บน 07/10/2024 285

คู่มือผู้เริ่มต้นสำหรับโมดูล ESP-01, ESP-05, ESP-12 และ ESP-201 และบอร์ดทดสอบ

หากคุณกำลังทำงานในโครงการ IoT การเลือกโมดูล ESP ที่เหมาะสมสามารถสร้างความแตกต่างได้บทความนี้สำรวจโมดูล ESP ต่างๆและคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของพวกเขารวมถึง ESP-01, ESP-05, ESP-12 และ ESP-201นอกจากนี้คุณยังจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับบอร์ดทดสอบที่แตกต่างกันการกำหนดค่าและวิธีการที่เหมาะสมกับโครงการของคุณด้วยการทำความเข้าใจโมดูลและบอร์ดทดสอบเหล่านี้คุณสามารถค้นหาตัวเลือกที่เหมาะสมที่เหมาะกับความต้องการในการพัฒนาของคุณและช่วยปรับปรุงเวิร์กโฟลว์โครงการของคุณ

แคตตาล็อก

การเปรียบเทียบโมดูลเปล่า

คุณสมบัติ	esp-01	ESP-05	ESP-12	ESP-201	กระดานทดสอบ
หมุด GPIO	2	-	11	11	11
ADC	-	-	1	1	1
เสาอากาศ	PCB	PCB	PCB	ภายนอก/PCB	PCB
usb-to-serial	เลขที่	เลขที่	เลขที่	เลขที่	-
กระดานหย่อยเป็นมิตร	ปานกลาง	ดี	แย่	ดี	แย่
ฟอร์มปัจจัย	เล็ก	เล็ก	ปานกลาง	ใหญ่	ใหญ่มาก
ราคา	~ $ 3	~ $ 3	~ $ 3	~ $ 3	~ $ 6.50
แอปพลิเคชัน	โหมดสแตนด์อโลนง่าย ๆ หรือโล่ Wi-Fi สำหรับ Arduino	Wi-Fi Shield	แบบสแตนด์อโลน	แบบสแตนด์อโลน	การสร้างต้นแบบ

การเปรียบเทียบโมดูลการพัฒนา

คุณสมบัติ	Nodemcu v0.9	Nodemcu v1.0	Wemos D1 Mini	Wemos D1 R2	lolin v3 nodemcu บอร์ด
ที่มีตราสินค้า	พยักหน้า	การทำ	เครื่องราง	เครื่องราง	lolin
หมุด GPIO	11	11	11	11	11
ADC	1	1	1	1	1
เสาอากาศ	PCB	PCB	PCB	PCB	PCB
esp8266 โมดูล	esp12 (Ai-Thinker)	esp12 (Ai-Thinker)	esp12e (wemos)	esp12e (wemos)	esp12e (ai-thinker)
usb-to-serial	ใช่	ใช่	ใช่	ใช่	ใช่
ชิปอนุกรม	CH340G	CP2102/CH340G	CH340G	CH340G	CH340G
กระดาน	ไม่ดี (ครอบคลุมหมุดจำนวนมาก)	ดีมาก	ดีมาก (หลังบัดกรี)	ไม่ดี (Arduino Form Factor)	ไม่ดี (ครอบคลุมหมุดจำนวนมาก)
ฟอร์มปัจจัย	ใหญ่	ใหญ่	ปานกลาง	ใหญ่มาก	ใหญ่
แอปพลิเคชัน	ผู้เริ่มต้นการพัฒนา	ผู้เริ่มต้นการพัฒนา	การพัฒนาขั้นสูง (ต้องบัดกรี)	ความเข้ากันได้กับรูปแบบการพัฒนากับ Arduino Shields	การพัฒนาเริ่มต้น

