Den ultimative guide til ESP8266
2024-04-19 3579

ESP8266 er en WiFi -chip med integreret MCU lanceret af espressif -systemer i 2015. Det blev udviklet af Espressif Systems Company og kan realisere funktionen af at kommunikere med netværket.ESP8266 er vidt brugt på Internet of Things.Det kan forbindes til en mikrokontroller (såsom Arduino) gennem en seriel kommunikationsgrænseflade og derved realisere en række applikationsscenarier såsom smarte lys, smarte køretøjer og smarte hjem.I denne artikel vil vi introducere oplysninger om dens egenskaber, struktur og applikationer.Så lad os komme i gang!

ESP8266 er et kraftfuldt WiFi -modul.Det integrerer et ultra-lavt strømforbrug 32-bit Micro MCU (enkelt chipmikrocomputer), hovedfrekvensen understøtter 80MHz og 160 MHz og kan endda køre RTO'er.ESP8266 kan oprette funktioner i hovedprogrammet i Arduino IDE til skrivning og transmittere dataene fra detektionsmodulet, der er forbundet til Arduino Development Board til serveren gennem ESP8266.Det kan også samles direkte som et udviklingsbestyrelse gennem Arduino IDE.

Det almindeligt anvendte ESP8266WIFI -modul er udviklet af det indenlandske Anxinke -selskab.ESP8266 WiFi-modulet udviklet af essensen inkluderer snesevis af modeller, opdelt i tre serier: ESP-01, ESP-07 og ESP-12.Hver serie er opdelt af forskellige suffikser.De vigtigste chips for disse moduler er dybest set espressifs ESP8266.De største forskelle mellem forskellige modeller er antallet af IO -porte, modulstørrelse og flashkapacitet.Flashkapaciteten har forskellige specifikationer såsom 8Mbit og 32Mbit.

ESP8266 -modulet har følgende funktioner.

Det har et bredt driftstemperaturområde, opretholder stabil ydeevne og kan tilpasse sig forskellige driftsmiljøer.

ESP8266 understøtter TCP/IP -protokolstak og kan implementere almindelige netværksprotokoller såsom HTTP og MQTT.Dette gør det muligt for det at kommunikere og udveksle data med cloud -serviceplatforme, servere og andre enheder.

ESP8266 -modulet bruger typisk 3,3V strømforsyning og har en mindre størrelse og SMT -pakke, hvilket gør det velegnet til integration i en række forskellige typer elektroniske enheder.

ESP8266 er designet til mobile enheder, bærbar elektronik og IoT-applikationer, der opnår ultra-lavt strømforbrug gennem en række proprietære teknologier.Dens strømbesparende tilstand er velegnet til forskellige applikationsscenarier med lav effekt.

Modulet har normalt flere GPIO -stifter til tilslutning af eksterne enheder og sensorer.Disse stifter kan konfigureres som input eller udgange og kan bruges til at kontrollere eksterne kredsløb, læse sensordata og mere.

Modulet understøtter typisk ekstern flashhukommelse (FLASH) til lagring af applikations-, firmware- og konfigurationsdata.Dette gør det muligt for modulet at have stor lagringskapacitet til at understøtte komplekse applikationer og databehandling.

På grund af sin brede vifte af applikationer og udviklersamfundsstøtte har ESP8266 et rigt softwareøkosystem.Udviklere kan udnytte en række open source -biblioteker, rammer og prøvekode for hurtigt at udvikle applikationer og få support og løsninger fra samfundet.

SP8266 integrerer antennekontakter, 32-bit Tensilica-processor, standard digital perifer interface, radiofrekvensbalun, lav støjforstærker, effektforstærker, filter- og strømstyringsmodul osv., Og kræver mindre perifere kredsløb, hvilket reducerer PCB-plads.

GPIO -porten til ESP8266 understøtter PWM -funktion, som kan bruges til at kontrollere lysstyrken og hastigheden for perifere enheder, såsom motorer og lys.

ESP8266 integrerer en ADC til at konvertere analoge signaler til digitale signaler.ADC -grænsefladen kan tilsluttes analoge enheder, såsom sensorer, læse analoge værdier og konvertere dem til digitale data.

ESP8266 har flere GPIO -porte til interaktion med andre perifere enheder.GPIO -porten understøtter digitale input og output- og PWM -funktioner og kan programmeres til at kontrollere forskellige perifere enheder, såsom LED -lys, relæer, switches osv.

I2C -interface er en seriel kommunikationsgrænseflade, der kan forbinde flere enheder og bruger to ledninger (SDA og SCL) for at opnå dataoverførsel.ESP8266 kan kommunikere med andre I2C -enheder, såsom sensorer, skærme osv. Gennem I2C -interface.

SDIO-interface er en højhastigheds-seriel datagrænseflade, der ofte bruges til at læse og skrive operationer på SD-kort og MMC-kort.ESP8266 kan tilsluttes et SD -kort eller MMC -kort gennem SDIO -interface for at gemme og læse data.

UART -interface er hovedgrænsefladen til seriel kommunikation mellem ESP8266 og andre enheder.Det kan forbindes til andre enheder gennem RX- og TX -stifterne.Gennem UART -interface kan det realisere datatransmission, modtagelse og kontrol med sensorer, computere, andre mikrokontrollere og andre enheder.

SPI -interface er også en seriel kommunikationsgrænseflade.Det kan forbinde flere enheder og bruge fire ledninger (MISO, MOSI, SCK og SS) til datatransmission.ESP8266 kan kommunikere med andre SPI -enheder gennem SPI -interface, såsom flashhukommelse, LCD -display osv.

