em 07/10/2024 296

Um guia para iniciantes para módulos e placas de teste ESP-01, 05, ESP-12 e ESP-2010

Se você estiver trabalhando em projetos de IoT, escolher o módulo ESP certo pode fazer toda a diferença.Este artigo explora vários módulos ESP e seus recursos exclusivos, incluindo o ESP-01, ESP-05, ESP-12 e ESP-201.Você também aprenderá sobre as diferentes placas de teste disponíveis, suas configurações e como elas se encaixam em seus projetos.Ao entender esses módulos e placas de teste, você pode encontrar as opções certas adequadas às suas necessidades de desenvolvimento e ajudar a simplificar os fluxos de trabalho do projeto.

Catálogo

Comparação de módulos nus

Recurso	ESP-01	ESP-05	ESP-12	ESP-2010	Testboard
GPIO PINS	2	-	11	11	11
ADC	-	-	1	1	1
Antena	PCB	PCB	PCB	Externo/PCB	PCB
USB-para-serial	Não	Não	Não	Não	-
Breadboard amigável	Médio	Bom	Ruim	Bom	Ruim
Fator de forma	Pequeno	Pequeno	Médio	Grande	Muito grande
Preço	~ $ 3	~ $ 3	~ $ 3	~ $ 3	~ $ 6,50
Aplicativo	Modo independente simples ou escudo Wi-Fi para Arduino	Escudo Wi-Fi	Independente	Independente	Prototipagem

Comparação de módulos de desenvolvimento

Recurso	NodeMcu v0.9	NodeMcu v1.0	Wemos D1 Mini	Wemos D1 R2	LOLIN V3 NODEMCU Board
Marca	Nodemcu	FAÇA ISSO	Wemos	Wemos	Lolin
GPIO PINS	11	11	11	11	11
ADC	1	1	1	1	1
Antena	PCB	PCB	PCB	PCB	PCB
Módulo ESP8266	Esp12 (Ai-Thinker)	Esp12 (Ai-Thinker)	ESP12E (WEMOS)	ESP12E (WEMOS)	Esp12e (Ai-Thinker)
USB-para-serial	Sim	Sim	Sim	Sim	Sim
Chip em série	CH340G	CP2102/CH340G	CH340G	CH340G	CH340G
Pão de pão	Ruim (cobre muitos pinos)	Muito bom	Muito bom (depois de solda)	Ruim (fator de forma de arduino)	Ruim (cobre muitos pinos)
Fator de forma	Grande	Grande	Médio	Muito grande	Grande
Aplicativo	Desenvolvimento Iniciante	Desenvolvimento Iniciante	Desenvolvimento Avançado (Soldagem necessária)	Compatibilidade de formulário de desenvolvimento com escudos Arduino	Desenvolvimento Beginne

ESP-01

O ESP-01 é um módulo Wi-Fi compacto e amplamente utilizado, medindo apenas 24,75 mm por 14,5 mm.Seu tamanho pequeno o torna uma opção popular para várias aplicações, embora ele venha com algumas limitações que você precisa ter em mente.O módulo inclui dois pinos GPIO, que permitem controle básico sobre dispositivos externos e periféricos.Quando conectado a um adaptador de série para USB, você pode facilmente exibir versões de firmware diferentes no ESP-01.Geralmente vem pré-carregado com firmware, tornando-o compatível com os sistemas Arduino.No entanto, seu layout de pinos pode ser um desafio, pois as linhas espaçadas dificultam o uso em placas de pão padrão.Essa configuração aumenta o risco de curtos circuitos, mas o uso de um adaptador de placa de pão ou fios DuPont feminino a homem pode ajudar a proteger as conexões.

Construído em torno do chip ESP8266, o ESP-01 oferece conectividade Wi-Fi confiável e suporta protocolos TCP/IP, tornando-o ideal para tarefas de rede.Seus dois pinos GPIO limitam as opções de expansão, mas o módulo ainda é fácil de usar e adequado para aplicações diretas.Ele opera em tensões entre 3,0V e 3,6V, garantindo o desempenho estável quando usado corretamente.

O ESP-01 é comumente usado em projetos que exigem comunicação sem fio, como sistemas de automação residencial, redes de sensores remotos e outros dispositivos de IoT.Sua facilidade de uso e compatibilidade com o Arduino o tornam uma opção para adicionar conectividade básica aos seus projetos.A integração do ESP-01 pode aprimorar a funcionalidade do seu projeto, permitindo a transmissão de dados em tempo real e os recursos de controle remoto.

