Electronics Components Distributor

الدليل النهائي لـ ESP8266
2024-04-19 3557

ESP8266 هي رقاقة WiFi مع MCU المتكاملة التي أطلقتها Espressif Systems في عام 2015. تم تطويرها من قبل شركة Espressif Systems ويمكن أن تدرك وظيفة التواصل مع الشبكة.يستخدم ESP8266 على نطاق واسع في إنترنت الأشياء.يمكن توصيله بتعريف متحكم (مثل Arduino) من خلال واجهة اتصال متسلسلة ، وبالتالي تحقيق مجموعة متنوعة من سيناريوهات التطبيق مثل الأضواء الذكية والمركبات الذكية والمنازل الذكية.في هذه المقالة ، سنقدم معلومات حول خصائصها وهيكلها وتطبيقاتها.اذا هيا بنا نبدأ!

فهرس

1. ما هو ESP8266؟

2. خصائص وحدة ESP8266

3. واجهة الأجهزة من ESP8266

4. طريقة تطوير ESP8266

5. هيكل ESP8266

6. ما هي أوضاع العمل في ESP8266؟

7. ما هي حقول التطبيق ESP8266؟

ما هو ESP8266؟

ESP8266 هي وحدة واي فاي قوية.إنه يدمج مستهلكًا منخفضًا للاستهلاك ذو الطاقة الدقيقة 32 بت (الحواسيب الدقيقة ذات الرقائق الفردية) ، ويدعم التردد الرئيسي 80 ميجا هرتز و 160 ميجا هرتز ، ويمكنه حتى تشغيل RTOs.يمكن لـ ESP8266 إنشاء وظائف في البرنامج الرئيسي لـ Arduino IDE للكتابة ، ونقل بيانات وحدة الكشف المتصلة بلوحة تطوير Arduino إلى الخادم من خلال ESP8266.يمكن أيضًا تجميعها مباشرة كمجلس تطوير من خلال Arduino IDE.

تم تطوير وحدة ESP82666WIFI شائعة الاستخدام من قبل شركة القلق المحلي.تتضمن وحدة WiFi ESP8266 التي طورتها Essence العشرات من النماذج ، مقسمة إلى ثلاث سلسلة: ESP-01 ، ESP-07 ، و ESP-12.يتم تقسيم كل سلسلة من اللواحق المختلفة.الرقائق الرئيسية لهذه الوحدات هي أساسا ESP8266 من ESPRESIF.الاختلافات الرئيسية بين النماذج المختلفة هي عدد منافذ IO وحجم الوحدة النمطية وسعة الفلاش.سعة الفلاش لديها مواصفات مختلفة مثل 8Mbit و 32 ميجابت.

خصائص وحدة ESP8266

تحتوي وحدة ESP8266 على الميزات التالية.

أداء مستقر

لديها نطاق درجة حرارة تشغيل واسعة ، ويحافظ على أداء مستقر ، ويمكنه التكيف مع بيئات التشغيل المختلفة.

دعم بروتوكول الشبكة

يدعم ESP8266 مكدس بروتوكول TCP/IP ويمكنه تنفيذ بروتوكولات الشبكة المشتركة مثل HTTP و MQTT.يمكّن ذلك من التواصل وتبادل البيانات مع منصات الخدمة السحابية والخوادم والأجهزة الأخرى.

مزود الطاقة والحجم

عادةً ما تستخدم وحدة ESP8266 مصدر طاقة 3.3 فولت ولديها حزمة أصغر وحجم SMT ، مما يجعلها مناسبة للتكامل في مجموعة متنوعة من الأنواع المختلفة من الأجهزة الإلكترونية.

استهلاك الطاقة المنخفض

تم تصميم ESP8266 للأجهزة المحمولة ، والإلكترونيات القابلة للارتداء وتطبيقات إنترنت الأشياء ، وتحقيق استهلاك الطاقة منخفضة للغاية من خلال عدد من التقنيات الملكية.وضع توفير الطاقة الخاص به مناسب لمختلف سيناريوهات التطبيق منخفض الطاقة.