esp-01

ที่ esp-01 เป็นโมดูล Wi-Fi ขนาดกะทัดรัดและใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งวัดได้เพียง 24.75 มม. 14.5 มม.ขนาดเล็กของมันทำให้เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับแอปพลิเคชันต่าง ๆ แม้ว่ามันจะมาพร้อมกับข้อ จำกัด บางประการที่คุณต้องคำนึงถึงโมดูลประกอบด้วยหมุด GPIO สองตัวซึ่งอนุญาตให้ควบคุมขั้นพื้นฐานเกี่ยวกับอุปกรณ์ภายนอกและอุปกรณ์ต่อพ่วงเมื่อเชื่อมต่อกับอะแดปเตอร์แบบอนุกรมกับ USB คุณสามารถแฟลชเวอร์ชันเฟิร์มแวร์ที่แตกต่างกันไปยัง ESP-01 ได้อย่างง่ายดายมันมักจะมาพร้อมกับที่เฟิร์มแวร์ทำให้เข้ากันได้กับระบบ Arduinoอย่างไรก็ตามเค้าโครงพินของมันอาจเป็นเรื่องที่ท้าทายเนื่องจากแถวที่มีระยะห่างอย่างใกล้ชิดทำให้ยากที่จะใช้กับขนมปังมาตรฐานการตั้งค่านี้จะเพิ่มความเสี่ยงของการลัดวงจร แต่การใช้อะแดปเตอร์กระดานห้อยน้ำหรือสายดูปองท์หญิงถึงชายสามารถช่วยให้การเชื่อมต่อมีความปลอดภัย

สร้างขึ้นรอบ ๆ ชิป ESP8266 ESP-01 นำเสนอการเชื่อมต่อ Wi-Fi ที่เชื่อถือได้และรองรับโปรโตคอล TCP/IP ทำให้เหมาะสำหรับงานเครือข่ายหมุด GPIO สองตัวนั้น จำกัด ตัวเลือกการขยายตัว แต่โมดูลยังคงใช้งานง่ายและเหมาะสำหรับการใช้งานที่ตรงไปตรงมามันทำงานที่แรงดันไฟฟ้าระหว่าง 3.0V และ 3.6V ทำให้มั่นใจได้ว่าประสิทธิภาพที่มั่นคงเมื่อใช้อย่างถูกต้อง

ESP-01 มักใช้ในโครงการที่ต้องการการสื่อสารไร้สายเช่นระบบอัตโนมัติในบ้านเครือข่ายเซ็นเซอร์ระยะไกลและอุปกรณ์ IoT อื่น ๆความสะดวกในการใช้งานและความเข้ากันได้กับ Arduino ทำให้เป็นตัวเลือกสำหรับการเพิ่มการเชื่อมต่อขั้นพื้นฐานในโครงการของคุณการรวม ESP-01 สามารถปรับปรุงการทำงานของโครงการของคุณโดยการเปิดใช้งานการส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์และคุณสมบัติการควบคุมระยะไกล

แม้จะมีประโยชน์ แต่ขนาดเล็กของ ESP-01 สามารถก่อให้เกิดความท้าทายได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้กับขนมปังขนมปังมาตรฐานความใกล้ชิดของหมุดเพิ่มโอกาสในการลัดวงจรในการแก้ไขปัญหานี้คุณสามารถใช้อะแดปเตอร์พิเศษหรือสายดูปองต์หญิงถึงชายซึ่งให้การเชื่อมต่อที่ปลอดภัยยิ่งขึ้นและรักษาความยืดหยุ่นของโมดูลในการตั้งค่าต่างๆ

ESP-05

ESP-05 เป็นโมดูล Wi-Fi ขนาดเล็กที่ให้การเชื่อมต่อไร้สายกับไมโครคอนโทรลเลอร์เช่น Arduinoโดยทั่วไปแล้วจะมาพร้อมกับการตั้งค่าสี่พิน: 3.3V, GND, RX และ TXนอกจากนี้ยังมีรุ่นที่มีพินรีเซ็ตเพิ่มเติมทำให้ง่ายต่อการรีเซ็ตโมดูลในระหว่างการพัฒนาการกำหนดค่าพินอย่างง่ายนี้ช่วยให้สามารถรวมเข้ากับขนมปังได้ง่ายทำให้สามารถสร้างต้นแบบและการทดสอบได้อย่างรวดเร็ว

ด้วยการตั้งค่าพื้นฐาน ESP-05 รวมถึงพินพลังงาน (3.3V), พินภาคพื้นดิน (GND) และหมุดข้อมูลสองตัว (RX และ TX) ทำให้เหมาะสำหรับโครงการที่ตรงไปตรงมาเวอร์ชันที่มีพินรีเซ็ตทำให้การรีเซ็ตเป็นประจำบ่อยขึ้นประหยัดเวลาในระหว่างการทดสอบโดยไม่จำเป็นต้องตัดการเชื่อมต่อโมดูล