Apesar de seus benefícios, o pequeno tamanho do ESP-01 pode representar desafios, principalmente quando usado em placas de pão padrão.A proximidade dos pinos aumenta a probabilidade de curtos circuitos.Para resolver isso, você pode usar adaptadores especializados ou fios DuPont, feminino a homem, que oferecem conexões mais seguras e manter a flexibilidade do módulo em várias configurações.

ESP-05

O ESP-05 é um pequeno módulo Wi-Fi que fornece conectividade sem fio a microcontroladores como o Arduino.Normalmente vem com uma configuração de quatro pinos: 3.3V, GND, RX e TX.Há também uma versão com um pino de redefinição adicional, facilitando a redefinição do módulo durante o desenvolvimento.Essa configuração simples de pinos permite fácil integração com placas de pão, permitindo prototipagem e teste rápido.

Com sua configuração básica, o ESP-05 inclui um pino de energia (3.3V), um pino de terra (GND) e dois pinos de dados (RX e TX), tornando-o adequado para projetos diretos.A versão com o pino de redefinição torna as redefinições frequentes mais convenientes, economizando tempo durante o teste sem a necessidade de desconectar o módulo.

O design do ESP-05 se encaixa bem nas placas de pão padrão, facilitando a configuração de configurações de hardware.Isso simplifica a prototipagem, permitindo que você comece com experimentos imediatamente.

O módulo geralmente vem com firmware pré -carregado, e você pode precisar fazer ajustes - como pistas de corte ou adição de novos pinos - para garantir que funcione corretamente com certas bibliotecas de microcontroladores.As variações no firmware podem exigir que você solucione e adapte a configuração para suas necessidades específicas do projeto.Esse processo permite personalizar o módulo de acordo com o seu projeto, aprimorando sua funcionalidade e permitindo uma experiência mais prática.

ESP-12

O ESP-12 O módulo é conhecido por sua flexibilidade e rico conjunto de recursos, incluindo 11 pinos GPIO e um ADC de 10 bits.Essa gama de funcionalidades o torna adaptável para vários projetos, permitindo que você o use em muitos cenários diferentes.Uma vantagem notável do ESP-12 é sua configuração simples para o modo de sono profundo, que aumenta significativamente a eficiência energética.

Quando otimizado, o módulo pode operar por até três anos em apenas duas baterias AA, tornando-o uma excelente opção para projetos de baixa potência e longo prazo.No entanto, apesar de seus benefícios, o ESP-12 pode ser um desafio para trabalhar durante a prototipagem, pois não se encaixa em placas de pão padrão.Isso pode tornar a configuração e o teste iniciais um pouco complicados.

Para resolver esse problema, você pode usar placas de breakout ou adaptadores especialmente projetados que permitam conexão mais fácil com tábuas de pão.Essas soluções garantem que você ainda possa utilizar todos os recursos do módulo sem comprometer a conveniência durante o desenvolvimento.

A popularidade do ESP-12 também decorre do fácil acesso aos seus principais pinos de chip, tornando-o uma escolha preferida para projetos independentes e versões anteriores do NodeMCU.Essa acessibilidade permite adicionar mais recursos e fazer modificações personalizadas conforme necessário.

Com seus recursos abrangentes, o ESP-12 geralmente serve como um componente central em projetos complexos, reduzindo a necessidade de componentes externos adicionais.Sua configuração simples o torna ideal para projetos que exigem controle preciso sobre várias operações de E/S, ajudando você a criar designs eficientes e compactos.

ESP-2010

O módulo Wi-Fi do ESP-201, originalmente nomeado ESP-12, foi renomeado para evitar nomeação de conflitos e facilitar a identificação dos usuários.Essa mudança ajuda a diferenciá -la de outros módulos, minimizando a confusão e simplificando o desenvolvimento.

Projetado para compatibilidade com placas de pão, o ESP-2010 fornece fácil acesso aos seus pinos, tornando-o uma escolha popular para prototipagem.Para encaixá -lo corretamente em uma placa de ensaio, pode ser necessário dobrar ou não soltar os quatro pinos dianteiros.Embora essa modificação possa parecer inconveniente, ela aprimora muito a flexibilidade e a usabilidade do módulo em vários projetos.

