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Una guida per principianti per moduli e schede di test ESP-01, ESP-05, ESP-12 e ESP-201

Se stai lavorando a progetti IoT, scegliere il modulo ESP giusto può fare la differenza.Questo articolo esplora vari moduli ESP e le loro caratteristiche uniche, tra cui ESP-01, ESP-05, ESP-12 e ESP-201.Imparerai anche le diverse schede di test disponibili, le loro configurazioni e il modo in cui si adattano ai tuoi progetti.Comprendendo questi moduli e le schede di test, puoi trovare le opzioni giuste adatte alle tue esigenze di sviluppo e aiutare a semplificare i flussi di lavoro del progetto.

Catalogare

Confronto di moduli nudi

Caratteristica	ESP-01	ESP-05	ESP-12	ESP-201	Testboard
Pin GPIO	2	-	11	11	11
ADC	-	-	1	1	1
Antenna	PCB	PCB	PCB	Esterno/PCB	PCB
USB-to-Serial	NO	NO	NO	NO	-
Breadboard Friendly	Medio	Bene	Cattivo	Bene	Cattivo
Fattore di forma	Piccolo	Piccolo	Medio	Grande	Molto grande
Prezzo	~ $ 3	~ $ 3	~ $ 3	~ $ 3	~ $ 6,50
Applicazione	Semplice modalità autonoma o scudo Wi-Fi per Arduino	Shield Wi-Fi	Autonomo	Autonomo	Prototipazione

Confronto dei moduli di sviluppo

Caratteristica	Nodemcu v0.9	Nodemcu v1.0	Wemos D1 Mini	Wemos D1 R2	Lolin v3 nodemcu board
Marchiato	Nodemcu	Fare	Wemos	Wemos	Lolin
Pin GPIO	11	11	11	11	11
ADC	1	1	1	1	1
Antenna	PCB	PCB	PCB	PCB	PCB
Modulo ESP8266	ESP12 (Ai-Phinker)	ESP12 (Ai-Phinker)	ESP12E (Wemos)	ESP12E (Wemos)	ESP12E (Ai-Phinker)
USB-to-Serial	SÌ	SÌ	SÌ	SÌ	SÌ
Chip seriale	CH340G	CP2102/CH340G	CH340G	CH340G	CH340G
Breadboard	Bad (copre molti pin)	Molto bene	Molto buono (dopo la saldatura)	Bad (Arduino Form Factor)	Bad (copre molti pin)
Fattore di forma	Grande	Grande	Medio	Molto grande	Grande
Applicazione	Principiante di sviluppo	Principiante di sviluppo	Sviluppo avanzato (saldatura richiesta)	Compatibilità del modulo di sviluppo con Arduino Shields	Sviluppo Beginne

ESP-01

IL ESP-01 è un modulo Wi-Fi compatto e ampiamente usato, misura solo 24,75 mm per 14,5 mm.Le sue dimensioni ridotte lo rendono una scelta popolare per varie applicazioni, sebbene abbia alcune limitazioni che devi tenere a mente.Il modulo include due pin GPIO, che consentono il controllo di base su dispositivi esterni e periferiche.Se collegato con un adattatore da serial-to-USB, è possibile eseguire facilmente le diverse versioni del firmware su ESP-01.Di solito viene precaricato con il firmware, rendendolo compatibile con Arduino Systems.Tuttavia, il suo layout per pin può essere impegnativo, poiché le file strettamente distanziate rendono difficile l'uso su breadboard standard.Questa configurazione aumenta il rischio di cortocircuiti, ma l'uso di un adattatore per breadboard o cavi DuPont da femmina a maschi può aiutare a proteggere le connessioni.

Costruito attorno al chip ESP8266, l'ESP-01 offre una connettività Wi-Fi affidabile e supporta i protocolli TCP/IP, rendendolo ideale per le attività di networking.I suoi due pin GPIO limitano le opzioni di espansione, ma il modulo è ancora facile da usare e adatto per applicazioni semplici.Funziona a tensioni tra 3,0 V e 3,6 V, garantendo prestazioni stabili se utilizzate correttamente.

L'ESP-01 è comunemente utilizzato in progetti che richiedono comunicazioni wireless, come sistemi di automazione domestica, reti di sensori remoti e altri dispositivi IoT.La sua facilità d'uso e la compatibilità con Arduino lo rendono un'opzione di riferimento per aggiungere connettività di base ai tuoi progetti.L'integrazione dell'ESP-01 può migliorare la funzionalità del progetto consentendo la trasmissione dei dati in tempo reale e le funzionalità di controllo del telecomando.

