Описание [1]
Первоначально этот модуль назывался ESP-12, но пришел к популярности под названием ESP-201 – после того, как создатели чипа обнаружил конфликт в названиях. В итоге переименование получилось с запасом, чтобы в дальнейшем максимально избежать возможных совпадений с другими продуктами.
Это мой любимый модуль для прототипирования, потому что хорошо совместим с контактами макетной платы (но с некоторыми оговорками, подробнее о них – ниже) и предоставляет такой же доступ к контактам чипа, как и ESP-12. Теперь об оговорках. Во-первых, четыре контакта в головной части модуля напрямую в макетную плату воткнуть не получится, но вы можете просто согнуть их на 90 градусов или отпаять, а затем разместить в верхней части модуля. Во-вторых, если подключить модуль к стандартной макетной плате, то он закроет собой большое количество ее контактов (в итоге доступными останутся только два ряда – те, что находятся по бокам от модуля). Поэтому, если вам нужно больше контактов, потребуется расширить 5-контактный ряд, подключив его к другому ряду на макетной плате.
Кроме того, ESP-201 оснащен PCB-антенной и коннектором для внешней антенны. Благодаря этому ESP-201 будет прекрасным кандидатом, если вам нужен WiFi-модуль, работающий на большие расстояния. Вы даже можете без труда заменить проволочную антенну на антенну с высоким усилением, тем самым еще больше увеличив WiFi-чувствительность чипа.
Обзор модуля ESP-201 с чипом ESP8266 [2]
Сегодня, наконец, мне из Китая пришла новая посылка с платой ESP8266-ESP201, купленной через AliExpress. Я заказал две штуки, и оба раза плата пришла в маленьком пластиковом пакете, уложенном в амортизирующий пенопласт.
Названия контактов (для вашего удобства). Пользуйтесь, когда будете подключать модуль к макетной плате, т.к. в процессе подключения смотреть на надписи, расположенные на нижней части модуля, довольно затруднительно. Обратите внимание: GPIO15 останется подключенным даже после записи на flash-память
Плата
Я заказал ESP-201, потому что хотел себе модуль, оснащенный чипом ESP8266 и имеющий хорошую совместимость с моей макетной платой. И хотя совместимость была, но, к сожалению, не во всем. Контакты RX, TX, 3.3V и GND у модуля ESP-201 расположены так, что к стандартной макетной плате их подключить невозможно. Поэтому воспользуйтесь плоскогубцами и отогните их на 90 градусов, чтобы коннектор можно было подключить сбоку (см. картинку ниже).
ESP8266 ESP-201: Контакты RX, TX, 3.3V и GND, согнутые так, чтобы модуль можно было подключить к макетной плате
Еще одна раздражающая особенность дизайна – надписи для большинства контактов находятся на нижней стороне платы. То есть, когда модуль подключен к макетной плате, этих надписей не видно. Это сподвигло меня на создание объясняющей картинки (см. выше). Надеюсь, она будет вам полезна.
Загрузка прошивки
Я не сразу понял, что для загрузки прошивки мне нужно подключить контакт GPIO15 к «земле». После этого все заработало как нужно, и я безо всяких проблем сумел загрузить на ESP-201 прошивку NodeMCU.
Контакты
Все привычные контакты, кажется, на месте. По этой ссылке можно посмотреть таблицу, которая соотносит названия на нижней стороне платы с конкретными контактами чипа, а также объясняет, какие функции они выполняют.
В частности, хотелось бы отметить наличие контакта T_OUT, отвечающего за аналогово-цифровой преобразователь (АЦП). Не совсем понимаю, зачем нужны контакты D0, D1, D2 и D3. Возможно, они используются для режима SDIO, во время которого загрузка выполняется с SD-карты.
Антенна
ESP-201 имеет встроенную антенну, а также коннектор для внешней антенны, которая тоже идет в комплекте с модулем. Таблица ниже показывает среднюю силу сигнала 23 (анонимных) точек доступа, находящихся в моем районе, рассчитанную на основе 100 запусков команды wifi.sta.getap в прошивке Lua (с внешней антенной и без нее).
