ماژول وایفای
Wi-Fi نوعی فناوری است که دستگاه هایی از جمله رایانه‌ها، دستگاه‌های تلفن همراه و سایر تجهیزات را قادر میسازد تا به صورت بی سیم با اینترنت ارتباط برقرار کنند.
ماژول‌های Wi-Fi که به عنوان ماژول‌های WLAN (wireless local area network) نیز شناخته میشوند، اجزای الکترونیکی هستند که در بسیاری از محصولات برای دستیابی به اتصال بی‌سیم به اینترنت استفاده میشوند. این ماژول‌ها در انواع کاربردهای صنعتی، علمی، مصرف کننده و تجاری استفاده می شوند. با استفاده از ماژول‌های Wi-Fi، شرکت‌های خدماتی و همچنین مشتریان آنها میتوانند مستقیماً با آبگرمکن‌ها، سیستم‌های تهویه مطبوع، ترموستات‌ها و سایر محصولات الکتریکی در خانه ارتباط برقرار کنند.
مروری بر آی سی ESP8266
ESP8226 یک سیستم بسیار یکپارچهWi-Fi است که با مصرف انرژی مقرون به صرفه و طراحی فشرده و عملکرد قابل اطمینان خود در صنعت اینترنت اشیا، پاسخگوی نیاز کاربران میباشد.
ESP8226 با قابلیت اتصال WiFi خود میتواند هم به عنوان یک سیستم مستقل و هم به عنوان بخش فرعی میکروکنترلر کارکند. حافظه کش پرسرعت داخلی این قطعه به افزایش عملکرد سیستم و بهینه سازی حافظه سیستم کمک می کند.
همچنین، ESP8266EX را می توان برای طراحی هر نوع میکروکنترلر به عنوان آداپتور Wi-Fi از طریق رابط های SPI/SDIO یا UART اعمال کرد.
مشخصات فنی
کاربردها
- Output type: Digital-UART
- Wi-Fi Protocol:802.11 b/g/n (HT20)
- Frequency Range: 2.4 GHz ~ 2.5 GHz (2400 MHz ~ 2483.5 MHz)
- CPU: Tensilica L106 32-bit processor
- User Configuration: Android/iOS App, AT Instruction Set, Cloud Server
- ADC Resolution: 10Bit
- Home automation
- Smart plugs and lights
- Industrial wireless control
- Baby monitors
- IP cameras
- Sensor networks
- Wearable electronics
- Wi-Fi location-aware devices
- Security ID tags
- Wi-Fi position system beacons
ماژول GebraBit ESP8266
ESP8266 یک ماژول SoC Wi-Fi یکپارچه است که نیازهای مداوم کاربران به مصرف انرژی کارآمد، طراحی فشرده و عملکرد قابل اعتماد در صنعت اینترنت اشیا را برآورده میکند. ماژول GebraBit ESP8266 ، که دارای یک آنتن PCB و کریستال 26 مگاهرتزی است، به دلیل وجود رگولاتور 3V3 که خروجی آن نیز روی پین 3V3 قابل دسترس است، با ولتاژ ورودی 5 ولت کار میکند. همچنین، کاربران میتوانند از طریق ماژول GebraBit ESP8266 به مهم‌ترین پین‌های ESP8266 مانند HSPI، UART، I2C، I2S، IR Remote CONTROL، PWM، ADC، ENABLE، RESET و GPIO دسترسی داشته باشند. کاربران میتوانند سیستم عامل ESP8266 را در حافظه فلش سریال (8M بیت) از طریق پین‌های UART و GPIO0 برنامه‌ریزی و ارتقا دهند.
اگرچه ESP8266 در این ماژول به طور پیش‌فرض از طریق مقاومت R3 فعال است، اما کاربران میتوانند ESP8266 را از طریق پین «ENA» کنترل کنند. همچنین ماژول GebraBit ESP8266 را می‌توان از طریق رابط سریال با استفاده از دستورات استاندارد AT کنترل و هدایت کرد.
