Shield WiFi ESP8266 pentru Arduino UNO

La baza shield-ului se află modulul ESP8266-12, construit în jurul cipului ESP8266EX. Acesta integrează un procesor Tensilica L106 RISC pe 32 de biți, cu frecvență maximă de 160 MHz, și conectivitate Wi-Fi în banda de 2,4 GHz, cu suport 802.11 b/g/n. Prin UART, ESP8266 poate lucra ca adaptor de rețea pentru o placă gazdă sau ca microcontroler independent.

În utilizare, shield-ul se montează pe o placă Arduino UNO și împarte proiectul în două roluri: Arduino citește senzori, controlează ieșiri și execută logica, iar ESP8266 gestionează legătura la router și schimbul de date prin serial. Poți trimite comenzi AT din programul Arduino sau poți încărca propriul cod pe ESP8266, în funcție de modul de lucru ales.

Ce primești și ce mai este necesar

În pachet primești shield-ul WiFi pentru Arduino UNO, cu modulul ESP8266-12 în carcasă metalică ecranată și antenă PCB integrată.

Pentru utilizare, ai nevoie separat de:

• o placă Arduino UNO sau compatibilă ca dispunere a pinilor;
• un convertor USB–UART cu nivel logic de 3,3 V, dacă programezi direct ESP8266 sau îi rescrii firmware-ul;

Arduino rămâne placa principală, iar ESP8266 aduce partea de rețea

Când îl folosești ca shield, poți păstra senzorii, motoarele și actuatoarele conectate la Arduino. ESP8266 preia conectarea la rețeaua Wi-Fi, deschiderea conexiunilor și transferul datelor prin legătura serială, astfel încât proiectul existent poate primi funcții de comunicare online.

Îl poți integra în proiecte precum:

• stații meteo care publică online citirile;
• sisteme de monitorizare la distanță;
• relee sau automatizări comandate dintr-o pagină web;
• jurnalizare de date către un serviciu în cloud;

UART și comutatoarele DIP stabilesc cine controlează ESP8266

În modul serial cu Arduino, configurezi comutatoarele P1 și P2 în poziția sus, iar P3 și P4 în poziția jos. Arduino comunică atunci cu ESP8266 pe pinii seriali ai plăcii. Dacă aceiași pini sunt legați și la USB-ul Arduino, încărcarea programului pe Arduino se face cu legătura serială a shield-ului dezactivată, apoi o reactivezi.

Pentru legătura serială directă folosești pinii orientați la 90° și un convertor USB–UART cu nivel logic de 3,3 V. În această configurație poți comunica direct cu modulul și poți lucra la firmware fără să treci prin portul serial al Arduino.

ESP8266 poate rula singur când proiectul cere mai multă logică pe Wi-Fi

Cu toate comutatoarele DIP în poziția jos, ESP8266 funcționează independent. Poți încărca firmware-ul prin UART și poți folosi Arduino doar ca interfață pentru senzori și actuatoare sau îl poți lăsa în afara proiectului, atunci când logica aplicației rulează pe ESP8266.

În Arduino IDE poți programa ESP8266 după instalarea nucleului ESP8266 din Board Manager. Alegerea aceasta schimbă rolurile: Arduino nu mai este gazda comenzilor AT, iar programul principal este executat de microcontrolerul Wi-Fi.

Regulatorul și convertorul de nivel adaptează comunicația la 3,3 V

ESP8266 lucrează la nivel logic de 3,3 V. Shield-ul are regulator de 3,3 V pentru alimentarea modulului și convertor de nivel integrat pe comunicația serială cu Arduino, astfel încât poți folosi legătura UART a plăcii fără să conectezi direct semnale de 5 V la ESP8266.

Nu aplica semnale de 5 V direct pe pinii ESP8266 și nu schimba poziția comutatoarelor în timp ce montajul este alimentat. Oprește alimentarea înainte să modifici traseul serial sau să schimbi configurația shield-ului.

Formatul UNO lasă loc pentru alte shield-uri

Pinii shield-ului urmează formatul standard compatibil Arduino UNO, iar designul permite adăugarea altor shield-uri deasupra. Poți păstra în același montaj modulele care folosesc pini compatibili, ținând cont de interfețele ocupate simultan, mai ales de portul serial.

Îl poți monta pe Arduino UNO și pe plăci compatibile ca așezare a pinilor. Plăcile mai mari care păstrează același aranjament, precum Mega, pot folosi același format de shield, însă compatibilitatea depinde de pinii și interfețele folosite în proiect.

Este potrivit dacă ai deja un Arduino UNO și vrei să adaugi Wi-Fi unui proiect cu senzori, actuatoare sau automatizări. Îl poți folosi și când vrei să treci de la un proiect Arduino la o aplicație în care ESP8266 rulează singur.