El ESP8266 es un microchip Wi-Fi de bajo costo , con una pila TCP / IP completa y capacidad de microcontrolador , producido por Espressif Systems [1] en Shanghai, China.
Fabricante | Sistemas Espressif |
---|---|
Tipo | Microcontrolador de 32 bits |
UPC | Tensilica Diamond Standard 106Micro (también conocido como L106) @ 80 MHz (predeterminado) o 160 MHz |
Memoria | Instrucción de 32 KiB, datos de usuario de 80 KiB |
Aporte | 17 pines GPIO |
Energía | 3,3 V CC |
Sucesor | ESP32 |
El chip llamó la atención de los fabricantes occidentales por primera vez en agosto de 2014 con el módulo ESP-01 , fabricado por un fabricante externo Ai-Thinker. Este pequeño módulo permite que los microcontroladores se conecten a una red Wi-Fi y realicen conexiones TCP / IP simples usando comandos estilo Hayes . Sin embargo, al principio, casi no había documentación en inglés en el chip y los comandos que aceptaba. [2] El precio muy bajo y el hecho de que había muy pocos componentes externos en el módulo, lo que sugería que eventualmente podría ser muy económico en volumen, atrajo a muchos piratas informáticos a explorar el módulo, el chip y el software que contiene. así como traducir la documentación china. [3]
El ESP8285 es un ESP8266 con 1 MiB de flash incorporado, lo que permite la construcción de dispositivos de un solo chip capaces de conectarse a Wi-Fi. [4]
Estos chips de microcontroladores han sido reemplazados por la familia de dispositivos ESP32 , incluido el ESP32-C3 compatible con pines.
Características
- Procesador: Núcleo de microprocesador RISC L106 de 32 bits basado en Tensilica Xtensa Diamond Standard 106Micro a 80 MHz [5]
- Memoria: [ cita requerida ]
- RAM de instrucciones de 32 KiB
- RAM de caché de instrucciones de 32 KiB
- RAM de datos de usuario de 80 KiB
- RAM de datos del sistema de 16 KiB ETS
- Flash QSPI externo: se admiten hasta 16 MiB (normalmente se incluyen de 512 KiB a 4 MiB)
- Wi-Fi IEEE 802.11 b / g / n
- Interruptor TR integrado , balun , LNA , amplificador de potencia y red correspondiente
- Autenticación WEP o WPA / WPA2 o redes abiertas
- 17 pines GPIO [6]
- SPI
- I²C (implementación de software) [7]
- Interfaces I²S con DMA (compartiendo pines con GPIO)
- UART en pines dedicados, más un UART de solo transmisión se puede habilitar en GPIO2
- ADC de 10 bits ( ADC de aproximación sucesiva )
Pinout de ESP-01
El pinout es el siguiente para el módulo ESP-01 común:
- GND, tierra (0 V)
- GPIO 2, entrada / salida de propósito general n. ° 2
- GPIO 0, entrada / salida de propósito general No. 0
- RX, recibir datos en, también GPIO3
- VCC, voltaje (+3,3 V; puede manejar hasta 3,6 V)
- RST, restablecer
- CH_PD, Chip apagado
- TX, transmisión de datos, también GPIO1
SDK
En octubre de 2014, Espressif Systems lanzó un kit de desarrollo de software (SDK) para programar el chip directamente, lo que eliminó la necesidad de un microcontrolador independiente. [8] Desde entonces, ha habido muchos lanzamientos oficiales de SDK de Espressif; Espressif mantiene dos versiones del SDK: una basada en FreeRTOS y la otra basada en devoluciones de llamada. [9]
Una alternativa al SDK oficial de Espressif es el ESP-Open-SDK de código abierto [10] que se basa en la cadena de herramientas GNU Compiler Collection (GCC), mantenida por Max Filippov. [11] Otra alternativa es el "Kit de desarrollo no oficial" de Mikhail Grigorev. [12] [13]
Otros SDK, en su mayoría de código abierto, incluyen:
- Arduino : un firmware basado en C ++. Con este núcleo, la CPU ESP8266 y sus componentes Wi-Fi se pueden programar como cualquier otro dispositivo Arduino. El ESP8266 Arduino Core está disponible a través de GitHub .
- ESP8266 BASIC : un intérprete de código abierto similar al BASIC diseñado específicamente para Internet de las cosas (IoT). Entorno de desarrollo basado en navegador de autohospedaje.
- ESP Easy : desarrollado por entusiastas de la automatización del hogar .