برای راه اندازی این ماژول کافیست ماژول GebraBit ESP8266 را در BreadBoard قرار داده سپس با اعمال ولتاژ مورد نیاز، ماژول GebraBit ESP8266 را با هریک از برد های اردوینو، رزبری پای ، دیسکاوری و مخصوصا ماژول GebraBit STM32F303 یا GebraBit ATMEGA32 که پیشنهاد ما استفاده از ماژول های توسعه میکروکنترلری GebraBit هست،راه اندازی کنید.
دلیل پیشنهاد ما در راه اندازی ماژول GebraBit ESP8266 با ماژول های توسعه میکروکنترلری GebraBit مانند GebraBit STM32F303 یا GebraBit ATMEGA32 ،وجود رگولاتور داخلی 3V3 در آنها و سازگاری ترتیب پین های همه ماژول های GebraBit با هم بوده(استاندارد GEBRABUS) که فقط کافیست ماژول GebraBit ESP8266 را مانند تصویر بالا در سوکت مربوطه قرار داده و بدون نیاز به سیم کشی ،ماژول سنسور مورد نظر را توسعه دهید.
ویژگی‌های ماژول GebraBit ESP8266
- PCB trace antenna
- 8M-bit Serial Flash memory
- Access to important pins of ESP8266EX
- Just 5V input voltage is sufficient for powering the module on
- 3V3 Voltage Regulator
- 3V3 Output Voltage
- ON/OFF LED indicator
- Capability of programming and firmware upgrading by UART and GPIO0 pins.
- 26 Mhz SMD CRYSTAL
- Pin Compatible with GEBRABUS
- GebraBit small package
- It can be used as a daughter board of GEBRABIT MCU Modules
- Featuring Castellated pad (Assembled as SMD Part)
- Separatable screw parts to reduce the size of the board
معرفی بخش‌های ماژول
آی سی ESP8266
ESP8266 آی سی اصلی این ماژول بوده که در مرکز این ماژول قرار گرفته و مدار آن طراحی شده است.
کریستال اسیلاتور خارجی 26MHz
در ESP8266 برای هدایت میکسرهای دریافت و ارسال از کلاک فرکانس بالا استفاده میشود . این کلاک میتواند هم از طریق کریستال اسیلاتور داخلی و هم از طریق کریستال اسیلاتور خارجی تامین شود، به همین منظور یک کریستال اسیلاتور خارجی 26MHz در ماژول GebraBit ESP8266 استفاده شده است.
رگولاتور AMS1117
در طراحی ماژول GebraBit ESP8266 از یک رگولاتور 3V3 استفاده شده که خروجی این رگولاتور از طریق پین 3V3 در دسترس است.
حافظه فلش 8M-Bit
ESP8266 برای ذخیره برنامه‌های کاربر از یک حافظه فلش خارجی استفاده میکند، به همین منظور از یک حافظه 8M بیتی در طراحی این ماژول استفاده شده است.
LED تغذیه
با اعمال ولتاژ به ماژول توسط پین‌های تغذیه، LED ماژول روشن می شود.
پین های ماژول GebraBit ESP8266
پین های تغذیه
- 5V : ماژول GebraBit ESP8266 به دلیل وجود رگولاتور 3V3 با ولتاژ 5V کار میکند و به همین دلیل پین 5V وظیفه تامین ولتاژ تغذیه ماژول را برعهده دارد.
- 3V3 : خروجی رگولاتور 3V3 ماژول از طریق این پین در دسترس است.
- GND : این پین، پین زمین برای تغذیه ماژول است.
پین های GPIO (ورودی/خروجی همه منظوره)
IO: پین‌های IO پین‌های ورودی خروجی همه منظوره (GPIO) ESP8266 میباشند. به طورکلی ESP8266 دارای 17 پین GPIO است که می توان با برنامه نویسی رجیسترهای مناسب، عملکردهای مختلفی را به آنها اختصاص داد. اگرچه ESP8266 دارای تعداد زیادی پین با عملکردهای مختلف است، اما برخی از آنها ممکن است برای پروژه های شما مناسب نباشند. در ماژول GebraBit ESP8266 پین‌هایی که برای پروژه ها مناسب اند در دسترس کاربر قرار داده شده اند.
