ماژول ESP8266 چیست؟ معرفی ماژول وای فای ESP8266

در این مقاله به معرفی ماژول محبوب ESP8266 میپردازیم. ماژول های ESP8266 بسیار پرکاربرد هستند و در اکثر پروژه های مربوط به اینترنت اشیا یافت میشوند.

معرفی ماژول ESP8266

ESP8266 یک SOC (سیستم روی تراشه) وای فای است که توسط Espressif Systems تولید شده است. این یک تراشه بسیار یکپارچه است که برای ارائه اتصال کامل به اینترنت در یک بسته کوچک طراحی شده است.

این ماژول دارای 11 پین GPIO (پین های ورودی/خروجی عمومی) و یک ورودی آنالوگ نیز می باشد. این بدان معناست که شما می توانید آن را مانند هر آردوینو معمولی یا میکروکنترلر دیگری برنامه ریزی کنید. و علاوه بر آن، شما ارتباط Wi-Fi را دریافت می کنید، بنابراین می توانید از آن برای اتصال به شبکه Wi-Fi خود، اتصال به اینترنت، میزبانی وب سرور با صفحات وب واقعی و … استفاده کنید..

امکانات این ماژول بی پایان هستند! جای تعجب نیست که این تراشه به محبوب ترین دستگاه IOT موجود تبدیل شده است.

چرا از ESP8266 استفاده کنیم؟

ESP8266 را می توان به عنوان یک ماژول Wifi خارجی، با استفاده از Firmware استاندارد AT Command set و با اتصال آن به هر میکروکنترلر دارای ارتباط سریال استفاده کرد،. همچنین میتوان ESP8266 را مستقیماً به عنوان یک میکروکنترلر فعال Wifi، با برنامه ریزی یک سیستم عامل جدید با استفاده از SDK استفاده کرد. ماژول ESP8266 علاوه بر پین های ورودی خروجی دیجیتال (I/O) دارای PWM، SPI، I2C و … است.

چند سال است که این برد وجود دارد و بیشتر در زمینه‌ های اینترنت اشیا استفاده می‌شود، جایی که می‌خواهیم اتصال به اینترنت را مثلا به پروژه آردوینو اضافه کنیم. قیمت این برد کم است و باعث شده است به انتخابی ایده آل برای پروژه های مبتنی بر اینترنت اشیا یا Wifi تبدیل شود.

ویژگی های فنی

• 802.11 b / g / n
• Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP
• Built-in TCP / IP protocol stack
• Built-in TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network
• Built-in PLL, voltage regulator and power management components
• 802.11b mode + 19.5dBm output power
• Built-in temperature sensor
• Support antenna diversity
• off leakage current is less than 10uA
• Built-in low-power 32-bit CPU: can double as an application processor
• SDIO 2.0, SPI, UART
• STBC, 1×1 MIMO, 2×1 MIMO
• A-MPDU, A-MSDU aggregation and the 0.4 Within wake
• 2ms, connect and transfer data packets
• standby power consumption of less than 1.0mW (DTIM3)

انواع ESP8266

ESP8266 از چندین فروشنده و با بردهای متفاوت در دسترس است. اکثر بردها از نظر تعداد پین های موجود، مقدار حافظه فلش برای ذخیره برنامه و داده ها، و محافظ روی SOC متفاوت هستند.برخی از بردها همچنین از کانکتور خارجی آنتن uFL و همچنین آنتن داخلی روی تراشه پشتیبانی می کنند.

رایج ترین انواع عبارتند از:

ESP-01

این اولین و ساده ترین برد با استفاده از ESP8266 است. این ماژول امکان اتصال خطوط سریال را فراهم می کند و فقط دو پین GPIO را برای استفاده برجسته کرده است. این ماژول ارزان ترین ماژول مبتنی بر ESP8266 است و می توان آن را از بسیاری از تامین کنندگان چینی با 2.5 دلار خریداری کرد.

ESP-03

این برد نسل دوم است که پین ​​های GPIO بیشتری را برجسته کرده است و از یک آنتن متفاوت به اضافه یک کانکتور آنتن خارجی استفاده می کند.

Olimex ESP8266 Eval Board

این برد که توسط Olimex تولید شده است، تمام پین های ESP8266 را در هدرهای برد قرار داده است، اما می تواند به عنوان یک ماژول نیز لحیم شود.
این ماژول شامل 2 مگابایت حافظه فلش است یعنی چهار برابر بیشتر از آنچه در ESP-01 و ESP-03 موجود است.

استفاده از ESP8266 با آردوینو

چندین کتابخانه برای استفاده از ESP8266 به عنوان یک ماژول برای آردوینو توسعه داده شده است. همچنین یک پورت Arduino IDE برای برنامه نویسی مستقیم ESP وجود دارد.

شما میتوانید بخش پروژه های ESP سایت آیرنکس را برای بررسی پروژه های ESP8266 با آردوینو بررسی کنید.

استفاده از ESP8266 از طریق پورت سریال

شما می توانید با استفاده از میکروکنترلر دیگری با ESP8266 که دستورات AT را از طریق پین های TX و RX ارسال می کند، تعامل داشته باشید.

به ولتاژ خطوط سیگنال خود توجه کنید، زیرا ESP8266 فقط با 3.3 ولت کار می کند و پین ها 5 ولت را تحمل نمی کنند. یعنی اگر می خواهید آن را به یک برد آردوینو متصل کنید، باید از مبدل سطح منطقی استفاده کنید. یک جایگزین برای مبدل سطح منطقی، ساخت یک مدار تقسیم کننده ولتاژ برای هر یک از پایه های RX و TX است.

توابع ESP8266

ESP8266 کاربردهای زیادی در مورد اینترنت اشیا دارد. در اینجا فقط برخی از عملکردهایی که تراشه برای آنها استفاده می شود آورده شده است:

• شبکه: آنتن Wi-Fi ماژول دستگاه های تعبیه شده را قادر می سازد به روترها متصل شوند و داده ها را انتقال دهند.
• پردازش داده ها: شامل پردازش ورودی های پایه از حسگرهای آنالوگ و دیجیتال برای محاسبات بسیار پیچیده تر با RTOS یا غیر سیستم عامل SDK است.
• اتصال P2P: با استفاده از اتصال P2P اینترنت اشیا، ارتباط مستقیم بین ESP ها و سایر دستگاه ها ایجاد کنید.
• وب سرور: به صفحات نوشته شده در HTML یا زبان های توسعه دسترسی داشته باشید.

کاربرد های ESP8266

ماژول‌های ESP8266 معمولاً در دستگاه‌های IoT زیر یافت می‌شوند:

• دستگاه های امنیتی هوشمند، از جمله دوربین های نظارتی و قفل های هوشمند
• دستگاه های انرژی هوشمند، از جمله تهویه مطبوع و ترموستات
• دستگاه های صنعتی هوشمند، از جمله کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی (PLC)
• دستگاه های پزشکی هوشمند، از جمله مانیتورهای سلامت پوشیدنی