στο 2024/10/7 301

Οδηγός αρχαρίων για τις ενότητες και τις δοκιμαστικές ενότητες ESP-01, ESP-05, ESP-12 και ESP-201

Εάν εργάζεστε σε έργα IoT, η επιλογή της σωστής ενότητας ESP μπορεί να κάνει όλη τη διαφορά.Αυτό το άρθρο διερευνά διάφορες ενότητες ESP και τα μοναδικά χαρακτηριστικά τους, συμπεριλαμβανομένων των ESP-01, ESP-05, ESP-12 και ESP-201.Θα μάθετε επίσης για τις διάφορες διαθέσιμες δοκιμαστικές επιτροπές, τις διαμορφώσεις τους και τον τρόπο με τον οποίο ταιριάζουν στα έργα σας.Με την κατανόηση αυτών των ενοτήτων και των δοκιμαστικών πλακών, μπορείτε να βρείτε τις σωστές επιλογές που ταιριάζουν στις αναπτυξιακές σας ανάγκες και να βοηθήσετε να εξομαλύνετε τις ροές εργασίας των έργων σας.

Κατάλογος

Σύγκριση των γυμνών μονάδων

Χαρακτηριστικό	ESP-01	ESP-05	ESP-12	ESP-201	Πινακίδα
Καρφίτσες GPIO	2	-	11	11	11
ADC	-	-	1	1	1
Κεραία	PCB	PCB	PCB	Εξωτερικό/PCB	PCB
Usb-to-serial	Οχι	Οχι	Οχι	Οχι	-
Φιλικό προς το breadboard	Μέσον	Καλός	Κακός	Καλός	Κακός
Σχηματισμός	Μικρό	Μικρό	Μέσον	Μεγάλος	Πολύ μεγάλος
Τιμή	~ $ 3	~ $ 3	~ $ 3	~ $ 3	~ 6.50 $
Εφαρμογή	Απλή αυτόνομη λειτουργία ή ασπίδα Wi-Fi για Arduino	Wi-Fi Shield	Αυτόνομος	Αυτόνομος	Πρωτότυπο

Σύγκριση αναπτυξιακών μονάδων

Χαρακτηριστικό	Nodemcu v0.9	Nodemcu v1.0	Wemos D1 Mini	Wemos D1 R2	Lolin v3 nodemcu board
Σεσημασμένος	Δεξιόστροφος	Ευσπλαχνία	Wemos	Wemos	Lolin
Καρφίτσες GPIO	11	11	11	11	11
ADC	1	1	1	1	1
Κεραία	PCB	PCB	PCB	PCB	PCB
Ενότητα ESP8266	ESP12 (AI-thinker)	ESP12 (AI-thinker)	ESP12E (WEMOS)	ESP12E (WEMOS)	ESP12E (AI-thinker)
Usb-to-serial	Ναί	Ναί	Ναί	Ναί	Ναί
Σειριακό τσιπ	CH340G	CP2102/CH340G	CH340G	CH340G	CH340G
Σκάφος	Κακό (καλύπτει πολλές καρφίτσες)	Πολύ καλός	Πολύ καλό (μετά τη συγκόλληση)	Κακό (παράγοντας μορφής Arduino)	Κακό (καλύπτει πολλές καρφίτσες)
Σχηματισμός	Μεγάλος	Μεγάλος	Μέσον	Πολύ μεγάλος	Μεγάλος
Εφαρμογή	Ανάπτυξη αρχάριος	Ανάπτυξη αρχάριος	Προηγμένη ανάπτυξη (απαιτείται συγκόλληση)	Συμβατότητα ανάπτυξης με Arduino Shields	Αρχίζει η ανάπτυξη