- ESPHome : ESPHome es un sistema para controlar su ESP8266 / ESP32 mediante archivos de configuración simples pero potentes y controlarlos de forma remota a través de sistemas de automatización del hogar.
- Tasmota : firmware de código abierto, muy popular entre los entusiastas de la automatización del hogar.
- ESP-Open-RTOS : marco de software ESP8266 de código abierto basado en FreeRTOS.
- ESP-Open-SDK : SDK integrado libre y abierto (tanto como sea posible) para chips ESP8266 / ESP8285.
- Espruino - Un mantuvo activa JavaScript SDK y firmware, emulando estrechamente Node.js . Admite algunas MCU, incluido el ESP8266.
- ESPurna : firmware ESP8285 / ESP8266 de código abierto.
- Adelante - Puerto de Jones Adelante al microcontrolador ESP8266.
- MicroPython : un puerto de MicroPython (una implementación de Python para dispositivos integrados) a la plataforma ESP8266.
- SDK modificable : incluye soporte de biblioteca y lenguaje JavaScript para el ESP8266
- Mongoose OS : un sistema operativo de código abierto para productos conectados. Soporta ESP8266 y ESP32. Desarrollar en C o JavaScript. [14]
- NodeMCU : firmware basado en Lua .
- PlatformIO : un IDE multiplataforma y un depurador unificado, que se encuentra sobre el código y las bibliotecas de Arduino.
- Punyforth : lenguaje de programación inspirado en Forth para el ESP8266.
- Sming : un marco C / C ++ asíncrono desarrollado activamente con un rendimiento excelente y múltiples funciones de red.
- uLisp : una versión del lenguaje de programación Lisp diseñada específicamente para ejecutarse en procesadores con una cantidad limitada de RAM.
- ZBasic para ESP8266 : un subconjunto del Visual Basic 6 ampliamente utilizado de Microsoft, que se ha adaptado como lenguaje de control para la familia de microcontroladores ZX y el ESP8266.
- Zerynth - Marco de IoT para programar ESP8266 [15] y otros microcontroladores en Python .
Módulos espressif
Esta es la serie de módulos basados en ESP8266 fabricados por Espressif:
Nombre | Pines activos | Terreno de juego | Factor de forma | LED | Antena | Blindado | Dimensiones (mm) | Notas |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ESP-WROOM-02 [16] | 18 | 1,5 mm | 2 × 9 almenado | No | Traza de PCB | sí | 18 × 20 | FCC ID 2AC7Z-ESPWROOM02. |
ESP-WROOM-02D [17] | 18 | 1,5 mm | 2 × 9 almenado | No | Traza de PCB | sí | 18 × 20 | FCC ID 2AC7Z-ESPWROOM02D. Revisión de ESP-WROOM-02 compatible con chips de memoria flash de 150 mil y 208 mil. |
ESP-WROOM-02U [17] | 18 | 1,5 mm | 2 × 9 almenado | No | Toma U.FL | sí | 18 × 20 | Se diferencia de ESP-WROOM-02D en que incluye un conector de toma de antena compatible con U.FL. |
ESP-WROOM-S2 [18] | 20 | 1,5 mm | 2 × 10 almenado | No | Traza de PCB | sí | 16 × 23 | FCC ID 2AC7Z-ESPWROOMS2. |
En la tabla anterior (y las dos tablas que siguen), los "pines activos" incluyen los pines GPIO y ADC con los que se pueden conectar dispositivos externos al MCU ESP8266. El "Pitch" es el espacio entre los pines del módulo ESP8266, lo cual es importante para saber si el dispositivo se utilizará en una placa de pruebas. El "factor de forma" también describe el paquete del módulo como "2 × 9 DIL", es decir, dos filas de 9 pines dispuestos en "línea dual", como los pines de los circuitos integrados DIP. Muchos módulos ESP-xx incluyen un pequeño LED integrado que se puede programar para que parpadee e indique actividad. Hay varias opciones de antena para las placas ESP-xx, incluida una antena de rastreo, una antena de cerámica integrada y un conector externo que permite conectar una antena Wi-Fi externa. Dado que las comunicaciones Wi-Fi generan una gran cantidad de RFI (interferencia de radiofrecuencia), los organismos gubernamentales como la FCC prefieren los dispositivos electrónicos blindados para minimizar la interferencia con otros dispositivos. Algunos de los módulos ESP-xx vienen alojados dentro de una caja de metal con un sello de aprobación de la FCC estampado. Es probable que los mercados del primer y segundo mundo exijan la aprobación de la FCC y dispositivos Wi-Fi blindados. [ cita requerida ]
Módulos de Ai-Thinker
Esta es la primera serie de módulos fabricados con el ESP8266 por el fabricante externo Ai-Thinker y sigue siendo el más ampliamente disponible. [19] Se denominan colectivamente "módulos ESP-xx". Para formar un sistema de desarrollo viable, se requieren componentes adicionales, especialmente un adaptador TTL a USB en serie (a veces llamado puente USB a UART) y una fuente de alimentación externa de 3.3 voltios. Se anima a los desarrolladores novatos de ESP8266 a considerar placas de desarrollo de Wi-Fi ESP8266 más grandes como la NodeMCU, que incluye el puente USB a UART y un conector Micro-USB junto con un regulador de potencia de 3,3 voltios ya integrado en la placa. Cuando se completa el desarrollo del proyecto, esos componentes no son necesarios y estos módulos ESP-xx más económicos son una opción de menor potencia y menor tamaño para las corridas de producción.