การออกแบบของ ESP-05 นั้นเข้ากันได้ดีกับขนมปังมาตรฐานทำให้การกำหนดค่าฮาร์ดแวร์ง่ายและรวดเร็วในการตั้งค่าสิ่งนี้ทำให้ต้นแบบง่ายขึ้นช่วยให้คุณเริ่มต้นด้วยการทดลองได้ทันที

โมดูลมักจะมาพร้อมกับเฟิร์มแวร์ที่โหลดไว้ล่วงหน้าและคุณอาจต้องทำการปรับเปลี่ยนเช่นการตัดโอกาสในการขายหรือเพิ่มพินใหม่ - เพื่อให้แน่ใจว่าทำงานได้อย่างถูกต้องกับไลบรารีไมโครคอนโทรลเลอร์บางอย่างการเปลี่ยนแปลงของเฟิร์มแวร์อาจทำให้คุณต้องแก้ไขปัญหาและปรับการตั้งค่าสำหรับความต้องการโครงการเฉพาะของคุณกระบวนการนี้ช่วยให้คุณปรับแต่งโมดูลตามโครงการของคุณเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานและช่วยให้ได้รับประสบการณ์มากขึ้น

ESP-12

ที่ ESP-12 โมดูลเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความยืดหยุ่นและชุดคุณสมบัติที่หลากหลายรวมถึงหมุด GPIO 11 ตัวและ ADC 10 บิตฟังก์ชั่นช่วงนี้ทำให้สามารถปรับได้สำหรับโครงการต่าง ๆ ช่วยให้คุณสามารถใช้งานได้ในสถานการณ์ต่าง ๆ มากมายข้อได้เปรียบที่โดดเด่นของ ESP-12 คือการกำหนดค่าที่เรียบง่ายสำหรับโหมดการนอนหลับลึกซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานอย่างมีนัยสำคัญ

เมื่อได้รับการปรับให้เหมาะสมโมดูลสามารถทำงานได้นานถึงสามปีในแบตเตอรี่ AA เพียงสองตัวทำให้เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับโครงการระยะยาวที่มีกำลังต่ำอย่างไรก็ตามแม้จะได้รับประโยชน์ ESP-12 อาจเป็นสิ่งที่ท้าทายในการทำงานในระหว่างการสร้างต้นแบบเนื่องจากมันไม่พอดีกับขนมปังมาตรฐานสิ่งนี้สามารถทำให้การตั้งค่าเริ่มต้นและทดสอบยุ่งยากเล็กน้อย

ในการแก้ไขปัญหานี้คุณสามารถใช้กระดานฝ่าวงล้อมหรืออะแดปเตอร์ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษซึ่งช่วยให้การเชื่อมต่อกับขนมปังได้ง่ายขึ้นโซลูชันเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าคุณยังสามารถใช้คุณสมบัติทั้งหมดของโมดูลได้โดยไม่ลดทอนความสะดวกในระหว่างการพัฒนา

ความนิยมของ ESP-12 นั้นเกิดจากการเข้าถึงพินชิปสำคัญได้อย่างง่ายดายทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับโครงการแบบสแตนด์อโลนและเวอร์ชัน Nodemcu ก่อนหน้าการเข้าถึงนี้ช่วยให้คุณสามารถเพิ่มคุณสมบัติเพิ่มเติมและทำการปรับเปลี่ยนที่กำหนดเองตามต้องการ

ด้วยความสามารถที่ครอบคลุม ESP-12 มักจะทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบหลักในโครงการที่ซับซ้อนลดความต้องการส่วนประกอบภายนอกเพิ่มเติมการกำหนดค่าที่เรียบง่ายทำให้เหมาะสำหรับโครงการที่ต้องมีการควบคุมที่แม่นยำในการดำเนินการ I/O ที่หลากหลายช่วยให้คุณสร้างการออกแบบที่มีประสิทธิภาพและกะทัดรัด

ESP-201

โมดูล Wi-Fi ESP-201 ซึ่งเดิมชื่อ ESP-12 ได้รับการเปลี่ยนโฉมใหม่เพื่อป้องกันการตั้งชื่อความขัดแย้งและทำให้ผู้ใช้สามารถระบุได้ง่ายขึ้นการเปลี่ยนแปลงนี้ช่วยแยกความแตกต่างจากโมดูลอื่น ๆ ลดความสับสนและลดความซับซ้อนของการพัฒนา

