Le ESP8266 est un module WiFi miracle qui peut littéralement donner à n’importe quel microcontrôleur un accès au réseau WiFi, permettant ainsi d’innombrables applications Internet des objets (IoT) et domotique à une fraction du coût comparé aux options alternatives.

C’est facile à l’utiliser et c’est vraiment populaire, ça pris d’assaut le monde des fabricants ces dernières années depuis 2014, vous pouvez désormais créer votre propre application électronique qui communique avec Internet et est accessible de partout dans le monde, car le WiFi est très pratique pour utiliser pour créer des applications connectées spécialement pour la domotique.

Auparavant, cela paraissait très compliqué et coûteux, mais maintenant, grâce à cet ESP8266, un système sur puce (SOC) autonome de petite taille avec protocoles TCP/IP intégrée et un microcontrôleur 32 bits fabriqué par Espressif, un fabricant chinois basé à Shanghai.

Caractéristiques du Module WiFi ESP8266   

  • Supporte les protocoles 802.11 b/g/n
  • Microcontrôleur 32-bits intégré basse consommation
  • CAN 10-bits intégré
  • Protocole TCP/IP intégrée
  • Commutateur TR intégré, balun, LNA, amplificateur de puissance et réseau d’adaptation
  • PLL, régulateurs et unités de gestion de l’alimentation intégrés
  • Prise en charge de la diversité d’antenne
  • WiFi 2.4 GHz, supporte WPA / WPA2
  • Prise en charge des modes de fonctionnement STA / AP / STA + AP
  • Prise en charge de la fonction Smart Link pour les appareils Android et iOS
  • SDIO 2.0, SPI (H), UART, I2C, I2S, Télécommande IR, PWM, GPIO
  • STBC, 1×1 MIMO, 2×1 MIMO
  • Agrégation A-MPDU & A-MSDU & intervalle de garde 0.4s
  • Sommeil profond <10uA, courant de fuite <5uA
  • Se réveille et transmet les paquets en moins de 2ms
  • Consommation en veille <1,0 mW (DTIM3)
  • Puissance de sortie +20 dBm en mode 802.11b
  • Température de fonctionnement -40 ° C ~ 125 ° C
  • Certifié FCC, CE, TELEC, WiFi Alliance et SRRC

Applications du module WiFi ESP8266

Ce module WiFi peut être utilisé dans diverses applications IoT et domotique. Vous pouvez ainsi créer un serveur Web, envoyer / accéder à des données via HTTP, envoyer des emails, publier des tweets, etc. Voici quelques applications majeures:

  • Domotique
  • Contrôle industriel sans fil
  • Moniteurs de bébé
  • Caméras IP
  • Electronique Wearable
  • Tags d’identification de sécurité
  • Stations de mesure météo WiFi

Vue d’ensemble du matériel

Les affectations de broches pour le boîtier QFN à 32 broches sont illustrées à la figure 1 ci-dessous:

ESP8266 pin assignments

Figure 1: Affectation des broches ESP8266

Pour en savoir plus sur cette puce et les fonctions de chaque broche, consultez la fiche technique ESP8266.

Plusieurs fabricants ont incorporé cette puce ESP8266 dans leurs produits matériels. Il existe de nombreuses versions de la puce ESP8266, disponibles sous forme de modules sur de petites cartes dotées de fonctionnalités différentes et exposant différentes broches d’entrée / sortie fabriquées par Espressif et des fabricants tiers comme AI-Thinker, Olimex, Adafruit, SparkFun, etc.

Cela peut être très déroutant, en particulier pour les débutants, de trouver le bon. Mais tous sont basés sur la même puce et peuvent effectuer les mêmes fonctions. La différence réside généralement dans le nombre de broches d’entrée / sortie disponibles sur la carte. Il n’y a pas de différence en programmation, alors choisissez la bonne en fonction de vos besoins.

Les plus populaires sont la série ESP-xx de AI-Thinker avec l’ESP-01 et l’ESP-12 les plus populaires.

AI-Thinker ESP-01Figure 2: AI-Thinker ESP-01

Le ESP-01 est le plus célèbre de tous, c’est vraiment bon marché, cela peut vous coûter environ 5 $, mais le nombre de broches d’entrée / sortie est très limité et elles ne sont pas faciles à utiliser sur une plaquette. Vous devrez utiliser une sorte d’adaptateur. La figure 3 ci-dessous montre le brochage de l’ESP-01.