Nonostante i suoi benefici, le dimensioni ridotte dell'ESP-01 possono porre sfide, in particolare se utilizzate su breadboard standard.La vicinanza dei pin aumenta la probabilità di cortocircuiti.Per risolvere questo problema, è possibile utilizzare adattatori specializzati o fili DuPont da femmina a maschio, che offrono connessioni più sicure e mantengono la flessibilità del modulo in varie configurazioni.

ESP-05

ESP-05 è un piccolo modulo Wi-Fi che fornisce connettività wireless a microcontrollori come Arduino.In genere viene fornito con una configurazione a quattro pin: 3.3V, GND, RX e TX.C'è anche una versione con un pin di ripristino aggiuntivo, che facilitano il ripristino del modulo durante lo sviluppo.Questa semplice configurazione del pin consente una facile integrazione con i breadboard, consentendo prototipi e test rapidi.

Con la sua configurazione di base, ESP-05 include un perno di alimentazione (3.3V), un perno di terra (GND) e due pin di dati (RX e TX), rendendolo adatto a progetti semplici.La versione con il pin di ripristino rende i reimposta frequenti più convenienti, risparmiando tempo durante il test senza la necessità di scollegare il modulo.

Il design dell'ESP-05 si adatta bene alle panetteri standard, rendendo le configurazioni hardware facili e veloci da configurare.Questo semplifica la prototipazione, permettendoti di iniziare subito con gli esperimenti.

Il modulo di solito viene fornito con il firmware precaricato e potrebbe essere necessario apportare modifiche, come tagliare i lead o aggiungere nuovi pin, per assicurarsi che funzioni correttamente con alcune librerie di microcontrollori.Le variazioni del firmware possono richiedere la risoluzione dei problemi e adattare l'installazione per le esigenze specifiche del progetto.Questo processo ti consente di personalizzare il modulo in base al tuo progetto, a migliorare la sua funzionalità e consentendo un'esperienza più pratica.

ESP-12

IL ESP-12 Il modulo è noto per la sua flessibilità e un ricco set di funzionalità, tra cui 11 pin GPIO e un ADC a 10 bit.Questa gamma di funzionalità lo rende adattabile per vari progetti, consentendo di usarlo in molti scenari diversi.Un notevole vantaggio dell'ESP-12 è la sua semplice configurazione per la modalità di sonno profondo, che aumenta significativamente l'efficienza energetica.

Se ottimizzato, il modulo può funzionare per un massimo di tre anni solo con due batterie AA, rendendolo una scelta eccellente per progetti a basso consumo a lungo termine.Tuttavia, nonostante i suoi benefici, l'ESP-12 può essere impegnativo con cui lavorare durante la prototipazione poiché non si adatta alla panetteria standard.Questo può rendere un po 'complicato la configurazione iniziale e il test.

Per risolvere questo problema, è possibile utilizzare schede di breakout o adattatori appositamente progettati che consentono una connessione più semplice con le breadboard.Queste soluzioni assicurano che tu possa ancora utilizzare tutte le caratteristiche del modulo senza compromettere la comodità durante lo sviluppo.

La popolarità dell'ESP-12 deriva anche dal facile accesso ai suoi perni chiave, rendendolo una scelta preferita per progetti autonomi e versioni precedenti nodemCU.Questa accessibilità consente di aggiungere più funzionalità e apportare modifiche personalizzate secondo necessità.

Con le sue capacità complete, l'ESP-12 funge spesso da componente principale in progetti complessi, riducendo la necessità di ulteriori componenti esterni.La sua semplice configurazione lo rende ideale per i progetti che richiedono un controllo preciso su più operazioni I/O, aiutandoti a creare progetti efficienti e compatti.

ESP-201

Il modulo Wi-Fi ESP-201, originariamente chiamato ESP-12, è stato rinominato per prevenire i conflitti di denominazione e rendere più semplice l'identificazione degli utenti.Questo cambiamento aiuta a differenziarlo dagli altri moduli, minimizzando la confusione e semplificando lo sviluppo.

Progettato per la compatibilità con i breadboard, l'ESP-201 offre un facile accesso ai suoi pin, rendendolo una scelta popolare per la prototipazione.Per adattarla correttamente a una breadboard, potrebbe essere necessario piegare o ribellare i quattro perni anteriori.Sebbene questa modifica possa sembrare scomoda, migliora notevolmente la flessibilità e l'usabilità del modulo in vari progetti.

