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ESP8266 (IoT) Grundlagen

ESP8266

erstellt 04.2016

Das ESP8266 von dem Hersteller Espressif ist ein programmierbarer WLAN-SoC mit UART- und SPI-Schnittstelle. WLAN-Funkmodule mit ESP8266 sind ab 3 € verfügbar. Die UART-Schnitttstelle ermöglicht eine einfache Integration in Mikrocontrollerprojekte.

Durch die GPIO's und dem WLAN ist das Modul als autarkes Meßwerterfassungssystem oder Schaltsystem einsetzbar (IoT).

Der 32-Bit-Prozessorkern vom Typ Xtensa LX106 von Tensilica arbeitet mit einem Systemtakt von 80-160 MHz, hat 64 kB RAM als Befehlspeicher, in den mehrere MB Flash-Speicher eingeblendet werden können, sowie 96 kB RAM als Datenspeicher, eine SPI-Schnittstelle für Flash-Speichererweiterungen (bis zu 128 MBit) und integriertes WLAN IEEE 802.11 b/g/n. Der ESP8266 ermöglicht den Aufbau von stromsparenden WLAN-Sensoren für Anwendungen im Bereich Internet der Dinge. Der Mikrocontroller ist auch zusammen mit einer Minimalbeschaltung aus Quarz und Flash-Speicher in Form verschiedener Module zum direkten Einsatz erhältlich. Je nach Modul sind bis zu 12 I/O-Ports, eine I2C-Schnittstelle, eine SPI-Schnittstelle, eine asynchrone serielle Schnittstelle und ein 10-bit Analog-Digital-Umsetzer herausgeführt. Alle I/Os werden mit 3,3 V betrieben.

Es gibt von dem ESP8266 verschiedsene Modelle, z.B.:
ESP-01
14.3mmx24.8mm
PCB Antenne
GPIO0/2/16
ESP-04
14,7mm x 12,1mm
ohne Antenne
GPIO0/2/12/13/14/15/16
WeMos D1 V2 Minimum ESP8266 Wi-Fi-Rat
34,2mm x 25,6mm
11 digitale I / O, alle Kontakte / pwm / i2c / Drähte unterstützt (mit Ausnahme der D0)
1 Analogeingang (3,2 V Max Input)
Micro-USB-Anschluss (5V)
Spezifikation laut Hersteller:

  • 802.11 b/g/n
  • Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP
  • Integrated TCP/IP protocol stack
  • Integrated TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network
  • Integrated PLLs, regulators, DCXO and power management units
  • +19.5dBm output power in 802.11b mode
  • Power down leakage current of <10uA
  • Integrated low power 32-bit CPU could be used as application processor
  • SDIO 1.1/2.0, SPI, UART
  • STBC, 1x1 MIMO, 2x1 MIMO
  • A-MPDU & A-MSDU aggregation & 0.4ms guard interval
  • Wake up and transmit packets in < 2ms
  • Standby power consumption of < 1.0mW (DTIM3)
  • VCC: 3,3V (Achtung: Eingänge sind NICHT 5V TOLERANT!)
    • und
  • GPIOs, ADC
    • Produktseite: Espressif ESP8266 (englisch)

    Für den Einstieg reichen
    ESP8266 ESP-01   3,00 €  
    TTL - Converter 3,3V   2,00 €  
    oder    
    WeMos D1 V2 Minimum ESP8266   4,00 €  
        um die 5,00 €  
    Ein entsprechendes Netzteil 3,3V oder 5V, USB-Kabel muss vorhanden sein.

    Anwendung
    Es existieren bereits mehrere Möglichkeiten Programme direkt auf dem ESP8266 auszuführen. Zum einen wurde eine angepasste Version der Arduino IDE bereitgestellt, die das direkte Programmieren erlaubt. Zum anderen existiert mit NodeMCU eine Firmware zum ausführen von LUA-Scipten und mit Micro Python eine Firmware mit der Python auf dem ESP8266 verwendet werden kann. Es besteht auch eine Basic unter esp8266basic.com

    Bezugsquellen:

    aliexpress.com ebay.de AZ-Delivery eckstein-shop.de shop.in-circuit.de
    "wemos d1 mini" "NodeMcu Lua" "ESP8266" usw...
    Die Weiterentwicklung ist rasant.

    Links:

    Produktinfos auf der Herstellerseite (englisch)
    Produktbeschreibung auf mikrocontroller.net
    NodeMCU Lua für den ESP 8266(englisch)
    MicroPython Python für den ESP8266 (englisch)
    Espruino Javascript für den ESP8266 (englisch) Download
    ESP8266BASIC (englisch)
    Entwicklungsumgebung ESPlorer (englisch)
    Entwicklungsumgebung LuaLoarder (englisch)
    https://nodemcu.readthedocs.io/en/master/

    ESP 8266 mit TTL Unterbau und einigen Modulen von WeMos


    Viel Spass

    Matthias Wulff


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