در این بخش ماژول ESP8266 که جهت ارتباط بیسیم از بستر wifi می باشدمعرفی و نحوه راه اندازی ان شرح داده می شود .
1:توضیح مختصر ماژول
تا کنون ماژول متعددی جهت ارتباط از بستر WIFI ساخته شده اند و هر کدام نسبت به دیگری دارای امکانات و قیمت و اندازه های متفاوت می باشند.
ز نمونه از این ماژول در این بخش معرفی میگردد که دارای چندین ویژگی عالی بوده و با سرعت بسیار زیاد محبوبیت خود را در بین فعالان الکترونیک پیدا کرده است که از ویژگی ان میتوان
1:تنوع ماژول 2:سایز کوچک 3:توان مصرفی پایین 4:راه اندازی راحت و سریع 5:داشتن پایه های جهت ورودی و خروجی 6:قیمت ارزان ان و... نام برد.
2:تنوع ماژول
تاکنون بالغ بر 20 نمونه از این ماژول ساخته شده است که اصل و ماهیت ان ها همه یه نوع کار را انجام میدهند اما در تعداد پایه -اندازه ماژول-قابلیت اتصال به انتن خارجی-مقدار حافظه فلش و ... با یکدیگر متفاوت هستند که در ادامه این موارد در جدول معین شده است.
| Name | Active pins | Pitch | Form factor | LEDs | Antenna | Shielded |
Dimensions (mm) |
Notes |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ESP01 | 6 | 0.1 in | 2×4 DIL | Yes | PCB trace | No | 14.3 × 24.8 | 512 KiB Flash |
| ESP-01M | 16 | 1.6 mm | 2×9 edge connector | No | PCB trace | Yes | 18.0 × 18.0 | Uses ESP8285 (1 MiB built-in flash) |
| ESP-01S | 6 | 0.1 in | 2×4 DIL | Yes | PCB trace | No | 14.4 × 24.7 | (1 MiB Flash ) |
| ESP-02 | 6 | 0.1 in | 2×4 castellated | No | U.FL socket | No | 14.2 × 14.2 | |
| ESP-03 | 10 | 2 mm | 2×7 castellated | No | Ceramic | No | 17.3 × 12.1 | |
| ESP-04 | 10 | 2 mm | 2×4 castellated | No | None | No | 14.7 × 12.1 | |
| ESP-05 | 3 | 0.1 in | 1×5 SIL | No | U.FL socket | No | 14.2 × 14.2 | |
| ESP-06 | 11 | various | 4×3 dice | No | None | Yes | 14.2 × 14.7 | Not FCC approved. |
| ESP-07 | 14 | 2 mm | 2×8 pinhole | Yes | Ceramic + U.FL socket | Yes | 20.0 × 16.0 | Not FCC approved. |
| ESP-07S | 14 | 2 mm | 2×8 pinhole | No | U.FL socket | Yes | 17.0 × 16.0 | FCC and CE approved. |
| ESP-08 | 10 | 2 mm | 2×7 castellated | No | None | Yes | 17.0 × 16.0 | Not FCC approved. |
| ESP-09 | 10 | various | 4×3 dice | No | None | No | 10.0 × 10.0 | |
| ESP-10 | 3 | 2 mm | 1×5 castellated | No | None | No | 14.2 × 10.0 | |
| ESP-11 | 6 | 1.27 mm | 1×8 pinhole | No | Ceramic | No | 17.3 × 12.1 | |
| ESP-12 | 14 | 2 mm | 2×8 castellated | Yes | PCB trace | Yes | 24.0 × 16.0 | FCC and CE approved |
| ESP-12E | 20 | 2 mm | 2×8 castellated | Yes | PCB trace | Yes | 24.0 × 16.0 | 4 MiB flash. |
| ESP-12F | 20 | 2 mm | 2×8 castellated | Yes | PCB trace | Yes | 24.0 × 16.0 | FCC and CE approved. Improved antenna performance. 4 MiB flash. |
| ESP-12S | 14 | 2 mm | 2×8 castellated | Yes | PCB trace | Yes | 24.0 × 16.0 | 4 MiB flash. FCC approved. |
| ESP-13 | 16 | 1.5 mm | 2×9 castellated | No | PCB trace | Yes | W18.0 × L20.0 | Marked as ″FCC″. Shielded module is placed sideways, as compared to the ESP-12 modules. |
| ESP-14 | 22 | 2 mm | 2×8 castellated +6 | No | PCB trace | Yes | 24.3 × 16.2 |
3:ماژول مورد استفاده جهت آموزش
آموزش هایی که در ادامه آورده شده است برای تمامی مدل ها یکسان بوده و ممکن است تفاوت هایی اندکی در نوع ارایش پایه - تعداد ورودی و خروجی ها ایجاد گردد.
