiFi a procesor aplikace.Hlavní frekvence tohoto procesoru podporuje dvě frekvence: 80 MHz a 160 MHz.Vývojáři mohou psát aplikace a stáhnout je do čipu.Procesor je schopen spustit tyto aplikace napsané vývojáři.Tyto aplikace jsou naprogramovány na SPI Flash externí na čip prostřednictvím rozhraní UART0 prostřednictvím oficiálně poskytovaného nástroje ESP Flash Tool Tool.Stojí za zmínku, že paměť Flash není integrována do čipu, takže je vyžadován externí SPI flash.V současné době podporuje čtyři velikosti paměti Flash: 512 kB, 1024 kB, 2048 kB a 4096 kB.

Jaké jsou pracovní režimy ESP8266?

Tento modul má tři pracovní režimy, jmenovitě AP Mode, STA Mode a STA+AP režim.

Režim AP

Modul ESP8266 slouží jako hotspot a zařízení je přímo připojeno k modulu k dosažení bezdrátového ovládání nad LAN.

Režim STA

Modul ESP8266 je připojen k internetu prostřednictvím routeru, což umožňuje mobilnímu telefonu nebo počítači vzdáleně ovládat zařízení přes internet.

STA+AP režim

Jedná se o režim koexistence, který může dosáhnout bezproblémového přepínání prostřednictvím internetového ovládání, čímž poskytuje pohodlnější provozní zážitek.

Jaká jsou pole aplikací ESP8266?

Průmyslová automatizace

Modul lze použít ke sledování a řízení různých zařízení a procesů k realizaci vzdáleného monitorování a řízení automatizace.

Sítě bezdrátových senzorů

Modul lze použít k vytvoření bezdrátových senzorových sítí pomocí nižší spotřeby energie a menší kódové základny pro monitorování parametrů prostředí, jako je teplota, vlhkost, světlo atd. A přenášení dat do cloudu pro analýzu a ukládání.

Systém dálkového monitorování a řízení

Integrací ESP8266 do zařízení můžeme realizovat vzdálené monitorování a ovládání zařízení.Bez ohledu na to, kde jsme, máme přístup a ovládat tyto zařízení kdykoli, pokud máme správné síťové připojení a zařízení.

Chytrý domov

ESP8266 lze použít k řízení různých zařízení v domácnosti, jako jsou bezpečnostní systémy, osvětlovací systémy a systémy řízení teploty.Je schopen připojit se k domácí síti přes Wi-Fi pro dálkové monitorování a ovládání.

IoT zařízení a senzory

ESP8266 lze integrovat do různých zařízení a senzorů IoT, což jim umožní připojit se k internetu přes Wi-Fi.To zahrnuje oblasti, jako jsou inteligentní domy, domácí automatizace a inteligentní města.

Vzdělávání a akademický výzkum:

Vzhledem k snadnému použití a výkonným funkcím byl ESP8266 široce používán ve vzdělávání a akademickém výzkumu, stal se důležitým výukovým nástrojem a praxí platformou v oblasti vývoje IoT a vloženým rozvojem systému.Na hlavních univerzitách a akademických institucích je ESP8266 široce používán ve výuce a výzkumných programech, které pomáhají studentům a výzkumným pracovníkům učit se a zvládnout internetové dovednosti v oblasti rozvoje systému.

Často kladené otázky [FAQ]

1. Na co se používá ESP8266?

ESP8266 je systém na aplikace Chip (SOC) Wi-Fi pro aplikace Internet of Things (IoT) produkované systémy ESPRESIF.Vzhledem k nízkým nákladům, malé velikosti a přizpůsobivosti s vestavěnými zařízeními se ESP8266 nyní používá rozsáhle napříč zařízeními IoT.

2. Je ESP8266 Arduino?

Rady ESP32 a ESP8266 jsou desky třetích stran.Cloud Arduino podporuje oba ionty V ariat, ale nemůže zaručit, že některé desky založené na těchto SOC fungují.Seznam testovaných a oficiálně podporovaných vývojových desek naleznete zde.

3. Může ESP32 nahradit ESP8266?

Starší brány mají uvnitř čipu ESP8266, je však možné aktualizovat vaši bránu ESP8266 na výkonnou ESP32.Pokud nechcete upgradovat svou bránu pomocí EMS-ESP32, „starý“ firmware bude samozřejmě fungovat.

4. Proč je ESP8266 tak populární?

Ano, je to levné.Stejně jako to, co se tento článek zmiňuje, je 5 $ ESP8266 ještě levnější než senzory spuštěné out-of-a-cannon.Znamená to, že použitá senzory jsou obvykle prováděny s nízkými nákladovými přístupy, protože po spuštění děly budou zbytečné.I když je ESP8266 stále mnohem levnější než senzor.

O NáS Pokaždé spokojenost zákazníka.Vzájemná důvěra a společné zájmy. ARIAT Tech navázala dlouhodobý a stabilní kooperativní vztah s mnoha výrobci a agenty. „Zacházení se zákazníky se skutečnými materiály a přijímání služeb jako jádra“, bude veškerá kvalita kontrolována bez problémů a prošla profesionálem
funkční test.Nejvyšší nákladově efektivní produkty a nejlepší služby je náš věčný závazek.