ESP8266 -serien har generelt to udviklingsmetoder, nemlig ved kommandoudvikling og SDK -udvikling.

Producenten har forbrændt firmwaren på ESP8266-chippen, før han forlader fabrikken, og indkapslede WiFi-protokolstakken for at realisere den gennemsigtige transmissionsfunktion internt.Brugere behøver kun at bruge et USB til TTL -modul eller den serielle port for en mikrokontroller for at opnå kommunikation med WiFi -modulet.Ved at sende på kommandoer kan brugerne kontrollere WiFi -modulet.

Da ESP8266 i sig selv er en programmerbar chip, kan den betragtes som en mikrokontroller med trådløse kommunikationsfunktioner.Brugere er nødt til at skrive det tilsvarende program i en speciel IDE og skrive programmet ind i chippen ved at brænde firmware.For at implementere WiFi -kommunikation er vi derfor nødt til at tilpasse WiFi -protokolstakken.Dette kræver, at brugerne har et højt niveau af relevant viden.

Som det kan ses af billedet, integrerer ESP8266-chip en CPU og er en 32-bit processor.Det fungerer som både en WiFi -protokolprocessor og en applikationsprocessor.Hovedfrekvensen for denne processor understøtter to frekvenser: 80 MHz og 160 MHz.Udviklere kan skrive applikationer og downloade dem til chippen.Processoren er i stand til at køre disse applikationer skrevet af udviklere.Disse applikationer er programmeret til SPI -flash uden for chippen gennem UART0 -interface gennem det officielt leverede ESP Flash Download Tool.Det er værd at bemærke, at flashhukommelsen ikke er integreret inde i chippen, så der kræves en ekstern SPI -flash.I øjeblikket understøtter det fire størrelser af flashhukommelse: 512 kb, 1024 kb, 2048 kb og 4096 kb.

Dette modul har tre arbejdstilstande, nemlig AP -tilstand, STA -tilstand og STA+AP -tilstand.

ESP8266 -modulet fungerer som et hotspot, og enheden er direkte forbundet til modulet for at opnå trådløs kontrol over LAN.

ESP8266 -modulet er forbundet til internettet gennem en router, der giver en mobiltelefon eller computer mulighed for eksternt at kontrollere enheden via internettet.

Dette er en sameksistenstilstand, der kan opnå problemfri skift gennem internetkontrol og dermed give en mere praktisk driftsoplevelse.

Modulet kan bruges til at overvåge og kontrollere forskellige enheder og processer for at realisere fjernovervågning og automatiseringskontrol.

Modulet kan bruges til at etablere trådløse sensornetværk ved hjælp af lavere strømforbrug og en mindre kodebase til overvågning af miljøparametre, såsom temperatur, fugtighed, lys osv. Og transmitterer dataene til skyen til analyse og opbevaring.

Ved at integrere ESP8266 i enheden kan vi realisere fjernovervågning og kontrol af enheden.Uanset hvor vi er, kan vi få adgang til og kontrollere disse enheder på ethvert tidspunkt, så længe vi har den rigtige netværksforbindelse og -udstyr.

ESP8266 kan bruges til at kontrollere en række enheder i hjemmet, såsom sikkerhedssystemer, belysningssystemer og temperaturstyringssystemer.Det er i stand til at oprette forbindelse til hjemmenetværket via Wi-Fi til fjernovervågning og kontrol.

ESP8266 kan integreres i en række IoT-enheder og sensorer, så de kan oprette forbindelse til internettet via Wi-Fi.Dette inkluderer områder som smarte hjem, hjemmeautomation og smarte byer.

På grund af dets brugervenlighed og kraftfulde funktioner er ESP8266 blevet brugt i vid udstrækning i uddannelse og akademisk forskning og er blevet et vigtigt læringsværktøj og praksisplatform inden for IoT og indlejret systemudvikling.På større universiteter og akademiske institutioner er ESP8266 i vid udstrækning brugt til undervisnings- og forskningsprogrammer til at hjælpe studerende og forskere med at lære og mestre IoT og indlejrede systemudviklingsevner.

ESP8266 er et system på en chip (SOC) Wi-Fi Microchip til Internet of Things (IoT) applikationer produceret af espressif-systemer.I betragtning af dets lave omkostninger, lille størrelse og tilpasningsevne med indlejrede enheder bruges ESP8266 nu i vid udstrækning på tværs af IoT -enheder.

ESP32- og ESP8266-bestyrelser er tredjepartsbestyrelser.Arduino Cloud understøtter begge V ariat -ioner, men kan ikke garantere, at visse bestyrelser baseret på disse SOC'er fungerer.En liste over testede og officielt understøttede udviklingsbestyrelser kan findes her.

De ældre gateways har ESP8266 -chippen inde, men det er muligt at opdatere din ESP8266 -gateway til den kraftfulde ESP32.Hvis du ikke ønsker at opgradere din gateway med EMS-ESP32, fungerer den 'gamle' firmware stadig som den er.

Ja, det er billigt.Ligesom hvad denne artikel nævner, er $ 5 ESP8266 endnu billigere end sensorerne-lancerede-out-of-a-cannon.Det betyder, at de sensorer, som kanoner anvendes, er normalt lavet med lave omkostninger tilgange, fordi det vil være ubrugelige, efter at kanoner blev lanceret.Selvom ESP8266 stadig er meget billigere end sensoren.