ماژولی که در این آموزش قصد استفاده از ان را داریم ESP8266-M07 میباشد که در جدول بالا با رنگ سبز مشخص شده است و از مزیت های ان داشتن انتن داخلی با قابلیت اتصال به انتن خارجی می باشد.
همچنین توصیه ما این است فیبری که جهت تبدیل این ماژول به دیپ می باشد را تهیه نمایید و ماژول را بر روی ان لحیم کنید زیرا این امر باعث می شود ان را بر روی برد برد قرار دهیدو به تمامی پایه ها به راحتی دسترسی داشته باشید و مهم ترین نکته ان وجود مقاومت بر روی ان هست که ماژول را در حالت اماده به کار جهت دریافت دستورات AT و ارسال و دریافت اطلاعات می باشد که د ادامه توضیح داده خواهد شد.
نکته:در صورت پیدا نکردن فیبر هیچ نگران نباشید بدون ان به راحتی ماژول راه اندازی می شود و فیبر صرفا جهت سهولت است.
نمایی از پشت و روی ماژول Esp8266-07
نمایی از فیبر راه انداز جهت لحیم کردن ماژول بر روی ان
4: مشخصات ماژول
| Module Model | ESP-07 |
| Package | SMD-16 |
| Size | 21.2*16*3˄±0.1˅mm |
| SPI Flash | Default 8Mbit |
| Interface | UART/GPIO/ADC/PWM |
| IO Port | 9 |
| UART Baudrate | Support 300 ~ 4608000 bps ˈDefault 115200 bps |
| Frequency Range | 2412 ~ 2484MHz |
| Antenna | Built-in ceramic antenna or External Antenna with IPEX connector |
| Secondary Development | Support |
| Transmit Power | 802.11b: 16±2 dBm (@11Mbps) 802.11g: 14±2 dBm (@54Mbps) 802.11n: 13±2 dBm (@HT20, MCS7) |
| Receiving Sensitivity | CCK, 1 Mbps : -90dBm CCK, 11 Mbps: -85dBm 6 Mbps (1/2 BPSK): -88dBm 54 Mbps (3/4 64-QAM): -70dBm HT20, MCS7 (65 Mbps, 72.2 Mbps): -67dBm |
| Power (Typical Values) | Continuous Transmission => Average: ~ 71mA, Peak: 300 Modem Sleep: ~20mA Light Sleep: ~2mA Deep Sleep: ~0.02mA |
| Security | WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK |
| Power Supply | Voltage 3.0V ~ 3.6VˈCurrent >300mA |
| Operating Temperature | -20 ć ~ 85 ć |
| Storage Environment | -40 ć ~ 90 ć , < 90%RH |
| Weight | 0.40g |
از مهم ترین مشخصات ان میتوان به موارد زیر اشاره کرد
1:ارتباط سریال UART با باود ریت پیش فرض 115200
2: ولتاژ کاری 3 تا 3.6 ولت
3: پشتیبانی از دستورات AT
4: قابلیت کار به عنوان STA - AP-هر دو
5: قابلیت کار در ارتباط TCP-UDP
6: قابلیت کار به عنوان SERVER - CLIENT
و...
5: نحوه سیم کشی ماژول و راه اندازی ان
در عکس زیر شماتیک و نحوه اتصال مقاومت و خازن به ماژول نشان داده شده است. حتما قبل از هر گونه راه اندازی ماژول ان را مانند شکل زیر توسط مقاومت ها پول آپ و پول دون کنید تا ماژول بتواند در مد کاری درست روشن شود.
در صورتی که از فیبر تبدیل که ابتدای پست از ان صحبت شد استفاده نمایید اهمیت استفاده از مقاومت ها کاهش می یابد چون ان مقاومت اصلی بر روی فیبر لحیم شده است.
نکته مهم در امر تغذیه حذف نویز و پارازیت می باشد که این عوامل توسط خازن های C8 و C9 دفع میگردد. توصیه میشود خازن C9 حتما از نوع تانتالیوم مباشد.