Средняя мощность сигнала (RSSI) | Средняя мощность сигнала (dbm) | |||
С внешней антенной | Без внешней антенны | С внешней антенной | Без внешней антенны | |
AP-1 | 100 | 97 | -70 | -82 |
AP-2 | 93 | 18 | -88 | -92 |
AP-3 | 2 | 0 | -92 | Нет |
AP-4 | 94 | 1 | -86 | -94 |
AP-5 | 4 | 0 | -93 | Нет |
AP-6 | 16 | 0 | -89 | Нет |
AP-7 | 99 | 97 | -80 | -84 |
AP-8 | 19 | 0 | -91 | Нет |
AP-9 | 5 | 0 | -92 | Нет |
AP-10 | 100 | 100 | -31 | -32 |
AP-11 | 100 | 100 | -31 | -32 |
AP-12 | 98 | 87 | -89 | -91 |
AP-13 | 40 | 0 | -92 | Нет |
AP-14 | 4 | 0 | -91 | Нет |
AP-15 | 1 | 0 | -91 | Нет |
AP-16 | 16 | 0 | -93 | Нет |
AP-17 | 13 | 0 | -93 | Нет |
AP-18 | 81 | 92 | -89 | -92 |
AP-19 | 22 | 0 | -90 | Нет |
AP-20 | 47 | 38 | -91 | -92 |
AP-21 | 99 | 75 | -78 | -89 |
AP-22 | 95 | 87 | -81 | -89 |
AP-23 | 6 | 0 | -90 | Нет |
Как видите, когда внешняя антенна была отключена, 12 точек доступа пропали с радаров, а у всех остальных сигнал значительно ухудшился. Я понимаю, что моему тесту далеко до научной точности, но он дает, на мой взгляд, некоторое представление о том, насколько полезна внешняя антенна.
Чип
Обе платы оснащены улучшенной версией чипа ESP8266, т.е. ESP8266EX. Если кто-то знает, что нового в этой версии, не считая приставки «EX», дайте знать. Функция node.info() из прошивки NodeMCU возвращает следующие значения:
flashsize | flashmode | flashspeed |
---|---|---|
512 | 0 | 40000000 |
Качество
На вид обе платы кажутся качественными, но у одной из них ряды контактов расположены не на 100% перпендикулярно плате. Но на использование это никак не влияет, потому что оба ряда контактов, несмотря на кривость относительно платы, параллельны относительно друг друга.
Итого
Если вы не против чуть повозиться с загибанием 4-ех боковых контактов, то это отличная тестовая плата за очень хорошую цену (я заплатил 4,69$, но теперь она стоит еще дешевле). После модификации ESP-201 отлично садится в макетную плату и даже оставляет по бокам по одному свободному ряду контактов. Жаль, впрочем, что названия контактов указаны лишь на нижней стороне платы, но в будущем этот недостаток, возможно, исправят. С другой стороны, модуль ESP-201 лишь немногим дороже ESP-01, и в нем, к тому же, используется гораздо больше контактов чипа ESP8266. В частности, большой простор для экспериментов открывает АЦП, но помните, что вольтовый диапазон у него составляет от 0 до 1 вольт. Еще один приятный момент (даже целых два) – это наличие встроенной WiFi-антенны и возможность подключения внешней WiFi-антенны, а также то, что внешняя антенна уже идет в комплекте с модулем ESP8266. Удивительно, насколько чувствительным становится WiFi-приемник благодаря этому 15-сантиметровому проводу.
См.также
Внешние ссылки
ESP-201 WIFI модуль на ESP8266 (Arduino урок №1)
Решил изучить Ардуино. Построить «умный» дом. С чего-то надо начинать.
На базе WI-FI модуля ESP8266 можно получить беспроводной датчик температуры, влажности, давления, освещенности… Надо всего лишь обновить прошивку модуля и подключить датчики. Дополнительные микроконтроллеры не требуются.
Около двух лет назад на китайском рынке появились дешёвые WI-FI модули ESP8266 китайского разработчика. Это не просто WI-FI модуль, а полноценный 32 битный микроконтроллер со своим набором GPIO, в том числе SPI, UART, I2C.
Технические характеристики:
Процессор: одноядерный Tensilica L106 частотой до 160 MHz.
Поддерживаемые стандарты WI-FI: 802.11 b / g / n.
Поддерживаемы типы шифрования: WEP, WPA, WPA2.
Поддерживаемые режимы работы: Клиент(STA), Точка доступа(AP), Клиент+Точка доступа(STA+AP).
Напряжение питания 1.7..3.6 В.
Потребляемый ток: до 215мА в зависимости от режима работы.
Количество GPIO: 16 (фактически до 11). Доступно на модулях: ESP-01 — 4, ESP-03 — 7+1, включая UART. Существуют и другие варианты модулей.
Интерфейсы: 1 ADC, I2C. UART, SPI, PWM.
Внешняя Flash память может быть установлена от 512кБ до 4МБ.