En la columna Notas, los tamaños de memoria Flash se aplican al módulo dado y a todos los que están debajo de él en la tabla. Las excepciones que se aplican a un solo módulo se muestran en ().
Nombre | Pines activos | Terreno de juego | Factor de forma | LED | Antena | Blindado | Dimensiones (mm) | Notas |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ESP-01 | 6 | 0,1 pulg | 2 × 4 DIL | sí | Traza de PCB | No | 14,3 × 24,8 | 512 KiB Flash y PCB azul de un fabricante genérico. Flash de 1 MiB, AI-Cloud y PCB negro de AI-Thinker. |
ESP-01S | 6 | 0,1 pulg | 2 × 4 DIL | sí | Traza de PCB | No | 14,4 × 24,7 | Flash de 1 MiB |
ESP-01M | dieciséis | 1,6 milímetros | Conector de borde 2 × 9 | No | Traza de PCB | sí | 18,0 × 18,0 | Utiliza ESP8285 (flash incorporado de 1 MiB). |
ESP-02 | 6 | 0,1 pulg | 2 × 4 almenado | No | Toma U.FL | No | 14,2 × 14,2 | |
ESP-03 | 10 | 2 mm | 2 × 7 almenado | No | Cerámico | No | 17,3 × 12,1 | |
ESP-04 | 10 | 2 mm | 2 × 4 almenado | No | Ninguno | No | 14,7 × 12,1 | |
ESP-05 | 3 | 0,1 pulg | 1 × 5 SIL | No | Toma U.FL | No | 14,2 × 14,2 | |
ESP-06 | 11 | varios | Dados 4 × 3 | No | Ninguno | sí | 14,2 × 14,7 | No aprobado por la FCC. |
ESP-07 | 14 | 2 mm | Agujero de alfiler 2 × 8 | sí | Cerámica + enchufe U.FL | sí | 20,0 × 16,0 | No aprobado por la FCC. |
ESP-07S | 14 | 2 mm | Agujero de alfiler 2 × 8 | No | Toma U.FL | sí | 17,0 × 16,0 | Aprobado por FCC y CE. |
ESP-08 | 10 | 2 mm | 2 × 7 almenado | No | Ninguno | sí | 17,0 × 16,0 | No aprobado por la FCC. |
ESP-09 | 10 | varios | Dados 4 × 3 | No | Ninguno | No | 10,0 × 10,0 | |
ESP-10 | 3 | 2 mm | 1 × 5 almenado | No | Ninguno | No | 14,2 × 10,0 | |
ESP-11 | 6 | 1,27 milímetros | Agujero de alfiler 1 × 8 | No | Cerámico | No | 17,3 × 12,1 | |
ESP-12 | 14 | 2 mm | 2 × 8 almenado | sí | Traza de PCB | sí | 24,0 × 16,0 | Aprobado por FCC y CE. [20] |
ESP-12E | 20 | 2 mm | 2 × 8 almenado | sí | Traza de PCB | sí | 24,0 × 16,0 | Flash de 4 MiB. |
ESP-12F | 20 | 2 mm | 2 × 8 almenado | sí | Traza de PCB | sí | 24,0 × 16,0 | Aprobado por FCC y CE. Rendimiento mejorado de la antena. |
ESP-12S | 14 | 2 mm | 2 × 8 almenado | sí | Traza de PCB | sí | 24,0 × 16,0 | Aprobado por la FCC. [21] |
ESP-13 | dieciséis | 1,5 mm | 2 × 9 almenado | No | Traza de PCB | sí | W18.0 × L20.0 | Marcado como "FCC". El módulo blindado se coloca lateralmente, en comparación con los módulos ESP-12. |
ESP-14 | 22 | 2 mm | 2 × 8 almenado +6 | sí | Traza de PCB | sí | 24,3 × 16,2 | Principalmente publicitado con "AI Cloud Inside". |
Otros tableros
La razón de la popularidad de muchas de estas placas sobre los módulos ESP-xx anteriores es la inclusión de un puente USB a UART integrado (como el CP2102 de Silicon Labs o el WCH CH340G) y un conector Micro-USB, junto con un regulador de 3.3 voltios para proporcionar energía a la placa y conectividad a la computadora host (desarrollo de software), comúnmente conocida como consola, lo que la convierte en una plataforma de desarrollo fácil. Con los módulos ESP-xx anteriores, estos dos elementos (el adaptador USB a serie y el regulador) tenían que comprarse por separado y conectarse al circuito ESP-xx. Las placas ESP8266 modernas como NodeMCU son más fáciles de trabajar y ofrecen más pines GPIO. La mayoría de las placas enumeradas aquí se basan en el módulo ESP-12E, pero aparentemente se están introduciendo nuevos módulos cada pocos meses.