6: توضیح مختصر در مورد پایه های ماژول و نقش قطعات
همانطور که در عکس بالا مشاهده میکنید بعضی از پایه ها توسط مقاومت پول آپ و پول دون شده است که در ادامه نقش هر کدام شرح داده می شود.
پایه 1 : پایه 1 ماژول با نام RESET مشخص شده است که در صورت اتصال این پایه به زمین مدار ماژول ریست میشود و برای جلوگیری از این امر توسط یه مقاومت با مقدار10 کیلو اهم به ولتاژ 3.3 ولت متصل شده است. زمانی که ماژول روشن میشود ممکن است در ابتدای ان ولتاژ دارای ریپل و تغییرات زیاد باشد به همین دلیل باید ابتدا ریست گردد که این امر توسط خازن C7 با ظرفیت10 میکرو فاراد انجام میگرد.
چون ابتدای روشن شدن خازن تخلیه می باشد و به صورت اتصال کوتاه عمل میکندوماژول ریست شده و بعد خازن شارژ می شود و به صورت اتصال باز عمل میکند.
جهت ریست کردن ماژول میتوان از طریق سخت افزار و همچنین نرم افزار اقدام نمود که برای ریست شدن از طریق سخت افزار از ترانزیستور Q2 به شماره 2c945 استفاده شده است و با اعمال ولتاژ به پایه بیس ترانزیستور روشن شده و باعث میشود پایه RESET به زمین متصل گردد و همچنین خازن دشارژ شود و ماژول ریست گردد.
پایه 2 :پایه 2 ماژول ADC نام دارد که میتوان از این پایه جهت نمونه برداری ولتاژ استفاده نمود.
7:ارتباط بین ماژول و کامپیوتر از طریق ارتباط سریال با استفاده از مبدل های (USB TO SERIAL(TTL
جهت ارسال و دریافت دیتا از طریق این ماژول باید دستورات AT به ماژول ارسال گرددو ماژول را کانفیگ نمود.
ماژول دارای پورت سریال UART می باشد که پایه های ان با نام RXD (دریافت) و TXD (ارسال)مشخص شده است. پورت سریال دارای سرعت نرخ بیتBAUD می باشدکه مقدار ان پیشفرض 115200 است.
نکته مهم در مورد حداکثر ولتاژ قابل اعمال به پایه های ماژول می باشد که مقدار ان حداکثر 3.3 ولت است.به همین جهت در صورتی که ولتاژ مبدل سریال 5 ولت باشد باید از تقسیم ولتاژ مقاومتی استفاده نمود که در عکس شماتیک بخش 5 مقاومت R13 و R14 جهت تقسیم ولتاژ به RXD ماژول می باشدو مقاومت R6 جهت حذف نویز و هارمونیک می باشد.
جهت ارسال دستورات AT از کامپیوتر به ماژول میتوانید از مبدل های USB to TTL استفاده نمایید که در ادامه عکس چند نمونه ان اورده شده است.
با اتصال یکی از ماژول های فوق به پورت USB یه COM مجازی ساخته میشود که میتوانید از طریق نرم افزار مربوطه دیتا های خود را ارسال و دریافت کنید.
در مورد نحوه کار با ماژول در ادامه توضیحات داده خواهد شد.
8:نرم افزار ارسال دیتا از طریق مبدل ها
جهت ارسال دستورات AT از طریق کامپیوتر میتوان نمونه های زیادی را نام برد که با سرچ ساده می توانید ان ها را از اینترنت دانلود نمایید که در ادامه نام چند نرم افزار ارایه شده است و نرم افزار پیشنهادی ما DOCKLIGHT می باشد.
1:DOCKLIGHT
2:ترمینال نرم افزار BASCOM
3:Serial Port Terminal
4:Free Serial Port Terminal
5:Hyper Serial Port
6:Qt Terminal
7:Terminal
و....
نرم افزار داک لایت را میتوانید با سرچ از اینترنت دانلود نمایید(البته نسخه کرک شده را دانلود نمایید)
نحوه کار با این نرم افزار در ادامه آموزش ها خدمتتان توضیح داده خواهد شد
9:دستورات AT COMMANDS
جهت کانفیگ کردن این ماژول و ارسال و دریافت داده ها دستورات خاص تعیین شده است که شروع ان ها با AT می باشد.
در ادامه فایل دریافت دستورات جهت دانلود برای شما قرار داده شده است که توضیحات ان به صورت فارسی در ادامه اورده خواهد شد.