Радиопередатчик ESP-12E ESP8266 Serial WiFi

WiFi модуль ESP8266-12E ESP-12E, контроллер беспроводной связи на современном чипе ESP8266EX

В современном, быстроразвивающемся мире, мы все давно привыкли к тому, что нас уже практически везде окружают разнообразные сети беспроводной связи, предлагающие нам возможность отправлять в Интернет или принимать из него различного рода цифровые данные, будь то музыкальные треки, фотографии, файлы с видеорядом или иную полезную информацию повсюду, где к таким сетям есть доступ. Среди существующего множества стандартов связи, подавляющему большинству очень хорошо известна технология WiFi, ставшая повседневной обыденностью. Доступ к WiFi есть почти в каждой квартире, сеть активно развивается в общественном транспорте, часто встречается в сферах отдыха, развлечения и досуга. И конечно же, WiFi присутствует в любом современном персональном компьютере, в мобильном телефоне и планшете. Стоит упомянуть о том, что технология беспроводной связи WiFi широкими шагами углубляется в контекст систем видеонаблюдения, позиционирования и безопасности, а также неустанно набирает обороты по интеграции в бытовой и промышленной электронике. Подхватив тенденцию развития, производители разнообразной "умной" техники стараются усовершенствовать наш быт средствами удалённого обмена данными, внедряют технологию в свои продукты, одновременно обучая их общаться между собой в сетях нового поколения "Интернет Вещей" (англ. Internet of Things, IoT).

Модули на чипе ESP8266 завоевали заслуженную популярность среди разработчиков собственных электронных проектов благодаря низкой ценовой категории и наличием основного полноценного функционала. ESP-12E самодостаточен и лёгок в настройке. Он способен выполнять все базовые операции приёмо-передачи по технологии WiFi. Пользователю достаточно выбрать требуемую конфигурацию модуля под поставленную задачу. Антенна разведена по краю печатной платы в виде зигзагообразной дорожки, контакта или разъёма для монтажа внешней антенны не предусмотрено. Верхняя сторона модуля оборудована металлическим кожухом, защищающим внутреннюю электронику от возможных электрических помех. Флеш-память увеличена с 1 до 4 МБайт. Значительно расширен доступный функционал.

Наличие встроенной памяти позволяет ESP8266-12E работать практически автономно и не зависеть от дополнительных внешних микроконтроллеров. Конструктивно, ESP-8266EX представляет из себя микроконтроллер, напрямую связанный с интегрированной в модуль микросхемой флеш-памяти, в которую записываются исполняемый скетч и прошивка. В добавок ко всему, модуль обладает дополнительными выводами, позволяющими подключить внешнюю флеш-память размером до 16 МБайт, если объёма стандартной памяти не хватает.

Технические данные

ESP8266EX функциональная блок-схема

Распиновка ESP-12E (Диаграмма выводов, ESP-12E подключение)

Модуль ESP8266-12E обладает цифровыми выводами (контакты 4-7, 9-14, 16-22) общего назначения, работающими с логикой напряжений "1" и "0". Под единицей подразумевается входящее/исходящее напряжение +0.75*Vin—3.6 вольта, называемое высоким сигналом. Под нулём - входящее/исходящее напряжение -0.3—0.25*Vin вольт, называемое низким сигналом. Некоторые выводы имеют встроенный подтягивающий или стягивающий резисторы (см.принципиальную схему). Большинство контактов могут быть смультиплексированы с различными интерфейсами (I2C, I2S, HSPI, UART, ШИМ). Рекомендуемый ток отдельного вывода составляет 6 миллиампер, предельный ток - 12 миллиампер.

Примечание! Избегайте превышение значений максимального тока более 12 миллиампер и напряжения более 3.3 вольта, способного повредить микроконтроллер.

Специальные функции:

Режимы энергосбережения ESP8266EX

За исключением стандартных режимов полного функционирования и выключенного состояния, модуль ESP-12E поддерживает энергосберегающие режимы, предназначенные для каждого определённого случая.

1. Modem-sleep — настраивается для приложений, использующих функции ШИМ или I2S, заставляющие процессор работать. В случаях, когда WiFi-связь установлена и передача данных не требуется, схема Wi-Fi модема может быть отключена для экономии энергии. Например, в режиме DTIM3, когда ESP8266 "спит" 300 миллисекунд и просыпается на 3 миллисекунды для приёма от точки доступа пакетов беспроводных Маяков (Beacon), общее потребление тока составляет около 20мА.;
2. Light-sleep — используется в задачах, в которых поддерживается соединение Wi-Fi и передача данных не требуется, при этом процессор может быть приостановлен. Например, режим коммутатора Wi-Fi. Общее среднее потребление тока составляет около 2 мА.;
3. Deep-sleep — глубокий сон оптимален для приложений, которые не требуют подключения Wi-Fi и передают данные c большими задержками по времени. К таким задачам относятся датчики температуры, выполняющие измерения каждые 100 секунд. Например, когда ESP8266EX "спит" 300 секунд и просыпается для соединения с точкой доступа (около 0.3-1 секунды), общее среднее потребление тока намного меньше 1 мА.;

Режимы запуска модулей серии ESP

Значения "Высокий" и "Низкий" - уровень сигнала на входе соответствующего контакта.

Добавление платформы ESP8266 в среду разработки ARDUINO IDE

Установка совместимых библотек для корректной работы с платформой ESP8266EX аналогично всему модульному ряду ESP. Пример настройки редактора ARDUINO IDE для ESP8266EX приведён в описании модуля ESP-01.

АТ команды ESP8266, режим роутера-модема

Коллектив компании Espressif Systems, для своих чипов ESP8266 и их разновидностей, выпускает прошивки со встроенным интерпретатором AT-команд, основанные на обновляемых программных наборах разработки ПО (SDK) с открытым кодом. Пользователь имеет возможность компилировать собственные кастомные прошивки, добавляя или исключая поддержку необходимых в проекте функций. Подобные прошивки формируют из контроллера ESP8266 своеобразный роутер-модем, вследствие чего способ взаимодействия с процессором ESP-12E значительно отличается от обычного. В коде ПО заложен перечень предопределённых заскриптованных команд, выполняющие различные действия с настройками контроллера ESP8266. АТ команды позволяют устанавливать и разрывать WiFi-соединения, отправлять и получать данные, или менять параметры шины UART. Любая АТ команда передаётся в ESP8266 через периферийный последовательный интерфейс UART (GPIO1, GPIO3) от ведущего устройства и всегда начинается с аббревиатуры АТ. Перечень поддерживаемых АТ команд разделён на три основные группы с подробным описанием каждой функции, включая примеры:

1. Основные АТ команды;
2. WiFi AT команды;
3. TCP/IP AT команды;

АТ инструкции ESP8266 v1.5.4 (англ., PDF)

AT инструкции ESP8266 v3.0.2 (англ., PDF)

АТ команды ESP8266 в примерах v1.3 (англ., PDF)

Минимальная рекомендуемая схема подключения

Техническая информация

Полезные ссылки