Digitrode

Примерно год назад сообщество радиолюбителей начало обсуждать появление на рынке ныне популярного WiFi модуля ESP8266. Это замечательный недорогой модуль для Интернета вещей, который позволяет быстро организовать беспроводную связь по каналу WiFi и открыть дверь в мир подключаемых устройств Интернета вещей. ESP8266 обладает множеством неоспоримых преимуществ перед конкурентами. Это и малая стоимость модуля, и богатый набор функций, и компактные размеры, а также относительная легкость работы с ним. Но, похоже, ESP8266 придется потесниться на этой нише рынка, поскольку Seeed Studio объявила о начале продаж нового модуля – EMW3165 от MXCHIP.

Модуль EMW3165 примечателен тем, что на нем установлен микроконтроллер STM32F4 ARM Coretex M4. Это значит, что EMW3165 можно применять отдельно от каких-либо хост-устройств, например, Arduino. Благодаря такой вычислительной мощности и автономии область применения модуля значительно расширяется. С помощью него можно собрать простую веб-камеру, состоящую только из камеры и самого модуля EMW3165.

Относительно недавно вышедший и ставший за короткий промежуток времени достаточно популярным Wi-Fi модуль ESP8266 имеет разные модификации. Самой популярной на сегодняшний день является модификация ESP-01, поскольку она вышла раньше всех и смогла массово распространиться на рынке электроники. С этой версией модуля довольно легко работать, поскольку ширина между ее выводами соответствует стандарту DIP-корпусов и равна 2.54 мм. Но сегодня на рынке появились новые модификации с гораздо большим числом выводов, но меньшим расстоянием между ними. Примером может служить версия ESP-03. Такое не слишком широкое расположение выводов создает некоторые трудности в работе с ними в процессе прототипирования какого-либо устройства, требующего связи по Wi-Fi. Поэтому для облегчения взаимодействия с короткошаговым ESP8266 желательно иметь специальную отладочную плату. И эту плату можно сделать самому.

Эта небольшая отладочная плата предназначена для облегчения работы с модулем ESP8266 версии ESP-03. Помимо удобных для использования разъемов 2.54 мм на ней есть место для датчика температуры DS18B20 или датчика температуры и влажности DHT22 с подтягивающим резистором. Плата может быть запитана от 3.3 В или от 5 В при наличии регулятора напряжения. Питание можно подвести через разъем microUSB.

На сегодняшний день WiFi-модули ESP8266 являются, пожалуй, самым популярным среди радиолюбителей устройствами для организации Интернета вещей и беспроводной связи через WiFi. Эти модули очень дешевы по сравнению с аналогами, у них хорошие характеристики связи, в основе модуля лежит довольно мощный процессор с частотой 80 МГц, позволяющий использовать модуль автономно, и с ними довольно легко работать и программировать. Но разработчик по имени Эрик Кеттинбург (Erik Kettenburg) решил потеснить эти популярные модули различных китайских поставщиков, создав свой собственный.

В современных приложениях с физическим пользовательским интерфейсом все чаще можно найти сенсорные кнопки. И это вполне обоснованно, поскольку сенсорные переключатели находят все большую популярность благодаря своей простоте, надежности, миниатюрности и экономичности. Механические кнопки и выключатели имеют некоторые недостатки, из-за которых заменяются сенсорными элементами. Они не настолько надежны, поскольку из-за пагубного влияния внешней среды, например, коррозии они могут выйти из строя. Поэтому их довольно часто меняют в помещениях с повышенной влажностью, а также в сильно запыленных промышленных помещениях. Также, банально, износ механических элементов в следствие долгой и частой эксплуатации способен отправить механический переключатель на свалку. Кроме того, механические кнопки не такие компактные, как сенсорные, которые можно сделать с необходимым уровнем миниатюризации. Таким образом, переход к сенсорным кнопкам вполне оправдан. Однако не спешите бежать в магазин за сенсорными кнопками, ведь сенсорную кнопку можно сделать самостоятельно своими руками.

Представленная схема позволяет избавиться от механических кнопок в изделии и добавить функционал легких и миниатюрных сенсорных кнопок. Сама плата с кнопкой может быть очень компактной, поскольку здесь используются в smd-компоненты.