O ESP-2010 vem com uma antena PCB impressa embutida que funciona bem para comunicação de curto alcance, mas também inclui um conector de antena externa para estender seu alcance para aplicações de longa distância.Ao conectar uma antena de alto ganho, você pode aumentar significativamente a força e a sensibilidade do sinal, o que é particularmente útil para cenários que requerem conectividade forte, como automação residencial ou configurações complexas de IoT.

Muitos usuários utilizaram com sucesso o conector da antena externa para aumentar a faixa Wi-Fi em diferentes projetos, destacando a adaptabilidade do módulo.Embora as modificações iniciais do PIN possam parecer pesadas, elas permitem opções de uso mais amplas, mostrando a versatilidade do ESP-201 e o desempenho confiável em aplicativos do mundo real.

Placas de teste para módulos ESP

As placas de teste vêm de várias formas, cada uma equipada com componentes básicos, como uma bateria, LEDs, um resistor dependente da luz conectado ao ADC e um módulo ESP-12.Muitas dessas placas incluem um jumper para fáceis de firmware piscando e um regulador de tensão que converte o 4,5V da bateria para o 3.3V necessário pelo ESP8266.Você também pode substituir a bateria por linhas de energia USB, se necessário.Normalmente, essas placas de teste servem a dois propósitos principais: eles podem ser usados ​​como nós independentes alimentados por uma bateria ou para testar rapidamente o código com periféricos pré-configurados.Notavelmente, um desses modelos operou por mais de 1000 horas em apenas três baterias AA, mostrando sua eficiência.

O próprio módulo vem com um adaptador de série para USB e um plugue micro USB, tornando-o rápido.Embora tenha sido projetado para otimizar o desenvolvimento com o ESP8266, enfrentou alguns problemas com o firmware piscando em determinados sistemas.O fator de forma do módulo também pode bloquear o acesso a alguns pinos de placa de pão, exigindo que os fios da ponte conectem esses pinos.Apesar dessas desvantagens e um custo um pouco mais alto, o módulo ainda se mostra altamente valioso para projetos de desenvolvimento.As atualizações futuras devem resolver esses problemas, com o objetivo de torná-lo uma solução mais versátil para nós de IoT baseados em Arduino.

Os desafios enfrentados pelo módulo V0.9 destacam algumas das complexidades no design de hardware.Questões como dificuldades intermitentes de firmware geralmente resultam de problemas de compatibilidade comuns com a tecnologia em estágio inicial.O acesso limitado aos pinos de placa de pão enfatiza ainda mais a necessidade de considerações de design mais amigáveis ​​em ferramentas de prototipagem.As revisões futuras esperadas provavelmente abordarão esses problemas, levando a uma melhor usabilidade e funcionalidade impulsionada pelo feedback do usuário.

A versão mais recente do NodeMCU agora usa o módulo ESP-12E atualizado, que oferece 4 MB de memória flash e pin-outs adicionais.Esse design se encaixa mais em uma placa de pão padrão, deixando uma fileira de pinos acessíveis de cada lado.O módulo também automatiza a combinação de botões de redefinição/flash no Arduino IDE e suporta velocidades de upload de código mais rápidas de até 921600 baud.Embora seja um pouco mais caro, elimina a necessidade de hardware adicional, como um conversor de série para USB, tornando-o uma escolha preferida para projetos de IoT.

Melhorias adicionais no módulo V1.0 o tornam ainda mais adequado para o desenvolvimento da IoT.Com aumento da memória flash e pin-outs adicionais, ele permite aplicativos mais avançados.O processo de upload de código simplificado economiza tempo e minimiza a chance de erros, o que é especialmente útil durante o desenvolvimento.Ao remover a necessidade de hardware extra, o módulo V1.0 reduz efetivamente o custo e a complexidade, tornando-o uma escolha prática para vários projetos do mundo real.

Conclusão

Ao entender os recursos e usos exclusivos de diferentes módulos ESP, como o ESP-01, ESP-05, ESP-12 e ESP-201Projetos de IoT.Cada módulo tem seus próprios pontos fortes e desafios, seja o design compacto do ESP-01, a configuração direta do ESP-05 ou a flexibilidade do ESP-12 e ESP-201.Com esse conhecimento, você pode selecionar as ferramentas certas para simplificar seu processo de desenvolvimento, reduzir o tempo de configuração e criar projetos mais eficientes.