دبابيس GPIO

تحتوي الوحدة عادةً على دبابيس GPIO متعددة لتوصيل الأجهزة والمستشعرات الخارجية.يمكن تكوين هذه المسامير على أنها مدخلات أو مخرجات ويمكن استخدامها للتحكم في الدوائر الخارجية وقراءة بيانات المستشعر والمزيد.

دعم الذاكرة الخارجي

تدعم الوحدة عادة ذاكرة فلاش خارجية (فلاش) لتخزين بيانات التطبيق والبرامج الثابتة والتكوين.يتيح ذلك للوحدة أن يكون لها سعة تخزين كبيرة لدعم التطبيقات المعقدة ومعالجة البيانات.

البرنامج البيئي للبرامج

نظرًا لمجموعة واسعة من التطبيقات ودعم مجتمع المطور ، لدى ESP8266 نظامًا بيئيًا للبرامج الغنية.يمكن للمطورين الاستفادة من مجموعة متنوعة من مكتبات المصادر المفتوحة ، والأطر ، ورمز النماذج لتطوير التطبيقات بسرعة ، والحصول على الدعم والحلول من المجتمع.

متكامل للغاية

يدمج SP8266 مفاتيح الهوائي ، معالج Tensilica 32 بت ، الواجهة المحيطية الرقمية القياسية ، Balun التردد الراديوي ، مضخم ضوضاء منخفض ، مضخم الطاقة ، وحدة التصفية ووحدة إدارة الطاقة ، وما إلى ذلك ، وتتطلب دوائر طرفية أقل ، وبالتالي تقليل مساحة PCB.

واجهة الأجهزة من ESP8266

واجهة PWM

يدعم منفذ GPIO لـ ESP8266 وظيفة PWM ، والتي يمكن استخدامها للتحكم في سطوع وسرعة الأجهزة الطرفية مثل المحركات والأضواء.

واجهة ADC

يدمج ESP8266 ADC لتحويل الإشارات التناظرية إلى إشارات رقمية.يمكن توصيل واجهة ADC بالأجهزة التناظرية مثل المستشعرات ، وقراءة القيم التناظرية وتحويلها إلى بيانات رقمية.

موانئ GPIO

يحتوي ESP8266 على منافذ GPIO متعددة للتفاعل مع الأجهزة المحيطية الأخرى.يدعم منفذ GPIO الإدخال والإخراج الرقمي ووظائف PWM ، ويمكن برمجته للتحكم في مختلف الأجهزة الطرفية ، مثل مصابيح LED ، المرحلات ، المفاتيح ، إلخ.

واجهة I2C

واجهة I2C هي واجهة اتصال تسلسلية يمكنها توصيل أجهزة متعددة وتستخدم سلكين (SDA و SCL) لتحقيق نقل البيانات.يمكن لـ ESP8266 التواصل مع أجهزة I2C الأخرى ، مثل المستشعرات ، العروض ، وما إلى ذلك ، من خلال واجهة I2C.

واجهة SDIO

واجهة SDIO هي واجهة بيانات تسلسلية عالية السرعة شائعة الاستخدام في عمليات القراءة والكتابة على بطاقات SD وبطاقات MMC.يمكن توصيل ESP8266 ببطاقة SD أو بطاقة MMC من خلال واجهة SDIO لتخزين البيانات وقراءتها.

واجهة UART

واجهة UART هي الواجهة الرئيسية للاتصال التسلسلي بين ESP8266 والأجهزة الأخرى.يمكن توصيله بأجهزة أخرى من خلال دبابيس RX و TX.من خلال واجهة UART ، يمكن أن يدرك نقل البيانات والاستقبال والتحكم مع أجهزة الاستشعار وأجهزة الكمبيوتر وأجهزة التحكم الدقيقة وغيرها من الأجهزة.

واجهة SPI

واجهة SPI هي أيضًا واجهة اتصال متسلسلة.يمكنه توصيل أجهزة متعددة واستخدام أربعة أسلاك (MISO و MOSI و SCK و SS) لنقل البيانات.يمكن لـ ESP8266 التواصل مع أجهزة SPI الأخرى من خلال واجهة SPI ، مثل ذاكرة الفلاش ، وشاشة LCD ، إلخ.