В основе схемы лежит недорогой чип TTP223 в корпусе BA-6. TTP223 представляет собой детектор нажатия на сенсорную кнопку и характеризуется малым потреблением энергии и работой в большом диапазоне напряжений (от 2 до 5.5 В).

В компьютерной технике порт выступает интерфейсом между компьютером и другими компьютерами или периферийными устройствами. Физически порт представляет собой специальный разъем, запаянный на плате вычислительного устройства. Сегодня существует множество интерфейсов и каждому соответствует свой порт, отличающийся по своему виду от портов других интерфейсов. Как отличить DE-9 от DE-9F или PS/2 от разъема AT-клавиатуры? В этом поможет очень информативное изображение, показывающее, как внешне выглядят порты того или иного интерфейса.

С появлением на рынке WiFi модуля ESP8266 мир Интернета вещей преобразился, он стал более доступным. Если раньше для подключения устройства к сети Wi-Fi нужно было покупать недешевый модуль стоимостью десять долларов и выше, то теперь за два доллара ваше устройство без особого труда выйдет в Интернет вещей. Модуль ESP8266 удобно программировать и с ним легко работать. Сообщество, поддерживающее ESP8266 ширится с каждым днем, и чаще появляются языки программирования и компиляторы, с помощью которых этот модуль можно заставить работать. К тому же сегодня развелось достаточно много вариантов исполнения модуля ESP8266, что каждый сможет подобрать необходимую ему плату ESP8266 для своего проекта.

Впрочем, самая популярная версия WiFi модуля ESP8266 – ESP-01 – имеет некоторые недостатки, делающие работу с модулем немного неудобной из-за осложненного доступа к некоторым выводам.

Но можно самостоятельно сделать простую и компактную отладочную плату, которая повысит удобство пользования ESP-01.

ESP8266 и Arduino - это на сегодняшний день, возможно, две самые популярные темы в среде радиолюбителей и энтузиастов. Но несмотря на большое количество документации по настройке и программированию WiFi-модуля ESP8266 в сети практически не было ничего о взаимодействии ESP8266 со средой Arduino IDE. И вот наконец-то в Arduino IDE добавлена поддержка данного модуля, что позволит программировать его прямо из популярной среды разработки.

Новая сборка Arduino IDE доступна для Windows, Linux и OS X.

Arduino использует чип FTDI для организации последовательного соединения между компьютером и микроконтроллером. Потому-то мы и можем программировать Arduino без применения какого-либо внешнего программатора.

Если мы посмотрим на схему Arduino, то увидим, что выводы RX и TX (выводы 0 и 1 платы), как и ожидалось, подключены к чипу FTDI. Это значит, что мы можем задействовать сами выводы FTDI для своих целей (не только для программирования микроконтроллеров).

На рынке электронных компонентов в наше время преобладают элементы, которые питаются преимущественно напряжением +3.3 В, либо +5 В. Существуют, конечно же, компоненты с расширенным диапазоном питающего напряжения, который включает в себя эти два уровня. Но далеко не все устройства могут поддерживать одновременно уровни 3.3 В и 5 В. Из-за этого могут появляться проблемы несовместимости между устройствами. И порой довольно-таки трудно найти аналог необходимого компонента или устройства с поддержкой нужного уровня напряжения.

Зачастую, например, бывает необходимо установить взаимодействие между микроконтроллером с питанием от 5 В и каким-нибудь устройством, например, модулем считывания SD-карт, питаемым от 3.3 В.

К счастью, преобразователь логических сигналов 3.3-5В можно собрать довольно-таки просто. Для этого нужна микросхема конвертера 74LCX245.

Версия WiFi модуля ESP8266 – ESP-07 – вышла довольно быстро, и китайские фабрики без должного контроля качества успели наштамповать немалое количество таких модулей.

В итоге, многие пользователи стали жаловаться на неработоспособность устройства. Причиной тому стало то, что при пайке резонатор был установлен неправильно: в некоторых случаях он был повернут на 180 градусов, а в других на 90. Но эту проблему можно исправить, имея навыки пайки и подходящие инструменты.