Nombre | Pines activos | Terreno de juego | Factor de forma | LED | Antena | Blindado | Dimensiones (mm) | Notas |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Bolt IoT | 14 | 0,1 pulg | 2 × 14 DIL | sí | Traza de PCB | sí | 30 × 40 | Viene con una tarjeta SD integrada y características como Lib-Discovery y Fail Safe Mode. Tiene su propia nube para IoT. |
Olimex MOD-WIFI-ESP8266 [22] | 2 | 0,1 pulg | Módulo UEXT | sí | Traza de PCB | No | ? | Solo RX / TX están conectados al conector UEXT. |
Olimex MOD-WIFI-ESP8266-DEV [23] | 20 | 0,1 pulg | 2 × 11 DIL + almenado | sí | Traza de PCB | No | 33 × 23 | Todos los pines GPIO disponibles están conectados, también tiene almohadillas para soldar el conector UEXT (con señales RX / TX y SDA / SCL). |
DEVKIT NodeMCU | 14 | 0,1 pulg | 2 × 15 DIL | sí | Traza de PCB | sí | 49 × 24,5 | Utiliza el módulo ESP-12; Incluye interfaz USB a serie. |
Fuga de Adafruit Huzzah ESP8266 [24] | 14 | 0,1 pulg | 2 × 10 DIL | sí | Traza de PCB | sí | 25 × 38 | Utiliza el módulo ESP-12. |
SparkFun ESP8266 Thing [25] WRL-13231 | 12 | 0,1 pulg | 2 × 10 DIL | sí | Traza PCB + enchufe U.FL | No | 58 × 26 | Cabezal en serie FTDI, toma Micro-USB para alimentación, incluye cargador de batería de iones de litio. |
KNEWRON Tecnologías SmartWiFi [26] | 12 | 0,1 pulg | 2 × 20 DIL | Sí 1 RGB | Traza de PCB | sí | 25,4 × 50,8 | Puente USB CP2102, incluye cargador de batería, toma micro-USB para alimentación y carga de batería, 1 LED RGB y botón USER / Reflash. |
ArduCAM ESP8266 UNO [27] | 12+ | 0,1 pulg | Arduino Uno | sí | Traza de PCB | sí | 53,4 × 68,6 | Utiliza el módulo ESP8266MOD de AI Thinker y cuenta con puerto Micro-USB, pines de batería, pines de cámara y tarjeta uSD, todo en la misma placa. Totalmente compatible con los escudos Arduino Uno. |
DoIT ESPduino [28] | 12 | 0,1 pulg | Arduino Uno | sí | Traza de PCB | sí | 53,4 × 68,6 | Utiliza el módulo ESP-WROOM-02 (ESP-13) y el puerto USB tipo B. Totalmente compatible con los escudos Arduino Uno. |
WeatherPlus - SwitchDoc Labs [29] | 26 + Grove | 0,1 pulg | Personalizado | sí | Traza de PCB | sí | 86,0 × 50,0 | Utiliza el módulo AI Thinker Model ESP8266MOD (ESP-13) y FTDI para programación y puerto Mini-USB para alimentación. Totalmente compatible con el software Adafruit Huzzah. Incluye barómetro BMP280, conectores ADS1115 y Grove I2C. Tapones para anemómetro / veleta / cubo de lluvia. |
WeMos [30] D1 [31] | 12 | 0,1 pulg | Arduino Uno | sí | Traza de PCB | sí | 53,4 × 68,6 | Utiliza el módulo ESP-12F y la toma Micro-USB. Discontinuado a favor de WeMos D1 R2. |
WeMos [30] D1 R2 [32] | 12 | 0,1 pulg | Arduino Uno | sí | Traza de PCB | sí | 53,4 × 68,6 | Utiliza módulo ESP-12F y tiene toma Micro-USB. |