ESP-01

Ο ESP-01 είναι μια συμπαγής και ευρέως χρησιμοποιούμενη μονάδα Wi-Fi, που μετράει μόλις 24,75 mm με 14,5mm.Το μικρό του μέγεθος καθιστά μια δημοφιλής επιλογή για διάφορες εφαρμογές, αν και έρχεται με ορισμένους περιορισμούς που πρέπει να έχετε κατά νου.Η ενότητα περιλαμβάνει δύο ακίδες GPIO, οι οποίες επιτρέπουν τον βασικό έλεγχο των εξωτερικών συσκευών και των περιφερειακών.Όταν συνδέεται με έναν προσαρμογέα Serial-to-USB, μπορείτε εύκολα να αναβοσβήνετε διαφορετικές εκδόσεις υλικολογισμικού στο ESP-01.Συνήθως έρχεται προ-φορτωμένο με το υλικολογισμικό, καθιστώντας το συμβατό με τα συστήματα Arduino.Ωστόσο, η διάταξη του PIN μπορεί να είναι προκλητική, καθώς οι σειρές που βρίσκονται σε στενή απόσταση καθιστούν δύσκολη τη χρήση σε τυποποιημένες πινακίδες.Αυτή η ρύθμιση αυξάνει τον κίνδυνο βραχυκυκλώματος, αλλά η χρήση προσαρμογέα breadboard ή συρματόσχοινα DuPont μπορεί να βοηθήσει στην εξασφάλιση των συνδέσεων.

Χτισμένο γύρω από το τσιπ ESP8266, το ESP-01 προσφέρει αξιόπιστη συνδεσιμότητα Wi-Fi και υποστηρίζει πρωτόκολλα TCP/IP, καθιστώντας το ιδανικό για εργασίες δικτύωσης.Οι δύο ακροδέκτες GPIO περιορίζουν τις επιλογές επέκτασης, αλλά η ενότητα εξακολουθεί να είναι εύκολο στη χρήση και κατάλληλη για απλές εφαρμογές.Λειτουργεί σε τάσεις μεταξύ 3.0V και 3.6V, εξασφαλίζοντας σταθερή απόδοση όταν χρησιμοποιείται σωστά.

Το ESP-01 χρησιμοποιείται συνήθως σε έργα που απαιτούν ασύρματη επικοινωνία, όπως συστήματα αυτοματισμού στο σπίτι, απομακρυσμένα δίκτυα αισθητήρων και άλλες συσκευές IoT.Η ευκολία χρήσης και η συμβατότητά του με το Arduino καθιστούν μια επιλογή go-to για την προσθήκη βασικής συνδεσιμότητας στα έργα σας.Η ενσωμάτωση του ESP-01 μπορεί να ενισχύσει τη λειτουργικότητα του έργου σας, επιτρέποντας τη μετάδοση δεδομένων σε πραγματικό χρόνο και τις λειτουργίες τηλεχειρισμού.

Παρά τα οφέλη του, το μικρό μέγεθος του ESP-01 μπορεί να δημιουργήσει προκλήσεις, ιδιαίτερα όταν χρησιμοποιείται σε τυποποιημένα breadboards.Η εγγύτητα των ακίδων αυξάνει την πιθανότητα βραχυκυκλώματος.Για να το αντιμετωπίσετε, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε εξειδικευμένους προσαρμογείς ή συρματόσχοινα DuPont, τα οποία προσφέρουν πιο ασφαλείς συνδέσεις και διατηρούν την ευελιξία της μονάδας σε διάφορες ρυθμίσεις.

ESP-05

Το ESP-05 είναι μια μικρή μονάδα Wi-Fi που παρέχει ασύρματη συνδεσιμότητα σε μικροελεγκτές όπως το Arduino.Συνήθως έρχεται με μια εγκατάσταση τεσσάρων ακίδων: 3.3V, GND, RX και TX.Υπάρχει επίσης μια έκδοση με πρόσθετη ακροδέκτη επαναφοράς, καθιστώντας ευκολότερη την επαναφορά της ενότητας κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης.Αυτή η απλή διαμόρφωση PIN επιτρέπει την εύκολη ενσωμάτωση με τα breadboards, επιτρέποντας τη γρήγορη πρωτότυπα και τις δοκιμές.

Με τη βασική του ρύθμιση, το ESP-05 περιλαμβάνει έναν πείρο ισχύος (3.3V), έναν πείρο γείωσης (GND) και δύο ακίδες δεδομένων (RX και TX), καθιστώντας το κατάλληλο για απλά έργα.Η έκδοση με τον ακροδέκτη επαναφοράς κάνει τις συχνές επαναλήψεις πιο βολικό, εξοικονομώντας χρόνο κατά τη διάρκεια των δοκιμών χωρίς να χρειάζεται να αποσυνδεθεί η ενότητα.