ออกแบบมาเพื่อความเข้ากันได้กับขนมปัง Breadboards ESP-201 ช่วยให้เข้าถึงพินได้ง่ายทำให้เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับการสร้างต้นแบบเพื่อให้พอดีกับเขียงหั่นขนมอย่างถูกต้องคุณอาจต้องโค้งงอหรือไม่ขายหมุดหน้าสี่ตัวแม้ว่าการปรับเปลี่ยนนี้อาจดูไม่สะดวก แต่ก็ช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นและการใช้งานของโมดูลในโครงการต่าง ๆ อย่างมาก

ESP-201 มาพร้อมกับเสาอากาศ PCB ที่พิมพ์ในตัวซึ่งทำงานได้ดีสำหรับการสื่อสารระยะสั้น แต่ยังรวมถึงตัวเชื่อมต่อเสาอากาศภายนอกเพื่อขยายช่วงสำหรับแอปพลิเคชันระยะไกลด้วยการเชื่อมต่อเสาอากาศที่ได้รับสูงคุณสามารถเพิ่มความแข็งแรงของสัญญาณและความไวซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับสถานการณ์ที่ต้องมีการเชื่อมต่อที่แข็งแกร่งเช่นระบบอัตโนมัติในบ้านหรือการตั้งค่า IoT ที่ซับซ้อน

ผู้ใช้หลายคนประสบความสำเร็จในการใช้ขั้วต่อเสาอากาศภายนอกเพื่อเพิ่มช่วง Wi-Fi ในโครงการต่าง ๆ โดยเน้นการปรับตัวของโมดูลแม้ว่าการปรับเปลี่ยนพินเริ่มต้นอาจดูยุ่งยาก แต่ก็อนุญาตให้มีตัวเลือกการใช้งานที่กว้างขึ้น แต่แสดงให้เห็นถึงความเก่งกาจของ ESP-201 และประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ในแอปพลิเคชันโลกแห่งความเป็นจริง

บอร์ดทดสอบสำหรับโมดูล ESP

บอร์ดทดสอบมาในรูปแบบต่าง ๆ แต่ละชิ้นมีส่วนประกอบพื้นฐานเช่นชุดแบตเตอรี่, LED, ตัวต้านทานที่ขึ้นอยู่กับแสงที่เชื่อมต่อกับ ADC และโมดูล ESP-12บอร์ดเหล่านี้จำนวนมากรวมถึงจัมเปอร์สำหรับการกะพริบเฟิร์มแวร์ง่าย ๆ และตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่แปลง 4.5V จากชุดแบตเตอรี่เป็น 3.3V ที่ต้องการโดย ESP8266คุณยังสามารถเปลี่ยนแบตเตอรี่ด้วยสายไฟ USB ได้หากจำเป็นโดยทั่วไปแล้วบอร์ดทดสอบเหล่านี้มีวัตถุประสงค์หลักสองประการ: สามารถใช้เป็นโหนดแบบสแตนด์อโลนที่ขับเคลื่อนด้วยแบตเตอรี่หรือสำหรับรหัสทดสอบอย่างรวดเร็วด้วยอุปกรณ์ต่อพ่วงที่กำหนดค่าล่วงหน้าโดยเฉพาะอย่างยิ่งหนึ่งในรุ่นเหล่านี้ทำงานมานานกว่า 1,000 ชั่วโมงสำหรับแบตเตอรี่ AA เพียงสามแบตเตอรี่ซึ่งแสดงประสิทธิภาพ

โมดูลนั้นมาพร้อมกับอะแดปเตอร์แบบอนุกรมกับ USB และปลั๊ก USB ขนาดเล็กทำให้ติดตั้งได้อย่างรวดเร็วในขณะที่มันถูกออกแบบมาเพื่อปรับปรุงการพัฒนาด้วย ESP8266 แต่ก็ประสบปัญหาบางอย่างด้วยเฟิร์มแวร์ที่กระพริบในบางระบบฟอร์มแฟคเตอร์ของโมดูลยังสามารถบล็อกการเข้าถึงหมุดกระดานข่าวบางตัวซึ่งต้องใช้สายสะพานเพื่อเชื่อมต่อหมุดเหล่านั้นแม้จะมีข้อเสียเหล่านี้และค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้นเล็กน้อยโมดูลยังคงพิสูจน์ได้ว่ามีค่าสูงสำหรับโครงการพัฒนาการอัปเดตที่กำลังจะเกิดขึ้นคาดว่าจะแก้ไขปัญหาเหล่านี้โดยมีจุดประสงค์เพื่อให้เป็นโซลูชันที่หลากหลายมากขึ้นสำหรับโหนด IoT ที่ใช้ Arduino

