WiFi модуль ESP-12E (ESP8266 негізделген)
WiFi модуль ESP-12E – Ai-thinker компаниясы әзірлеген және ESP8266 ядросы бар процессорға негізделген, басқалардан ең басты айырмашылығы сымсыз WiFi интерфейсінің болуы болып табылады. ESP8266 ядросы интеграцияланған Tensilica L106 32-битті микроконтроллері – ультра төмен қуатты. 80 және 160 МГц жиілігінде жұмыс жасайды, RTOS қолдайды, Wi-Fi MAC/BB/RF/PA/LNA енгізілген, плата модуліндегі микрожолақты антенна.
Модуль IEEE802.11 b/g/n стандартын қолдайды, полный стек TCP/IP протоколов. Пользователи могут использовать модули либо в качестве дополнения для подключения какого-либо устройства к сети, либо в качестве отдельного сетевого контроллера.
Характеристики (кратко):
- 802.11 b/g/n;
- встроенный 32-битный MCU с низким энергопотреблением;
- встроенный 10-битный АЦП;
- встроенный стек протоколов TCP/IP;
- встроенный РЧ коммутатор, РЧ трансформатор сопротивлений, LNA, усилитель мощности;
- встроенные блоки ФАПЧ и управления мощностью;
- Wi-Fi 2,4 ГГц, поддержка WPA/WPA2;
- SDIO 2.0, (H) SPI, UART, I2C, I2S, IRDA, PWM, GPIO;
- STBC, 1x1 MIMO, 2x1 MIMO;
- потребление в режиме глубокого сна < 10 мкА, ток утечки в выключенном режиме < 5 мкА;
- просыпание и передача пакетов через < 2 мс;
- выходная мощность +20 дБм в режиме 802.11b;
- диапазон рабочик температур: -40 – 125 ºC.
WiFi модуль ESP-12E (на базе ESP8266)
Технические характеристики
| Категории | Параметры | Значения |
| WiFi параметры | WiFi протоколы | 802.11 b/g/n |
| Частотный диапазон | 2,4ГГц–2,5ГГц (2400М–2483,5М) | |
| Характеристики аппаратной части | Периферийные шины | UART/HSPI/I2C/I2S/инфракрасный интерфейс удаленного управления |
| Рабочее напряжение | 3,0 – 3,6 В | |
| Рабочий ток | около 80 мА | |
| Диапазон рабочих температур | -40 – 125 ºC | |
| Размеры | 16мм x 24мм x 3мм | |
| Характеристики программного обеспечения | WiFi режим | станция, программная точка доступа, программная точка доступа + станция |
| Безопасность | WPA/WPA2 | |
| Шифрование | WEP/TKIP/AES | |
| Обновление прошивки | загрузка через UART / OTA (через сеть) / загрузка и запись прошивки через хост | |
| Разработка ПО | поддержка Cloud Server Development / SDK для разработки пользовательских прошивок | |
| Сетевые протоколы | IPv4, TCP/UDP/HTTP/FTP | |
| Пользовательская настройка | Набор AT команд, Cloud Server, приложение Android/iOS |
Техническое описание
Назначение выводов
Плата ESP-12E (на базе ESP8266). Расположение выводов
| Назначение выводов платы ESP-12E на базе микроконтроллера ESP8266 | ||
| Номер вывода | Название вывода | Назначение |
| RST | Сброс модуля | |
| ADC | Вход аналого-цифрового преобразователя. Входное напряжение в диапазоне 0–1 вольт; результат 0–1024. | |
| EN | Вывод включения чипа. Активный уровень – высокий. | |
| IO16 | GPIO16; может использоваться для пробудить чипсет из режима глубокого сна. | |
| IO14 | GPIO14; HSPI_CLK | |
| IO12 | GPIO12; HSPI_MISO | |
| IO13 | GPIO13; HSPI_MOSI; UART0_CTS | |
| VCC | Вход питания 3,3В. | |
| CS0 | Выбор чипа | |
| MISO | Вход ведущего, выход ведомого. | |
| IO9 | GPIO9 | |
| IO10 | GPIO10 | |
| MOSI | Выход ведущего, вход ведомого. | |
| SCLK | Последовательный тактовый сигнал. | |
| GND | Корпус. | |
| IO15 | GPIO15; MTDO; HSPICS; UART0_RTS | |
| IO2 | GPIO2; UART1_TXD | |
| IO0 | GPIO0 | |
| IO4 | GPIO4 | |
| IO5 | GPIO5 | |
| RXD | UART0_RXD; GPIO3 | |
| TXD | UART0_TXD; GPIO1 |
Корпуса и размеры
Внешние размеры модуля составляют 16мм*24мм*3мм. Флеш-память, интегрированная в модуль, – это SPI флеш-память, емкость которой составляет 4 Мбайта, в корпусе SOP-210mil. Антенна, применяемая в модуле, – микрополосковая антенна на плате с коэффициентом усиления 3 дБи.
