La guida definitiva a ESP8266
2024-04-19 3554

ESP8266 è un chip WiFi con MCU integrato lanciato da Espressif Systems nel 2015. È stato sviluppato dalla Expressif Systems Company e può realizzare la funzione di comunicare con la rete.ESP8266 è ampiamente utilizzato nell'Internet of Things.Può essere collegato a un microcontrollore (come Arduino) attraverso un'interfaccia di comunicazione seriale, realizzando così una varietà di scenari di applicazione come luci intelligenti, veicoli intelligenti e case intelligenti.In questo articolo, introdurremo informazioni sulle sue caratteristiche, struttura e applicazioni.Quindi iniziamo!

ESP8266 è un potente modulo WiFi.Integra un micro MCU a 32 bit a 32 bit ultra-bassa (microcomputer a chip singolo), la frequenza principale supporta 80 MHz e 160 MHz e può persino eseguire RTO.ESP8266 può creare funzioni nel programma principale di Arduino IDE per la scrittura e trasmettere i dati del modulo di rilevamento collegato alla scheda di sviluppo Arduino al server tramite ESP8266.Può anche essere compilato direttamente come scheda di sviluppo attraverso Arduino IDE.

Il modulo ESP8266WIFI comunemente usato è sviluppato dalla società di ansia domestica.Il modulo WiFi ESP8266 sviluppato da Essence include dozzine di modelli, diviso in tre serie: ESP-01, ESP-07 e ESP-12.Ogni serie è suddivisa da suffissi diversi.I chip principali di questi moduli sono fondamentalmente ESP8266 di Espressif.Le principali differenze tra i diversi modelli sono il numero di porte IO, dimensioni del modulo e capacità di flash.La capacità del flash ha varie specifiche come 8Mbit e 32 Mbit.

Il modulo ESP8266 ha le seguenti funzionalità.

Ha un ampio intervallo di temperatura operativa, mantiene prestazioni stabili e può adattarsi a vari ambienti operativi.

ESP8266 supporta lo stack del protocollo TCP/IP e può implementare protocolli di rete comuni come HTTP e MQTT.Ciò consente di comunicare e scambiare dati con piattaforme di servizio cloud, server e altri dispositivi.

Il modulo ESP8266 utilizza in genere l'alimentazione da 3,3 V e ha un pacchetto di dimensioni e SMT più piccoli, rendendolo adatto per l'integrazione in una varietà di diversi tipi di dispositivi elettronici.

ESP8266 è progettato per dispositivi mobili, elettronica indossabile e applicazioni IoT, raggiungendo un consumo di energia ultra-bassa attraverso una serie di tecnologie proprietarie.La sua modalità di risparmio di potenza è adatta a vari scenari di applicazione a bassa potenza.

Il modulo di solito ha più pin GPIO per la connessione di dispositivi e sensori esterni.Questi pin possono essere configurati come ingressi o uscite e possono essere utilizzati per controllare i circuiti esterni, i dati del sensore di lettura e altro ancora.

Il modulo supporta in genere la memoria flash esterna (flash) per la memorizzazione di dati di applicazione, firmware e configurazione.Ciò consente al modulo di avere una grande capacità di archiviazione per supportare applicazioni complesse ed elaborazione dei dati.

Grazie alla sua vasta gamma di applicazioni e supporto alla comunità degli sviluppatori, ESP8266 ha un ricco ecosistema di software.Gli sviluppatori possono sfruttare una varietà di librerie open source, framework e codice di esempio per sviluppare rapidamente applicazioni e ottenere supporto e soluzioni dalla comunità.

SP8266 integra gli switch di antenna, il processore di tensilica a 32 bit, l'interfaccia periferica digitale standard, il balun a radiofrequenza, l'amplificatore a basso rumore, l'amplificatore di potenza, il modulo di gestione del filtro e dell'alimentazione, ecc., E richiede meno circuiti periferici, riducendo così lo spazio PCB.

La porta GPIO di ESP8266 supporta la funzione PWM, che può essere utilizzata per controllare la luminosità e la velocità delle periferiche come motori e luci.

ESP8266 integra un ADC per convertire i segnali analogici in segnali digitali.L'interfaccia ADC può essere collegata a dispositivi analogici come sensori, leggere valori analogici e convertirli in dati digitali.

ESP8266 ha più porte GPIO per l'interazione con altri dispositivi periferici.La porta GPIO supporta le funzioni digitali di input e output e PWM e può essere programmata per controllare varie periferiche, come luci a LED, relè, interruttori, ecc.

L'interfaccia I2C è un'interfaccia di comunicazione seriale in grado di collegare più dispositivi e utilizza due fili (SDA e SCL) per ottenere la trasmissione dei dati.ESP8266 può comunicare con altri dispositivi I2C, come sensori, display, ecc., Attraverso l'interfaccia I2C.

L'interfaccia SDIO è un'interfaccia di dati seriali ad alta velocità comunemente utilizzata per le operazioni di lettura e scrittura su schede SD e schede MMC.ESP8266 può essere collegato a una scheda SD o MMC tramite l'interfaccia SDIO per archiviare e leggere i dati.

L'interfaccia UART è l'interfaccia principale per la comunicazione seriale tra ESP8266 e altri dispositivi.Può essere collegato ad altri dispositivi tramite i pin RX e TX.Attraverso l'interfaccia UART, può realizzare la trasmissione dei dati, la ricezione e il controllo con sensori, computer, altri microcontrollori e altri dispositivi.

L'interfaccia SPI è anche un'interfaccia di comunicazione seriale.Può collegare più dispositivi e utilizzare quattro fili (Miso, MOSI, SCK e SS) per la trasmissione dei dati.ESP8266 può comunicare con altri dispositivi SPI attraverso l'interfaccia SPI, come la memoria flash, il display LCD, ecc.