طريقة تطوير ESP8266

تتميز سلسلة ESP8266 عمومًا بطريقتين للتطوير ، وهما في تطوير القيادة وتطوير SDK.

في القيادة

قامت الشركة المصنعة بحرق البرامج الثابتة مسبقًا على شريحة ESP8266 قبل مغادرة المصنع ، وتغليف مكدس بروتوكول WiFi لتحقيق وظيفة الإرسال الشفافة داخليًا.يحتاج المستخدمون فقط إلى استخدام وحدة USB إلى TTL أو المنفذ التسلسلي للوحدة الدقيقة لتحقيق التواصل مع وحدة WiFi.عن طريق إرسال أوامر ، يمكن للمستخدمين التحكم في وحدة WiFi.

تنمية SDK

نظرًا لأن ESP8266 نفسها شريحة قابلة للبرمجة ، يمكن اعتبارها متحكمًا مع وظائف الاتصال اللاسلكية.يحتاج المستخدمون إلى كتابة البرنامج المقابل في IDE خاص وكتابة البرنامج في الشريحة عن طريق حرق البرامج الثابتة.لذلك ، لتنفيذ اتصال WiFi ، نحتاج إلى تخصيص مكدس بروتوكول WiFi.هذا يتطلب من المستخدمين الحصول على مستوى عال من المعرفة ذات الصلة.

هيكل ESP8266

كما يتضح من الصورة ، تدمج رقاقة ESP8266 وحدة المعالجة المركزية وهي معالج 32 بت.يعمل كمعالج بروتوكول WiFi ومعالج تطبيق.يدعم التردد الرئيسي لهذا المعالج ترددين: 80 ميجا هرتز و 160 ميجا هرتز.يمكن للمطورين كتابة التطبيقات وتنزيلها على الشريحة.المعالج قادر على تشغيل هذه التطبيقات التي كتبها المطورين.تتم برمجة هذه التطبيقات إلى SPI Flash خارج الشريحة من خلال واجهة UART0 من خلال أداة تنزيل ESP Flash المتوفرة رسميًا.تجدر الإشارة إلى أن ذاكرة الفلاش لم يتم دمجها داخل الشريحة ، لذلك مطلوب فلاش SPI الخارجي.حاليا ، يدعم أربعة أحجام من ذاكرة الفلاش: 512 كيلو بايت ، 1024 كيلو بايت ، 2048 كيلو بايت و 4096 كيلو بايت.

ما هي أوضاع العمل في ESP8266؟

تحتوي هذه الوحدة على ثلاث أوضاع عمل ، وهي وضع AP ، وضع STA ووضع STA+AP.

وضع AP

تعمل وحدة ESP8266 كنقطة ساخنة ، ويتم توصيل الجهاز مباشرة بالوحدة لتحقيق التحكم اللاسلكي على الشبكة المحلية.

وضع STA

يتم توصيل وحدة ESP8266 بالإنترنت عبر جهاز توجيه ، مما يسمح للهاتف المحمول أو الكمبيوتر بالتحكم عن بُعد عبر الإنترنت.

وضع STA+AP

هذا هو وضع التعايش الذي يمكن أن يحقق تبديلًا سلسًا من خلال التحكم في الإنترنت ، وبالتالي توفير تجربة تشغيل أكثر ملاءمة.

ما هي حقول التطبيق في ESP8266؟

الأتمتة الصناعية

يمكن استخدام الوحدة النمطية لمراقبة الأجهزة والعمليات المختلفة والتحكم فيها لتحقيق المراقبة عن بُعد والتحكم في الأتمتة.

شبكات الاستشعار اللاسلكية

يمكن استخدام الوحدة النمطية لإنشاء شبكات المستشعرات اللاسلكية باستخدام انخفاض استهلاك الطاقة وقاعدة رمز أصغر لمراقبة المعلمات البيئية مثل درجة الحرارة والرطوبة والضوء ، وما إلى ذلك ، ونقل البيانات إلى السحابة للتحليل والتخزين.