Ο σχεδιασμός του ESP-05 ταιριάζει καλά σε τυποποιημένα breadboards, καθιστώντας τις διαμορφώσεις υλικού εύκολη και γρήγορη δημιουργία.Αυτό απλοποιεί τα πρωτότυπα, επιτρέποντάς σας να ξεκινήσετε αμέσως με πειράματα.

Η ενότητα έρχεται συνήθως με προφορτωμένο υλικολογισμικό και μπορεί να χρειαστεί να κάνετε προσαρμογές - όπως οι κοπές ή να προσθέσετε νέους ακίδες - για να εξασφαλίσετε ότι λειτουργεί σωστά με ορισμένες βιβλιοθήκες μικροελεγκτή.Οι παραλλαγές στο υλικολογισμικό μπορούν να απαιτήσουν από εσάς να αντιμετωπίσετε και να προσαρμόσετε τη ρύθμιση για τις συγκεκριμένες ανάγκες του έργου σας.Αυτή η διαδικασία σάς επιτρέπει να προσαρμόσετε τη μονάδα σύμφωνα με το έργο σας, να βελτιώσετε τη λειτουργικότητά της και να επιτρέψετε μια πιο πρακτική εμπειρία.

ESP-12

Ο ESP-12 Η ενότητα είναι γνωστή για την ευελιξία και την πλούσια σύνθεση των χαρακτηριστικών της, συμπεριλαμβανομένων 11 ακίδων GPIO και ενός ADC 10-bit.Αυτό το εύρος λειτουργικότητας το καθιστά προσαρμόσιμο για διάφορα έργα, επιτρέποντάς σας να το χρησιμοποιήσετε σε πολλά διαφορετικά σενάρια.Ένα αξιοσημείωτο πλεονέκτημα του ESP-12 είναι η απλή διαμόρφωσή του για τη λειτουργία βαθιάς ύπαρξης, η οποία ενισχύει σημαντικά την ενεργειακή απόδοση.

Όταν βελτιστοποιηθεί, η ενότητα μπορεί να λειτουργήσει για έως και τρία χρόνια σε μόλις δύο μπαταρίες AA, καθιστώντας την εξαιρετική επιλογή για μακροπρόθεσμα έργα χαμηλής ισχύος.Ωστόσο, παρά τα οφέλη του, το ESP-12 μπορεί να είναι δύσκολο να συνεργαστεί κατά τη διάρκεια των πρωτότυπων, καθώς δεν ταιριάζει με τα τυπικά breadboard.Αυτό μπορεί να κάνει την αρχική ρύθμιση και να δοκιμάσει λίγο δύσκολο.

Για να αντιμετωπίσετε αυτό το ζήτημα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πίνακες ξεμπλοκαρίσματος ή ειδικά σχεδιασμένους προσαρμογείς που επιτρέπουν ευκολότερη σύνδεση με breadboards.Αυτές οι λύσεις εξασφαλίζουν ότι μπορείτε ακόμα να χρησιμοποιήσετε όλα τα χαρακτηριστικά της μονάδας χωρίς να συμβιβαστείτε στην ευκολία κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης.

Η δημοτικότητα του ESP-12 προέρχεται επίσης από την εύκολη πρόσβαση στις ακροδέκτες του κλειδιού, καθιστώντας την προτιμώμενη επιλογή για αυτόνομα έργα και προηγούμενες εκδόσεις NODEMCU.Αυτή η προσβασιμότητα σας επιτρέπει να προσθέσετε περισσότερες λειτουργίες και να κάνετε προσαρμοσμένες τροποποιήσεις ανάλογα με τις ανάγκες.

Με τις ολοκληρωμένες δυνατότητές του, το ESP-12 συχνά χρησιμεύει ως βασικό στοιχείο σε σύνθετα έργα, μειώνοντας την ανάγκη για πρόσθετα εξωτερικά εξαρτήματα.Η απλή διαμόρφωσή του καθιστά ιδανική για έργα που απαιτούν ακριβή έλεγχο σε πολλαπλές λειτουργίες I/O, βοηθώντας σας να δημιουργήσετε αποτελεσματικά και συμπαγή σχέδια.