La serie ESP8266 ha generalmente due metodi di sviluppo, vale a dire nello sviluppo dei comandi e nello sviluppo di SDK.

Il produttore ha pre-bruciato il firmware sul chip ESP8266 prima di lasciare la fabbrica e ha incapsulato lo stack del protocollo WiFi per realizzare internamente la funzione di trasmissione trasparente.Gli utenti devono solo utilizzare un modulo USB a TTL o la porta seriale di un microcontrollore per ottenere la comunicazione con il modulo WiFi.Inviando ai comandi, gli utenti possono controllare il modulo WiFi.

Poiché ESP8266 stesso è un chip programmabile, può essere considerato un microcontrollore con funzioni di comunicazione wireless.Gli utenti devono scrivere il programma corrispondente in uno speciale IDE e scrivere il programma nel chip bruciando il firmware.Pertanto, per implementare la comunicazione WiFi, dobbiamo personalizzare lo stack del protocollo WiFi.Ciò richiede agli utenti di avere un alto livello di conoscenze pertinenti.

Come si può vedere dall'immagine, il chip ESP8266 integra una CPU ed è un processore a 32 bit.Agisce sia come processore di protocollo WiFi che da un processore di applicazione.La frequenza principale di questo processore supporta due frequenze: 80 MHz e 160 MHz.Gli sviluppatori possono scrivere applicazioni e scaricarle sul chip.Il processore è in grado di eseguire queste applicazioni scritte dagli sviluppatori.Queste applicazioni sono programmate con SPI Flash esterno al chip attraverso l'interfaccia UART0 attraverso lo strumento di download di ESP Flash fornito ufficialmente.Vale la pena notare che la memoria flash non è integrata all'interno del chip, quindi è richiesto un flash SPI esterno.Attualmente supporta quattro dimensioni di memoria flash: 512kb, 1024kb, 2048kb e 4096kb.

Questo modulo ha tre modalità di lavoro, vale a dire la modalità AP, la modalità STA e la modalità STA+AP.

Il modulo ESP8266 funge da hotspot e il dispositivo è direttamente collegato al modulo per ottenere il controllo wireless sulla LAN.

Il modulo ESP8266 è collegato a Internet tramite un router, consentendo a un telefono cellulare o al computer di controllare a distanza il dispositivo tramite Internet.

Questa è una modalità di coesistenza in grado di ottenere un cambio senza soluzione di continuità attraverso il controllo di Internet, fornendo così un'esperienza operativa più conveniente.

Il modulo può essere utilizzato per monitorare e controllare vari dispositivi e processi per realizzare il monitoraggio remoto e il controllo dell'automazione.

Il modulo può essere utilizzato per stabilire reti di sensori wireless utilizzando un consumo di energia inferiore e una base di codice più piccola per monitorare i parametri ambientali come temperatura, umidità, luce, ecc. E trasmettere i dati al cloud per l'analisi e la memoria.

Integrando ESP8266 nel dispositivo, possiamo realizzare il monitoraggio e il controllo remoti del dispositivo.Non importa dove siamo, possiamo accedere e controllare questi dispositivi in qualsiasi momento purché abbiamo la connessione e le apparecchiature di rete adeguate.

L'ESP8266 può essere utilizzato per controllare una varietà di dispositivi nella casa, come sistemi di sicurezza, sistemi di illuminazione e sistemi di controllo della temperatura.È in grado di connettersi alla rete domestica tramite Wi-Fi per il monitoraggio e il controllo remoti.

L'ESP8266 può essere integrato in una varietà di dispositivi e sensori IoT, consentendo loro di connettersi a Internet tramite Wi-Fi.Ciò include aree come case intelligenti, automazione domestica e città intelligenti.

Per la sua facilità d'uso e le caratteristiche potenti, l'ESP8266 è stato ampiamente utilizzato nell'istruzione e nella ricerca accademica, diventando un importante strumento di apprendimento e una piattaforma di pratica nel campo dello sviluppo del sistema IoT e incorporato.Nelle principali università e istituzioni accademiche, ESP8266 è ampiamente utilizzata negli insegnamenti e nella ricerca per aiutare gli studenti e i ricercatori a apprendere e padroneggiare le capacità di sviluppo del sistema IoT e incorporate.

ESP8266 è un sistema su un microchip Wi-Fi di chip (SOC) per le applicazioni Internet of Things (IoT) prodotte dai sistemi espressif.Dato il suo basso costo, dimensioni ridotte e adattabilità con dispositivi incorporati, l'ESP8266 è ora ampiamente utilizzato attraverso i dispositivi IoT.

Le schede ESP32 ed ESP8266 sono schede di terze parti.Arduino Cloud supporta entrambi gli ioni V ariat ma non può garantire che determinati consigli basati su questi SOC funzionino.Un elenco di commissioni di sviluppo testate e ufficialmente supportate è disponibile qui.

I gateway più vecchi hanno il chip ESP8266 all'interno, tuttavia è possibile aggiornare il tuo gateway ESP8266 al potente ESP32.Se non vuoi aggiornare il tuo gateway con EMS-ESP32, il firmware "vecchio" funzionerà comunque come è ovviamente.

Sì, è economico.Come quello che menziona questo articolo, $ 5 ESP8266 è ancora più economico dei sensori lanciati fuori da A-Cannon.Significa che i sensori i cannoni utilizzati sono generalmente realizzati con approcci a basso costo perché saranno inutili dopo il lancio dei cannoni.Anche se ESP8266 è ancora molto più economico del sensore.