L'ESP-201 viene fornito con un'antenna PCB stampata integrata che funziona bene per la comunicazione a corto raggio, ma include anche un connettore di antenna esterna per estendere la sua gamma per applicazioni a distanza più lunga.Collegando un'antenna ad alto guadagno, è possibile aumentare significativamente la resistenza e la sensibilità del segnale, il che è particolarmente utile per gli scenari che richiedono una forte connettività, come l'automazione domestica o le configurazioni complesse dell'IoT.

Molti utenti hanno utilizzato con successo il connettore dell'antenna esterna per aumentare la gamma Wi-Fi in diversi progetti, evidenziando l'adattabilità del modulo.Sebbene le modifiche iniziali del pin possano apparire ingombranti, consentono opzioni di utilizzo più ampie, mostrando la versatilità e le prestazioni affidabili dell'ESP-201 nelle applicazioni del mondo reale.

Schede di test per moduli ESP

Le schede di prova sono disponibili in varie forme, ciascuna dotata di componenti di base come un pacco batteria, LED, una resistenza dipendente dalla luce collegata all'ADC e un modulo ESP-12.Molte di queste schede includono un jumper per un facile lampeggiamento del firmware e un regolatore di tensione che converte il 4,5 V dal pacco batteria al 3,3 V necessario per ESP8266.È inoltre possibile sostituire il pacco batteria con le linee di alimentazione USB, se necessario.In genere, queste schede di prova hanno due scopi principali: possono essere utilizzati come nodi autonomi alimentati da un pacco batteria o per il codice di prova rapido con periferiche preconfigurate.In particolare, uno di questi modelli ha funzionato per oltre 1000 ore su sole tre batterie AA, mettendo in mostra la sua efficienza.

Il modulo stesso viene fornito con un adattatore da serial-to-USB e una spina micro USB, rendendolo rapido da impostare.Mentre è stato progettato per semplificare lo sviluppo con ESP8266, ha affrontato alcuni problemi con il lampeggiamento del firmware su determinati sistemi.Il fattore di forma del modulo può anche bloccare l'accesso ad alcuni pin di breadboard, che richiedono fili di bridge per collegare tali pin.Nonostante questi svantaggi e un costo leggermente più elevato, il modulo si rivela ancora molto prezioso per i progetti di sviluppo.I prossimi aggiornamenti dovrebbero risolvere questi problemi, con l'obiettivo di renderlo una soluzione più versatile per i nodi IoT a base di Arduino.

Le sfide affrontate dal modulo V0.9 evidenziano alcune delle complessità nella progettazione di hardware.Problemi come le difficoltà di lampeggiamento del firmware spesso derivano da problemi di compatibilità comuni con la tecnologia in fase iniziale.L'accesso limitato ai pin di breadboard sottolinea inoltre la necessità di considerazioni di progettazione più intuitive negli strumenti di prototipazione.Le revisioni future attese probabilmente affronteranno questi problemi, portando a una migliore usabilità e funzionalità guidate dal feedback degli utenti.

L'ultima versione NODEMCU ora utilizza il modulo ESP-12E aggiornato, che offre 4 MB di memoria flash e pin-out aggiuntivi.Questo design si adatta in modo più sicuro su una breadboard standard, lasciando una fila di spille accessibili su ciascun lato.Il modulo automatizza anche la combinazione di pulsanti reset/flash nell'IDE Arduino e supporta velocità di caricamento del codice più veloci fino a 921600 baud.Sebbene sia un po 'più costoso, elimina la necessità di hardware aggiuntivo come un convertitore da seriale-USB, rendendolo una scelta preferita per i progetti IoT.

Ulteriori miglioramenti nel modulo V1.0 lo rendono ancora più adatto per lo sviluppo dell'IoT.Con una maggiore memoria flash e pin-out aggiuntivi, consente applicazioni più avanzate.Il processo di caricamento del codice semplificato risparmia tempo e minimizza la possibilità di errori, che è particolarmente utile durante lo sviluppo.Rimuovendo la necessità di hardware extra, il modulo V1.0 riduce efficacemente i costi e la complessità, rendendolo una scelta pratica per vari progetti del mondo reale.

Conclusione

Comprendendo le caratteristiche e gli usi unici di diversi moduli ESP come ESP-01, ESP-05, ESP-12 e ESP-201, nonché le varie schede di test, sarai in grado di scegliere i migliori componenti per il tuoProgetti IoT.Ogni modulo ha i suoi punti di forza e sfide, sia che si tratti del design compatto dell'ESP-01, della configurazione semplice dell'ESP-05 o della flessibilità dell'ESP-12 e dell'ESP-201.Con questa conoscenza, è possibile selezionare gli strumenti giusti per semplificare il processo di sviluppo, ridurre i tempi di configurazione e creare progetti più efficienti.