ESP-201

Η ενότητα Wi-Fi ESP-201, αρχικά ονομάστηκε ESP-12, επανασυνδέθηκε για να αποτρέψει τις συγκρούσεις ονομασίας και να διευκολύνει τους χρήστες να εντοπίζουν.Αυτή η αλλαγή βοηθά στη διαφοροποίηση από άλλες ενότητες, ελαχιστοποιώντας τη σύγχυση και την απλούστευση της ανάπτυξης.

Σχεδιασμένο για συμβατότητα με τα breadboards, το ESP-201 παρέχει εύκολη πρόσβαση στις καρφίτσες του, καθιστώντας την δημοφιλή επιλογή για πρωτότυπα.Για να το τοποθετήσετε σωστά σε ένα breadboard, ίσως χρειαστεί να λυγίσετε ή να ξεδιπλώσετε τις τέσσερις εμπρόσθιες ακίδες.Ενώ αυτή η τροποποίηση μπορεί να φαίνεται ενοχλητική, ενισχύει σημαντικά την ευελιξία και τη χρηστικότητα της μονάδας σε διάφορα έργα.

Το ESP-201 έρχεται με ενσωματωμένη τυπωμένη κεραία PCB που λειτουργεί καλά για επικοινωνία μικρής εμβέλειας, αλλά περιλαμβάνει επίσης έναν εξωτερικό σύνδεσμο κεραίας για να επεκτείνει το εύρος του για εφαρμογές μεγαλύτερης απόστασης.Με τη σύνδεση μιας κεραίας υψηλής απόδοσης, μπορείτε να ενισχύσετε σημαντικά την αντοχή και την ευαισθησία του σήματος, η οποία είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για σενάρια που απαιτούν ισχυρή συνδεσιμότητα, όπως αυτοματοποίηση στο σπίτι ή σύνθετες ρυθμίσεις IoT.

Πολλοί χρήστες έχουν χρησιμοποιήσει με επιτυχία τον εξωτερικό σύνδεσμο κεραίας για να αυξήσουν το εύρος Wi-Fi σε διαφορετικά έργα, υπογραμμίζοντας την προσαρμοστικότητα της μονάδας.Παρόλο που οι αρχικές τροποποιήσεις του PIN ενδέχεται να εμφανίζονται δυσκίνητες, επιτρέπουν ευρύτερες επιλογές χρήσης, παρουσιάζοντας την ευελιξία και την αξιόπιστη απόδοση του ESP-201 σε πραγματικές εφαρμογές.

Πίνακες δοκιμών για ενότητες ESP

Οι πίνακες δοκιμών έρχονται σε διάφορες μορφές, κάθε μία από τις βασικές εξαρτήσεις όπως μια μπαταρία, LED, μια αντιστάθμιση που εξαρτάται από το φως που συνδέεται με το ADC και μια μονάδα ESP-12.Πολλά από αυτά τα πίνακες περιλαμβάνουν ένα jumper για εύκολη αναβοσβήνει το υλικολογισμικό και έναν ρυθμιστή τάσης που μετατρέπει το 4.5V από το πακέτο μπαταρίας στο 3.3V που απαιτείται από το ESP8266.Μπορείτε επίσης να αντικαταστήσετε το πακέτο μπαταρίας με γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας USB εάν είναι απαραίτητο.Συνήθως, αυτά τα πίνακες δοκιμών εξυπηρετούν δύο κύριους σκοπούς: μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αυτόνομοι κόμβοι που τροφοδοτούνται από μια μπαταρία ή για γρήγορη δοκιμή κώδικα με προ-ρυθμισμένα περιφερειακά.Συγκεκριμένα, ένα από αυτά τα μοντέλα έχει λειτουργήσει για πάνω από 1000 ώρες σε μόλις τρεις μπαταρίες ΑΑ, παρουσιάζοντας την αποτελεσματικότητά του.

Η ίδια η ενότητα έρχεται με έναν προσαρμογέα σειριακού προς USB και ένα βύσμα Micro USB, καθιστώντας το γρήγορο να ρυθμιστεί.Ενώ σχεδιάστηκε για να εξομαλύνει την ανάπτυξη με το ESP8266, αντιμετώπισε ορισμένα προβλήματα με το υλικολογισμικό που αναβοσβήνει σε ορισμένα συστήματα.Ο συντελεστής μορφής της μονάδας μπορεί επίσης να εμποδίσει την πρόσβαση σε μερικές ακίδες breadboard, απαιτώντας καλώδια γέφυρας για να συνδέσετε αυτές τις ακίδες.Παρά αυτά τα μειονεκτήματα και ένα ελαφρώς υψηλότερο κόστος, η ενότητα εξακολουθεί να αποδεικνύεται εξαιρετικά πολύτιμη για αναπτυξιακά έργα.Οι επερχόμενες ενημερώσεις αναμένεται να επιλύσουν αυτά τα ζητήματα, με στόχο να γίνει μια πιο ευέλικτη λύση για τους κόμβους IoT με βάση το Arduino.