ESP-01 pin-outFigure 3: ESP-01 pin-out

  • VCC: Alimentation +3,3 V. Veuillez noter que cette puce fonctionne avec une alimentation externe de + 3,3 V ainsi que toutes ses entrées et ses sorties. Toute puissance supérieure à 3.3V comme par exemple +5V pourrait l’endommager.
  • GND: Bbroche de masse.
  • TX: Broche de transmission UART utilisé pour transmettre des données série à d’autres périphériques tels qu’un microcontrôleur PIC, Arduino ou même à votre PC avec un convertisseur TTL vers USB.
  • RX: Broche de réception UART utilisé pour recevoir des données série d’autres appareils.
  • GPIO0: Broche 0 d’entrée / sortie à usage général. Cette broche a une double fonction, une pour le fonctionnement normal de la broche 0 d’entrée / sortie et pour permettre le mode de programmation de l’ESP8266..
  • GPIO2: Entrée / sortie broche 2
  • RESET: Broche de réinitialiser.
  • CH_PD: Broche d’activation de puce. C’est un high actif et il est généralement connecté à 3.3V.

L’ESP-12 a plus de broches. Vous pourrez ainsi accéder aux broches ADC 10 bits qui prennent 0 à 1V en entrée. Vous pouvez facilement l’utiliser dans votre propre matériel ou vous pouvez facilement y souder des broches d’en-tête.

Figure 4: AI-Thinker ESP-12

Olimex MOD-WIFI-ESP8266-DEV est également l’un des modules tiers qui vous donne accès à toutes les broches de l’ESP8266 et peut facilement être monté sur une plaquette.

Olimex MOD-WIFI-ESP8266-DEV

Figure 5: Olimex MOD-WIFI-ESP8266-DEV

La fabrication de cartes de circuits imprimés étant de moins en moins chère de nos jours, l’une des options est d’incorporer l’un des modules de l’ESP8266 à votre propre conception, des modules qui exposent la totalité ou la plupart des broches comme l’ESP-12 ou le Olimex MOD-WIFI- ESP8266-DEV peuvent être utilisés. Vous pouvez ainsi construire votre propre carte de développement à base d’ESP8266, un module domotique ou une station nœud IoT, par exemple, en ajoutant simplement plus de composants à votre conception, tels que l’alimentation 3,3V requise, des relais, des capteurs, des connecteurs et des broches de convertisseur TTL vers série intégré pour une programmation facile.

C’est ce que nous allons bientôt faire. Nous allons utiliser le Olimex MOD-WIFI-ESP8266-DEV et l’intégrer à notre carte de développement EasyESP8266 IoT Dev Board, un matériel simple à source ouverte avec ESP8266, une alimentation 3,3V, un bouton pour sélectionner le mode de démarrage de la carte, un relais pouvant être utilisé pour les applications domotiques et certaines broches d’en-tête pour un accès facile.

StudentCompanion EasyESP8266 IoT Dev BoardFigure 6: StudentCompanion EasyESP8266 IoT Dev Board

Le circuit imprimé sera fabriqué par PCBWay, société de prototypage et d’assemblage de circuits imprimés à faible coût basée en Chine. Ils produisent des PCB de bonne qualité à un prix raisonnable. Vous pouvez obtenir 5 cartes de circuits imprimés (100 mm x 100 mm ou moins), 1 ou 2 couches et choisir la couleur de circuit imprimé de votre choix parmi rouge, bleu, vert, noir, jaune et blanc pour seulement 5 USD. Peu de sociétés de circuits imprimés offrent ces couleurs de masque de soudure gratuitement, elles vous facturent généralement un supplément pour toute couleur en plus du vert standard..

Pour en savoir plus et passer votre commande de circuits imprimés en ligne (les premiers acheteurs obtiendront 5 $ US gratuits que vous pourrez utiliser pour votre première commande), veuillez visiter leur site Web, cliquez sur le logo ci-dessous:

PCBWay Website

Alimentation

Une alimentation dédiée de 3,3 V capable de fournir au moins 300 mA est requise. Bien que l’ESP8266 puisse fonctionner en mode veille et sommeil profond où la consommation d’énergie est très faible, il peut également consommer beaucoup de courant en mode de programmation. Ne le mettez pas sous tension depuis le connecteur TTL vers USB, ni depuis votre Arduino.

Vous pouvez utiliser le LM317, un régulateur de tension variable bon marché, pour construire votre propre alimentation 3,3 V, comme expliqué dans cet article:

Module d’alimentation de Plaques d »essai 5V/3.3V