WeMos [30] D1 mini [33] | 12 | 0,1 pulg | 2 × 8 DIL | sí | Traza de PCB | sí | 25,6 × 34,2 | Utiliza módulo ESP-12S y tiene toma Micro-USB. |
WeMos [30] D1 mini Lite [34] | 12 | 0,1 pulg | 2 × 8 DIL | sí | Traza de PCB | sí | 25,6 × 34,2 | Basado en el ESP8285, un ESP8266 con flash de 1 MiB incorporado; tiene toma Micro-USB. |
WeMos [30] D1 mini Pro [35] | 12 | 0,1 pulg | 2 × 8 DIL | sí | Toma de cerámica y U.FL | sí | 25,6 × 34,2 | Utiliza el chip ESP8266EX; tiene toma Micro-USB, conector de antena U.FL y flash de 16 MiB. |
ESPert ESPresso Lite [36] | dieciséis | 0,1 pulg | 2 × 8 DIL | sí | Traza de PCB | sí | 26,5 × 57,6 | Utiliza el módulo ESP-WROOM-02. Producido en cantidad limitada como versión beta. |
ESPert ESPresso Lite V2.0 [37] | 24 | 0,1 pulg | 2 × 10 DIL | sí | Traza de PCB | sí | 28 × 61 | Versión mejorada de ESPresso Lite. |
ESP-ADC en circuito [38] | 18 | 0,1 pulg | 2 × 9 DIL | No | Toma U.FL | sí | 22,9 × 14,9 | Utiliza el chip ESP8266EX. |
Watterott ESP-WROOM02-Breakout [39] | 14 | 0,1 pulg | 2 × 10 DIL | sí | Traza de PCB | sí | 40,64 × 27,94 | Utiliza el módulo Espressif ESP-WROOM-02. |
Solución Geek Wave IOT WROOM-02 Dev. Tablero [40] | 20 | 0,1 pulg | ? | sí | Traza de PCB | sí | 93,80 × 80,02 | Placa de desarrollo con módulo Espressif ESP-WROOM-02 y cuatro relés. |
Tablero ingenioso de 2 piezas [41] | 20 | 0,1 pulg | ? | sí | Traza de PCB | sí | ? | Placa de desarrollo con Espressif ESP8266 ESP-12E y placa separada para interfaz USB CH340G. |
ESP32-C3
En 2020, Espressif anunció un nuevo chip ESP32-C3, que es compatible con ESP8266. Se basa en una CPU RISC-V de 32 bits de un solo núcleo con una velocidad de reloj de hasta 160 MHz. Incluye 400 kB de SRAM y 384 kB de espacio de almacenamiento ROM integrado. [42]
Ver también
- ESP32 - el producto sucesor de Espressif
- Internet de las Cosas
- MCU (unidad de microcontrolador)
Referencias
- ^ "Descripción general de ESP8266" . Sistemas Espressif . Consultado el 2 de octubre de 2017 .
- ^ Brian Benchoff (26 de agosto de 2014). "Alerta de chip nuevo: el módulo WiFi ESP8266 (cuesta $ 5)" . Hackaday . Consultado el 24 de junio de 2015 .
- ^ Brian Benchoff (6 de septiembre de 2014). "El estado actual del desarrollo ESP8266" . Hackaday . Consultado el 24 de junio de 2015 .
- ^ "Espressif anuncia el chip Wi-Fi ESP8285 para dispositivos portátiles" . Sistemas Espressif. 9 de marzo de 2016 . Consultado el 10 de julio de 2016 .
- ^ Tanto la velocidad de la CPU como la del flash se pueden duplicar mediante el overclocking en algunos dispositivos. La CPU se puede ejecutar a 160 MHz y el flash se puede acelerar de 40 MHz a 80 MHz. [ cita requerida ] El éxito varía de un chip a otro. [ cita requerida ]
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enlaces externos
- Núcleo ESP8266 para Arduino IDE