Οι προκλήσεις που αντιμετωπίζει η ενότητα v0.9 επισημαίνουν μερικές από τις πολυπλοκότητες του σχεδιασμού υλικού.Ζητήματα όπως οι δυσκολίες που αναβοσβήνουν το υλικολογισμικό συχνά προέρχονται από προβλήματα συμβατότητας που είναι κοινά με την τεχνολογία πρώιμου σταδίου.Η περιορισμένη πρόσβαση σε καρφίτσες breadboard υπογραμμίζει περαιτέρω την ανάγκη για πιο φιλικές προς το χρήστη σχεδιασμό σε εργαλεία πρωτοτύπων.Οι αναμενόμενες μελλοντικές αναθεωρήσεις θα αντιμετωπίσουν πιθανώς αυτά τα προβλήματα, οδηγώντας σε καλύτερη χρηστικότητα και λειτουργικότητα που καθοδηγείται από τα σχόλια των χρηστών.

Η τελευταία έκδοση NODEMCU χρησιμοποιεί τώρα την ενημερωμένη μονάδα ESP-12E, η οποία προσφέρει μνήμη flash 4MB και πρόσθετα pin-outs.Αυτός ο σχεδιασμός ταιριάζει πιο ασφαλώς σε ένα τυπικό breadboard, αφήνοντας μια σειρά από καρφίτσες προσβάσιμες σε κάθε πλευρά.Η ενότητα αυτοματοποιεί επίσης τον συνδυασμό κουμπιών επαναφοράς/φλας στο IDE Arduino και υποστηρίζει ταχύτερες ταχύτητες μεταφόρτωσης κώδικα έως και 921600 baud.Παρόλο που είναι λίγο πιο ακριβό, εξαλείφει την ανάγκη για πρόσθετο υλικό, όπως ένας μετατροπέας σειριακών προς USB, καθιστώντας την προτιμώμενη επιλογή για έργα IoT.

Περαιτέρω βελτιώσεις στη μονάδα v1.0 καθιστούν ακόμα πιο κατάλληλες για την ανάπτυξη του IoT.Με αυξημένη μνήμη flash και πρόσθετα pin-outs, επιτρέπει πιο προηγμένες εφαρμογές.Η εξορθολογισμένη διαδικασία μεταφόρτωσης κώδικα εξοικονομεί χρόνο και ελαχιστοποιεί την πιθανότητα σφαλμάτων, η οποία είναι ιδιαίτερα χρήσιμη κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης.Με την αφαίρεση της ανάγκης για επιπλέον υλικό, η ενότητα v1.0 μειώνει αποτελεσματικά το κόστος και την πολυπλοκότητα, καθιστώντας την πρακτική επιλογή για διάφορα έργα πραγματικού κόσμου.

Σύναψη

Με την κατανόηση των μοναδικών χαρακτηριστικών και χρήσεων διαφορετικών μονάδων ESP όπως το ESP-01, το ESP-05, το ESP-12 και το ESP-201, καθώς και τα διάφορα πίνακες δοκιμών, θα μπορείτε να επιλέξετε τα καλύτερα εξαρτήματα για εσάςΈργα IoT.Κάθε ενότητα έχει τα δικά της πλεονεκτήματα και προκλήσεις, είτε πρόκειται για το συμπαγές σχεδιασμό του ESP-01, την απλή ρύθμιση του ESP-05, είτε για την ευελιξία των ESP-12 και ESP-201.Με αυτή τη γνώση, μπορείτε να επιλέξετε τα σωστά εργαλεία για να απλοποιήσετε τη διαδικασία ανάπτυξης, να μειώσετε το χρόνο εγκατάστασης και να δημιουργήσετε πιο αποτελεσματικά έργα.