نظام المراقبة والتحكم عن بعد

من خلال دمج ESP8266 في الجهاز ، يمكننا إدراك المراقبة والتحكم عن بُعد في الجهاز.بغض النظر عن مكان وجودنا ، يمكننا الوصول إلى هذه الأجهزة والتحكم فيها في أي وقت طالما أن لدينا اتصال ومعدات الشبكة المناسبة.

المنزل الذكي

يمكن استخدام ESP8266 للتحكم في مجموعة متنوعة من الأجهزة في المنزل ، مثل أنظمة الأمان وأنظمة الإضاءة وأنظمة التحكم في درجة الحرارة.إنه قادر على الاتصال بالشبكة المنزلية عبر شبكة Wi-Fi للمراقبة والتحكم عن بُعد.

أجهزة ومستشعرات إنترنت الأشياء

يمكن دمج ESP8266 في مجموعة متنوعة من أجهزة وأجهزة إنترنت الأشياء ، مما يتيح لهم الاتصال بالإنترنت عبر Wi-Fi.ويشمل ذلك مجالات مثل المنازل الذكية وأتمتة المنزل والمدن الذكية.

التعليم والبحث الأكاديمي:

نظرًا لسهولة الاستخدام والميزات القوية ، فقد تم استخدام ESP8266 على نطاق واسع في التعليم والبحث الأكاديمي ، وتصبح أداة تعليمية مهمة ومنصة تدريبات في مجال إنترنت الأشياء وتطوير النظام المدمج.في الجامعات الكبرى والمؤسسات الأكاديمية ، يستخدم ESP8266 على نطاق واسع في برامج التدريس والبحث لمساعدة الطلاب والباحثين على تعلم وإتقان مهارات تطوير نظام إنترنت الأشياء المدمجة.

أسئلة وأجوبة (FAQ]

1. ما الذي يستخدم ESP8266؟

ESP8266 هو نظام على رقاقة شريحة (SOC) Wi-Fi لتطبيقات إنترنت الأشياء (IoT) التي تنتجها أنظمة Espressif.نظرًا لتكلفة منخفضة وصغر حجمها وقدرة على التكيف مع الأجهزة المدمجة ، يتم الآن استخدام ESP8266 على نطاق واسع عبر أجهزة إنترنت الأشياء.

2. هل ESP8266 A Arduino؟

لوحات ESP32 و ESP8266 هي لوحات طرف ثالث.تدعم Arduino Cloud كل من أيونات V ariat ولكن لا يمكن أن تضمن أن بعض المجالس تعتمد على عمل SOCs هذه.يمكن العثور على قائمة لوحات التطوير التي تم اختبارها ودعمها رسميًا هنا.

3. هل يمكن لـ ESP32 استبدال ESP8266؟

تحتوي البوابات القديمة على شريحة ESP8266 ، ولكن من الممكن تحديث بوابة ESP8266 إلى ESP32 القوية.إذا كنت لا ترغب في ترقية بوابةك باستخدام EMS-ESP32 ، فستظل البرامج الثابتة "القديمة" تعمل كما هي بالطبع.

4. لماذا يحظى ESP8266 بشعبية كبيرة؟

نعم ، إنها رخيصة.مثل ما يذكره هذه المقالة ، فإن 5 دولارات ESP8266 أرخص من أجهزة الاستشعار التي تم إطلاقها.وهذا يعني أن مدافع أجهزة الاستشعار المستخدمة عادة ما تكون مصنوعة مع أساليب منخفضة التكلفة لأنها ستكون عديمة الفائدة بعد إطلاق المدافع.على الرغم من أن ESP8266 لا يزال أرخص بكثير من المستشعر.

معلومات عنا رضا العملاء في كل مرة.الثقة المتبادلة والمصالح المشتركة. أنشأت ARIAT Tech علاقة تعاونية طويلة الأجل ومستقرة مع العديد من الشركات المصنعة والوكلاء.
اختبار الوظيفة.أعلى المنتجات فعالية من حيث التكلفة وأفضل خدمة هو التزامنا الأبدي.