ESP-12E (на базе ESP8266). Размеры платы
Описание функционала
MCU
ESP8266EX встроен в 32-битный микроконтроллер (MCU) Tensilica L106, который отличается ультранизким энергопотреблением 16-битной RISC архитектурой. Тактовая частота CPU составляет 80 МГц. Также она может достичь максимального значения 160 МГц.
ESP8266EX часто интегрируется с внешними датчиками и другими специальными устройствами через его выводы GPIO; код для подобных приложений поставляется в примерах в SDK.
Организация памяти
Внутренние SRAM и ROM.
Однокристальная WiFi система ESP8266EX встраивается вместе с контроллером памяти; включая SRAM и ROM. MCU может обращаться к памяти через интерфейсы iBus, dBus и AHB.
Согласно текущей версии SDK, пользователю доступно следующее пространство памяти:
- размер RAM < 36 Кбайт, то есть, когда ESP8266EX работает в режиме клиентской станции и подключен к роутеру, программируемое пространство, доступное пользователю в куче и секции data, составляет около 36 Кбайт;
- в однокристальной системе нет программируемой памяти ROM; пользовательская программа должна храниться во внешней SPI флеш-памяти.
Внешняя SPI флеш-память
В модуль для хранения пользовательских программ установлена внешняя SPI флеш-память размером 4 Мбайта. Если необходимо больший объем, то необходимо установить флеш-память большего размера. Теоретически, поддерживается емкость до 16 Мбайт.
Предполагаемая емкость SPI флеш-памяти:
- OTA выключено: минимальный размер флеш-памяти, который будет поддерживаться, составляет 512 Кбайт;
- OTA включено: минимальный размер флеш-памяти, который будет поддерживаться, составляет 1 Мбайт;
Поддерживается несколько SPI режимов, в том числе, Standard SPI, Dual SPI и Quad SPI.
Перед загрузкой во флеш-память выбирайте правильный SPI режим, иначе прошивки/программы, которые вы загрузили, могут работать неправильно.
Список каналов Wi-Fi
B/g/n
Ниже приведены канальные параметры приемного устройства, малого радиуса действия стандартов IEEE 802.11, IEEE 802.11b, IEEE 802.11g, IEEE 802.11n (Wi-Fi), работающее в полосе радиочастот 2400—2483,5 МГц, с допустимой мощностью излучения передатчика не более 100 мВт, в том числе встроенное либо входящее в состав других устройств:
| Канал | Центральная частота (ГГц) |
| 2,412 | |
| 2,417 | |
| 2,422 | |
| 2,427 | |
| 2,432 | |
| 2,437 | |
| 2,442 | |
| 2,447 | |
| 2,452 | |
| 2,457 | |
| 2,462 | |
| 2,467 | |
| 2,472 | |
| 2,484 |
Сетевые протоколы
На уровне общения между людьми одни правила коммуникации формализованы, другие просто понятны, исходя из обычаев и практики. Для успешного обмена данными между устройствами набор сетевых протоколов должен описывать точные требования к процедуре. Сетевые протоколы определяют общий формат и набор правил для обмена сообщениями между устройствами. Наиболее популярными сетевыми протоколами являются протокол передачи гипертекста (Hypertext Transfer Protocol, HTTP), протокол управления передачей (Transmission Control Protocol, TCP) и протокол Интернета (Internet Protocol, IP).
На рисунках показаны сетевые протоколы, описывающие следующее.
- Способ форматирования и структурирования сообщения, как показано на рис. 1.
- Процесс, в котором сетевые устройства обмениваются информацией о каналах передачи сообщения с другими сетями, как показано на рис. 2.
- Способ и время передачи сообщений об ошибках, а также системных сообщений между устройствами, как показано на рис. 3.
- Установка и завершение сеансов передачи данных, как показано на рис. 4.