ความท้าทายที่ต้องเผชิญกับโมดูล V0.9 เน้นความซับซ้อนบางอย่างในการออกแบบฮาร์ดแวร์ปัญหาต่าง ๆ เช่นปัญหาการกระพริบของเฟิร์มแวร์มักเกิดจากปัญหาความเข้ากันได้ซึ่งเป็นเรื่องธรรมดากับเทคโนโลยีระยะแรกการเข้าถึงพิน Breadboard ที่ จำกัด จะเน้นย้ำถึงความจำเป็นในการพิจารณาการออกแบบที่ใช้งานง่ายมากขึ้นในเครื่องมือต้นแบบการแก้ไขในอนาคตที่คาดหวังจะแก้ไขปัญหาเหล่านี้นำไปสู่การใช้งานและฟังก์ชั่นที่ดีขึ้นซึ่งขับเคลื่อนโดยความคิดเห็นของผู้ใช้

ตอนนี้เวอร์ชัน NODEMCU ล่าสุดใช้โมดูล ESP-12E ที่อัปเดตซึ่งมีหน่วยความจำแฟลช 4MB และ PIN-OUTS เพิ่มเติมการออกแบบนี้เหมาะกับกระดานดอกมาตรฐานมากขึ้นโดยปล่อยให้หมุดหนึ่งแถวสามารถเข้าถึงได้ในแต่ละด้านโมดูลยังทำการรวมปุ่มรีเซ็ต/แฟลชโดยอัตโนมัติใน Arduino IDE และรองรับความเร็วในการอัปโหลดรหัสที่เร็วขึ้นสูงสุด 921600 Baudแม้ว่าจะมีราคาแพงกว่าเล็กน้อย แต่ก็ไม่จำเป็นต้องใช้ฮาร์ดแวร์เพิ่มเติมเช่นตัวแปลงแบบอนุกรมเป็น USB ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับโครงการ IoT

การปรับปรุงเพิ่มเติมในโมดูล v1.0 ทำให้เหมาะสำหรับการพัฒนา IoT มากยิ่งขึ้นด้วยหน่วยความจำแฟลชที่เพิ่มขึ้นและพินออกเพิ่มเติมทำให้สามารถใช้งานแอปพลิเคชันขั้นสูงได้มากขึ้นกระบวนการอัปโหลดรหัสที่มีความคล่องตัวช่วยประหยัดเวลาและลดโอกาสของข้อผิดพลาดซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งในระหว่างการพัฒนาด้วยการขจัดความต้องการฮาร์ดแวร์พิเศษโมดูล V1.0 ช่วยลดต้นทุนและความซับซ้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพทำให้เป็นทางเลือกที่ใช้งานได้จริงสำหรับโครงการในโลกแห่งความจริงต่างๆ

บทสรุป

ด้วยการทำความเข้าใจคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์และการใช้โมดูล ESP ที่แตกต่างกันเช่น ESP-01, ESP-05, ESP-12 และ ESP-201 รวมถึงบอร์ดทดสอบต่างๆคุณจะสามารถเลือกส่วนประกอบที่ดีที่สุดสำหรับคุณโครงการ IoTแต่ละโมดูลมีจุดแข็งและความท้าทายของตัวเองไม่ว่าจะเป็นการออกแบบขนาดกะทัดรัดของ ESP-01 การตั้งค่าที่ตรงไปตรงมาของ ESP-05 หรือความยืดหยุ่นของ ESP-12 และ ESP-201ด้วยความรู้นี้คุณสามารถเลือกเครื่องมือที่เหมาะสมเพื่อทำให้กระบวนการพัฒนาของคุณง่ายขึ้นลดเวลาการตั้งค่าและสร้างโครงการที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น