تنها باید توجه داشته باشید که از میان این پین‌ها، پین‌های IO16 ، IO15 و IO0 برای بوت(Boot) آی سی مورد استفاده قرار میگیرند و ترجیحا بهتر است فقط در موارد ضروری به عنوان پین GPIO مورد استفاده قرارگیرند.
همه‌ی پین‌های GPIO این آی سی به جز پین IO16 میتوانند به عنوان پین وقفه استفاده شوند.
پین های UART
ماژول GebraBit ESP8266 دارای رابط UART میباشد. پین‌های RX و TX برای ارتباط با ماژول و در هنگام پروگرامینگ حافظه فلش استفاده میشوند.
- TXD: پایه ارسال داده‌ها از ماژول به دستگاه‌های دیگر است.
- RXD: پایه دریافت داده‌ها از دستگاه‌های دیگر به ماژول است.
در هنگام استفاده از این رابط توجه داشته باشید که پین TX ماژول ESP8266 باید به پین RX و پین RX آن باید به پین TX میکروکنترلر/دیوایس مقابل متصل گردد.
دیگر پین ها
- ENA: این پین، پین enable آی سی ESP8266 میباشد، هنگامی که در حالت High قرار داشته باشد، آی سی فعال و هنگامی که در حالت Low قرار داشته باشد، آی سی غیرفعال خواهد بود.این پین به طور پیش فرض High میباشد.
- RST: این پین،پین ریست (تنظیم مجدد) ESP8266 است که به طور پیش فرض در حالت High قرار دارد، هنگامی که به طور لحظه Low شود، ESP8266 را ریست میکند.
- ADC: این پین، پین مبدل آنالوگ به دیجیتال ESP8266 میباشد.
اتصال به پردازنده
اتصال با GebraBit STM32F303
با توجه به سازگاری ترتیب پین‌های میکروکنترلر GebraBit STM32F303 با پین‌های ماژول GebraBit ESP8266 ، طبق استاندارد GEBRABUS ، برای اتصال ماژول GebraBit ESP8266 به ماژول GebraBit STM32F303 میتوانید به راحتی آن را به صورت Pin to Pin بر روی ماژول GebraBit STM32F303 قرار داده و ماژول را راه اندازی کنید. در اینجا برای درک بهتر،اتصال جداگانه این دو ماژول نمایش داده شده است:
اتصال با GebraBit ATMEGA32A
با توجه به سازگاری ترتیب پین‌های میکروکنترلر GebraBit ATMEGA32A با پین‌های ماژول GebraBit ESP8266، طبق استاندارد GEBRABUS ، برای اتصال ماژول GebraBit ESP8266 به ماژول GebraBit ATMEGA32A میتوانید به راحتی آن را به صورت Pin to Pin بر روی ماژول GebraBit ATMEGA32A قرار داده و ماژول را راه اندازی کنید. در اینجا برای درک بهتر،اتصال جداگانه این دو ماژول نمایش داده شده است:
راه اندازی با ARDUINO UNO
برای اتصال ماژول GebraBit ESP8266 به ARDUINO UNO مراحل زیر را دنبال کنید:
ابتدا ماژول GebraBit ESP8266 را روی برِد بُرد قرار داده سپس
- پین 5V ماژول ESP8266 را به پین 5V خروجی برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم قرمز)
- پین GND ماژول ESP8266 را به پین GND برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم سیاه)
- پین TX ماژول ESP8266 را به پین RX برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم نارنجی)
- پین RX ماژول ESP8266 را به پین TX برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم زرد)
نحوه اتصال موارد ذکر شده در بالا،در این تصویر مشاهده می شود:
