على 07/10/2024 304

دليل المبتدئين إلى وحدات ESP-01 و ESP-05 و ESP-12 و ESP-201 ولوحات الاختبار

إذا كنت تعمل في مشاريع إنترنت الأشياء ، فإن اختيار وحدة ESP الصحيحة يمكن أن يحدث فرقًا كبيرًا.تستكشف هذه المقالة مختلف وحدات ESP وميزاتها الفريدة ، بما في ذلك ESP-01 و ESP-05 و ESP-12 و ESP-201.ستتعرف أيضًا على لوحات الاختبار المختلفة المتاحة ، وتكويناتها ، وكيفية تنسخها في مشاريعك.من خلال فهم هذه الوحدات ولوحات الاختبار ، يمكنك العثور على الخيارات المناسبة التي تناسب احتياجات التطوير الخاصة بك وتساعد في تبسيط مهام سير العمل في المشروع.

كتالوج

مقارنة الوحدات النمطية العارية

ميزة	ESP-01	ESP-05	ESP-12	ESP-201	اللوحة
دبابيس GPIO	2	-	11	11	11
ADC	-	-	1	1	1
هوائي	PCB	PCB	PCB	خارجي/ثنائي الفينيل متعدد الكلور	PCB
USB-to-serial	لا	لا	لا	لا	-
لوحة الخبز ودية	واسطة	جيد	سيء	جيد	سيء
عامل الشكل	صغير	صغير	واسطة	كبير	كبير جدا
سعر	~ 3 دولارات	~ 3 دولارات	~ 3 دولارات	~ 3 دولارات	~ 6.50 دولار
طلب	وضع مستقل بسيط أو درع Wi-Fi لـ Arduino	واي فاي درع	مستقل	مستقل	النماذج الأولية

مقارنة وحدات التطوير

ميزة	Nodemcu v0.9	Nodemcu v1.0	Wemos D1 Mini	Wemos D1 R2	لوحة Lolin V3 NodeMcu
تحمل علامة تجارية	Nodemcu	doit	ويمو	ويمو	لولين
دبابيس GPIO	11	11	11	11	11
ADC	1	1	1	1	1
هوائي	PCB	PCB	PCB	PCB	PCB
وحدة ESP8266	ESP12 (AI-Hinker)	ESP12 (AI-Hinker)	ESP12E (Wemos)	ESP12E (Wemos)	ESP12E (AI-Hinker)
USB-to-serial	نعم	نعم	نعم	نعم	نعم
رقاقة التسلسلية	CH340G	CP2102/CH340G	CH340G	CH340G	CH340G
لوح	سيء (يغطي العديد من المسامير)	جيد جدًا	جيد جدا (بعد اللحام)	سيئة (عامل شكل Arduino)	سيء (يغطي العديد من المسامير)
عامل الشكل	كبير	كبير	واسطة	كبير جدا	كبير
طلب	مبتدئ التنمية	مبتدئ التنمية	التطوير المتقدم (لحام مطلوب)	توافق نموذج التنمية مع Arduino Shields	التنمية تبدأ

ESP-01

ال ESP-01 هي وحدة Wi-Fi مضغوطة ومستخدمة على نطاق واسع ، بقياس 24.75 ملم فقط في 14.5 ملم.حجمها الصغير يجعلها خيارًا شائعًا لمختلف التطبيقات ، على الرغم من أنه يأتي مع بعض القيود التي تحتاج إلى وضعها في الاعتبار.تتضمن الوحدة اثنين من دبابيس GPIO ، والتي تسمح بالتحكم الأساسي على الأجهزة الخارجية والأجهزة الطرفية.عند الاتصال بمحول مسلسل إلى USB ، يمكنك بسهولة وميض إصدارات البرامج الثابتة المختلفة على ESP-01.عادةً ما يتم تحميله مسبقًا في البرامج الثابتة ، مما يجعله متوافقًا مع أنظمة Arduino.ومع ذلك ، يمكن أن يكون تخطيط دبوسه صعبًا ، لأن الصفوف المتبعة بشكل وثيق تجعل من الصعب استخدامها على ألواح الخبز القياسية.يزيد هذا الإعداد من خطر الدوائر القصيرة ، ولكن باستخدام محول اللوح أو أسلاك دوبونت من الإناث إلى الذكور يمكن أن يساعد في تأمين الاتصالات.

بنيت حول شريحة ESP8266 ، يوفر ESP-01 اتصال Wi-Fi موثوق به ويدعم بروتوكولات TCP/IP ، مما يجعلها مثالية لمهام التواصل.تحد اثنين من دبابيس GPIO من خيارات التوسع ، ولكن الوحدة لا تزال سهلة الاستخدام ومناسبة بشكل جيد للتطبيقات المباشرة.تعمل في الفولتية بين 3.0 فولت و 3.6 فولت ، مما يضمن أداء مستقر عند استخدامه بشكل صحيح.

يستخدم ESP-01 بشكل شائع في المشاريع التي تتطلب اتصالًا لاسلكيًا ، مثل أنظمة التشغيل الآلي للمنزل وشبكات المستشعرات عن بُعد وأجهزة إنترنت الأشياء الأخرى.سهولة الاستخدام والتوافق مع Arduino يجعلها خيارًا لإضافة الاتصال الأساسي لمشاريعك.يمكن أن يؤدي دمج ESP-01 إلى تعزيز وظائف مشروعك من خلال تمكين ميزات نقل البيانات في الوقت الفعلي وميزات التحكم عن بُعد.

على الرغم من فوائدها ، يمكن أن يشكل الحجم الصغير لـ ESP-01 تحديات ، خاصة عند استخدامه على ألواح الخبز القياسية.إن قرب المسامير يزيد من احتمال وجود دوائر قصيرة.لمعالجة ذلك ، يمكنك استخدام محولات متخصصة أو أسلاك دوبونت من الإناث إلى الذكور ، والتي توفر اتصالات أكثر أمانًا والحفاظ على مرونة الوحدة النمطية في مختلف الإعدادات.

ESP-05

ESP-05 عبارة عن وحدة Wi-Fi صغيرة توفر اتصالًا لاسلكيًا لمرتبات متحكم مثل Arduino.عادة ما يأتي مع إعداد أربعة أسنان: 3.3V ، GND ، RX ، و TX.هناك أيضًا إصدار مع دبوس إعادة تعيين إضافي ، مما يسهل إعادة تعيين الوحدة النمطية أثناء التطوير.يتيح هذا التكوين البسيط للدبوس التكامل السهل مع ألواح الخبز ، مما يتيح النماذج الأولية السريعة والاختبار.

من خلال إعداده الأساسي ، يتضمن ESP-05 دبوسًا كهربائيًا (3.3 فولت) ، دبوس أرضي (GND) ، ودبابيس بيانات (RX و TX) ، مما يجعله مناسبًا للمشاريع المباشرة.يجعل الإصدار مع دبوس إعادة تعيين إعادة ضبط متكررة أكثر ملاءمة ، وتوفير الوقت أثناء الاختبار دون الحاجة إلى فصل الوحدة النمطية.

يتناسب تصميم ESP-05 بشكل جيد مع ألواح الخبز القياسية ، مما يجعل تكوينات الأجهزة سهلة وسريعة الإعداد.هذا يبسط النماذج الأولية ، مما يتيح لك البدء في التجارب على الفور.

عادةً ما تأتي الوحدة مع البرامج الثابتة المحملة مسبقًا ، وقد تحتاج إلى إجراء تعديلات - مثل القطع المتوقع أو إضافة دبابيس جديدة - لضمان عملها بشكل صحيح مع بعض مكتبات متحكم microcontroller.يمكن أن تطلب منك الاختلافات في البرامج الثابتة استكشاف الأخطاء وإصلاحها لتلبية احتياجات المشروع الخاصة بك وتكييفها.تتيح لك هذه العملية تخصيص الوحدة النمطية وفقًا لمشروعك ، وتعزيز وظائفها والسماح بتجربة أكثر عملية.

ESP-12

ال ESP-12 تشتهر الوحدة النمطية بمرونتها ومجموعة من الميزات الغنية ، بما في ذلك 11 دبابيس GPIO و 10 بت ADC.هذه المجموعة من الوظائف تجعلها قابلة للتكيف مع العديد من المشاريع ، مما يتيح لك استخدامها في العديد من السيناريوهات المختلفة.ميزة ملحوظة لـ ESP-12 هي تكوينها البسيط لوضع النوم العميق ، مما يعزز بشكل كبير من كفاءة الطاقة.

عند التحسين ، يمكن للوحدة أن تعمل لمدة تصل إلى ثلاث سنوات على بطاريتين AA فقط ، مما يجعلها خيارًا ممتازًا للمشاريع منخفضة الأجل.ومع ذلك ، على الرغم من فوائدها ، يمكن أن يكون ESP-12 أمرًا صعبًا في العمل أثناء النماذج الأولية لأنه لا يناسب ألواح الخبز القياسية.هذا يمكن أن يجعل الإعداد الأولي واختبار صعبة بعض الشيء.

لمعالجة هذه المشكلة ، يمكنك استخدام ألواح الاختراق أو المحولات المصممة خصيصًا والتي تتيح اتصالًا أسهل بألواح الخبز.تضمن هذه الحلول أنه لا يزال بإمكانك استخدام جميع ميزات الوحدة النمطية دون المساس بالراحة أثناء التطوير.

تنبع شعبية ESP-12 أيضًا من سهولة الوصول إلى دبابيس الرقائق الرئيسية ، مما يجعلها خيارًا مفضلاً للمشاريع المستقلة وإصدارات NODEMCU السابقة.تتيح لك إمكانية الوصول هذه إضافة المزيد من الميزات وإجراء تعديلات مخصصة حسب الحاجة.

مع قدراتها الشاملة ، غالبًا ما يعمل ESP-12 كمكون أساسي في المشاريع المعقدة ، مما يقلل من الحاجة إلى مكونات خارجية إضافية.إن تكوينه البسيط يجعله مثاليًا للمشاريع التي تتطلب تحكمًا دقيقًا في عمليات الإدخال/الإخراج المتعددة ، مما يساعدك على إنشاء تصميمات فعالة ومدمجة.

ESP-201

تم إعادة تسمية وحدة Wi-Fi ESP-201 ، التي تم تسميتها في الأصل ESP-12 ، لمنع تسمية النزاعات وتسهيل تحديد المستخدمين.يساعد هذا التغيير في التمييز بين الوحدات النمطية الأخرى ، وتقليل الارتباك وتبسيط التطوير.

يوفر ESP-201 مصممًا للتوافق مع ألواح الخبز ، وصولًا سهلاً إلى دبابيسها ، مما يجعلها خيارًا شائعًا للنماذج الأولية.لتناسبها بشكل صحيح على لوح الخبز ، قد تحتاج إلى ثني أو عدم صيد المسامير الأمامية الأربعة.على الرغم من أن هذا التعديل قد يبدو غير مريح ، إلا أنه يعزز بشكل كبير من مرونة الوحدة وقابلية الاستخدام في مختلف المشاريع.

يأتي ESP-201 مع هوائي PCB مطبوع مدمج يعمل بشكل جيد للاتصال قصير المدى ، ولكنه يتضمن أيضًا موصل هوائي خارجي لتوسيع نطاقه لتطبيقات المسافات الطويلة.من خلال توصيل هوائي عالي الكسب ، يمكنك تعزيز قوة الإشارة وحساسية بشكل كبير ، وهو أمر مفيد بشكل خاص للسيناريوهات التي تتطلب اتصالًا قويًا ، مثل أتمتة المنزل أو إعدادات إنترنت الأشياء المعقدة.

نجح العديد من المستخدمين في استخدام موصل الهوائي الخارجي لزيادة نطاق Wi-Fi في مشاريع مختلفة ، مما يبرز القدرة على التكيف مع الوحدة النمطية.على الرغم من أن التعديلات الأولي للدجاج قد تبدو مرهقة ، إلا أنها تسمح بخيارات الاستخدام الأوسع ، حيث تعرض براعة ESP-201 والأداء الموثوق بها في التطبيقات الواقعية.

لوحات اختبار لوحدات ESP

تأتي ألواح الاختبار بأشكال مختلفة ، كل منها مزود بمكونات أساسية مثل حزمة البطارية ، ومصابيح LED ، ومقاوم يعتمد على الضوء متصل بـ ADC ، ووحدة ESP-12.تشمل العديد من هذه اللوحات الطائر لسهولة وميض البرامج الثابتة ومنظم الجهد الذي يحول 4.5 فولت من حزمة البطارية إلى 3.3 فولت التي تحتاجها ESP8266.يمكنك أيضًا استبدال حزمة البطارية بخطوط طاقة USB إذا لزم الأمر.عادةً ما تخدم لوحات الاختبار هذه غرضين رئيسيين: يمكن استخدامها كعقد مستقلة مدعومة بحزمة بطارية أو للاختبار بسرعة رمز مع الأجهزة الطرفية المكوّنة مسبقًا.والجدير بالذكر أن أحد هذه الطرز يعمل لأكثر من 1000 ساعة على ثلاث بطاريات AA فقط ، مما يعرض كفاءتها.

تأتي الوحدة نفسها مع محول مسلسل إلى USB وقابس USB صغير ، مما يجعله سريعًا في الإعداد.في حين تم تصميمه لتبسيط التطوير مع ESP8266 ، إلا أنه واجه بعض المشكلات مع البرامج الثابتة وميض على أنظمة معينة.يمكن لعامل شكل الوحدة أيضًا منع الوصول إلى بعض دبابيس اللوح ، مما يتطلب أسلاك الجسر لتوصيل تلك المسامير.على الرغم من هذه العيوب وتكلفة أعلى قليلاً ، لا تزال الوحدة قيمة للغاية لمشاريع التنمية.من المتوقع أن تحل التحديثات القادمة هذه المشكلات ، بهدف جعلها حلاً أكثر تنوعًا لعقد إنترنت الأشياء المستندة إلى Arduino.

تبرز التحديات التي تواجهها وحدة V0.9 بعض التعقيدات في تصميم الأجهزة.غالبًا ما تنبع مشكلات مثل الصعوبات الوامضة في البرامج الثابتة من مشاكل التوافق الشائعة في تكنولوجيا المرحلة المبكرة.يؤكد الوصول المحدود إلى دبابيس لوح الخبز على الحاجة إلى المزيد من اعتبارات التصميم السهلة الاستخدام في أدوات النماذج الأولية.من المحتمل أن تتناول المراجعات المستقبلية المتوقعة هذه المشكلات ، مما يؤدي إلى تحسين القدرة على الاستخدام والوظائف التي تحركها ملاحظات المستخدم.

يستخدم أحدث إصدار NODEMCU الآن وحدة ESP-12E المحدثة ، والتي توفر 4 ميغابايت من ذاكرة الفلاش ومرضى إضافي.يتناسب هذا التصميم بشكل آمن على لوح أذكي قياسي ، مما يترك صفًا واحدًا من المسامير يمكن الوصول إليها على كل جانب.تعمل الوحدة أيضًا على أتمتة مجموعة زر إعادة التعيين/الفلاش في Arduino IDE ويدعم سرعات تحميل رمز أسرع تصل إلى 921600 باود.على الرغم من أنها أكثر تكلفة قليلاً ، إلا أنها تلغي الحاجة إلى أجهزة إضافية مثل محول التسلسل إلى USB ، مما يجعله خيارًا مفضلاً لمشاريع إنترنت الأشياء.

المزيد من التحسينات في وحدة V1.0 تجعلها أكثر ملاءمة لتطوير إنترنت الأشياء.مع زيادة ذاكرة الفلاش ومرضات الدبوس الإضافية ، فإنه يسمح بتطبيقات أكثر تقدماً.توفر عملية تحميل التعليمات البرمجية المبسطة الوقت وتقليل فرصة الأخطاء ، وهو أمر مفيد بشكل خاص أثناء التطوير.من خلال إزالة الحاجة إلى أجهزة إضافية ، تقلل وحدة V1.0 بشكل فعال من التكلفة والتعقيد ، مما يجعلها خيارًا عمليًا لمختلف المشاريع في العالم الحقيقي.

خاتمة

من خلال فهم الميزات والاستخدامات الفريدة لوحدات ESP المختلفة مثل ESP-01 و ESP-05 و ESP-12 و ESP-201 ، وكذلك لوحات الاختبار المختلفة ، ستتمكن من اختيار أفضل المكونات لكمشاريع إنترنت الأشياء.لكل وحدة نقاط القوة والتحديات الخاصة بها ، سواء كان التصميم المدمج لـ ESP-01 ، أو الإعداد المباشر لـ ESP-05 ، أو مرونة ESP-12 و ESP-201.باستخدام هذه المعرفة ، يمكنك تحديد الأدوات المناسبة لتبسيط عملية التطوير الخاصة بك ، وتقليل وقت الإعداد ، وإنشاء مشاريع أكثر كفاءة.