RAM данных 80 кБ, RAM инструкций — 64 кБ.
Смотрим, в каком виде прислали.
Заказал сразу три модуля. Одного для «умного» дома будет маловато.
Эти модули необычные. Имеют возможность подключения внешней антенны.
Техническая информация на странице магазина отсутствует полностью.
Поэтому ориентируемся на то, что расположено на плате и на то, что нарыл.
Схема модуля состоит из минимального количества деталей: самого чипа ESP8266,
flash памяти 25Q41BT (4M-bit Serial Flash, 512K-byte, 256 bytes per programmable page)
www.elm-tech.com/en/products/spi-flash-memory/gd25q41/gd25q41.pdf
и кварца на 26МГц.
Памяти для серьёзных проектов маловато. Способ увеличения несложный. Достаточно перепаять МС памяти на более ёмкую. Обзор на Муське не так давно был:
mysku.club/blog/aliexpress/41089.html
Для простых проектов той, что стоит, вполне достаточно.
Для проектирования своих задач решено было использовать макетницу. Но возникла проблемка.
Выводы для программирования модуля явно были «лишними». Пришлось немного переделать.
Левые снимки – оригинал, справа после переделки. Никого не заставляю так делать. Просто это моё решение, мне так удобнее.
Теперь ничто не мешает, и программировать удобно.
Как писал ранее, эти модули могут работать как с внутренней (на печатке) антенной, так и с внешней. Изначально модуль «настроен» на работу с внешней антенной. Для перенастройки придётся перепаять перемычку-сопротивление.
Я решил проверить, насколько разнится коэффициент усиления внутренней и внешней антенны. Именно для этого на одном модуле перепаял перемычку.
Но возникла ещё одна сложность: два модуля из трёх пришли пустыми (не прошитые).
Заодно потренировался.
Пригодился кабель-конвертер (USB To RS232 TTL UART) из одного моего обзора про ВольтАмперВаттметр с функцией счётчика PZEM-004.
Обычный кабель-конвертер.
У меня есть более дешёвый вариант. Но этот более удобен (для меня).
Устанавливаю модуль на макетку и вгоняю в него скетч-пример для ESP8266 при помощи Arduino IDE. Есть нюансы. Смотрим схему подключения.
Модуль запитал от внешнего источника. В моём случае узел питания был в комплекте с макеткой.
При загрузке скетча GPIO 00 сажаем на Gnd. Для запуска скетча (после прошивки) GPIO 00 подключаем на +3.3V.
Подключил, всё работает. Осталось проверить, у какой антенны коэффициент усиления выше.
Установил на макетку три модуля.
— ESP-201 с внутренней антенной.
— ESP-201 с «хвостиком» для внешней антенны (шёл в комплекте).
— И у же стандартный модуль на основе ESP8266, купленный по этой ссылке с год назад:
https://aliexpress.com/item/item/New-Wireless-module-NodeMcu-Lua-WIFI-Internet-of-Things-development-board-based-ESP8266-with-pcb-Antenna/32299982691.html
Для питания использовал PowerBank. Для чистоты эксперимента пришлось выйти почти в поле. Тем не менее, один несанкционированный роутер всё же поймался:) Название на графике удалил. Мешаться не будет.
Оценивать силу сигнала буду при помощи программы Acrylic Wi-Fi. Программ существует множество, в том числе и для смартфонов. Но эта может отслеживать все изменения в динамике.
В непосредственной близости от модулей.
Wifi_int_ant — ESP-201 с внутренней антенной.
Wifi_ext_ant — ESP-201 с «хвостиком» для внешней антенны.
WeatStat — ESP8266,
Отошёл на 10 метров.
Отошёл ещё на 10 метров.
Ещё.
И ещё.
Погрешности измерения естественно присутствуют. Но общая картина ясна.
Пора объявлять победителей.
1 место: ESP-201 с внутренней антенной.
2 место: стандартный модуль на основе ESP8266.
3 место: ESP-201 с «хвостиком» для внешней антенны.
Подпаялся к банке из-под сгущённого молока.
Картина реально изменилась.
Дело было не бабине… 🙂
С выносной антенной сигнал намного сильнее. Даже если в качестве антенны обычная консервная банка.
Вот, в общем-то, и всё. Для правильного вывода того, что написал, должно хватить. Кому что-то неясно, задавайте вопросы. Возможно, какие-то моменты упустил.
Надеюсь, хоть кому-то помог.
Удачи!
Продолжение следует…
Товар для написания обзора предоставлен магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.