ESP-201 WIFI модуль на ESP8266 (Arduino урок №1)

Решил изучить Ардуино. Построить «умный» дом. С чего-то надо начинать.
На базе WI-FI модуля ESP8266 можно получить беспроводной датчик температуры, влажности, давления, освещенности… Надо всего лишь обновить прошивку модуля и подключить датчики. Дополнительные микроконтроллеры не требуются.
Около двух лет назад на китайском рынке появились дешёвые WI-FI модули ESP8266 китайского разработчика. Это не просто WI-FI модуль, а полноценный 32 битный микроконтроллер со своим набором GPIO, в том числе SPI, UART, I2C.

Технические характеристики:
Процессор: одноядерный Tensilica L106 частотой до 160 MHz.
Поддерживаемые стандарты WI-FI: 802.11 b / g / n.
Поддерживаемы типы шифрования: WEP, WPA, WPA2.
Поддерживаемые режимы работы: Клиент(STA), Точка доступа(AP), Клиент+Точка доступа(STA+AP).
Напряжение питания 1.7..3.6 В.
Потребляемый ток: до 215мА в зависимости от режима работы.
Количество GPIO: 16 (фактически до 11). Доступно на модулях: ESP-01 — 4, ESP-03 — 7+1, включая UART. Существуют и другие варианты модулей.
Интерфейсы: 1 ADC, I2C. UART, SPI, PWM.
Внешняя Flash память может быть установлена от 512кБ до 4МБ.
RAM данных 80 кБ, RAM инструкций — 64 кБ.

Смотрим, в каком виде прислали.

Заказал сразу три модуля. Одного для «умного» дома будет маловато.


Эти модули необычные. Имеют возможность подключения внешней антенны.


Техническая информация на странице магазина отсутствует полностью.
Поэтому ориентируемся на то, что расположено на плате и на то, что нарыл.
Схема модуля состоит из минимального количества деталей: самого чипа ESP8266,


flash памяти 25Q41BT (4M-bit Serial Flash, 512K-byte, 256 bytes per programmable page)
www.elm-tech.com/en/products/spi-flash-memory/gd25q41/gd25q41.pdf
и кварца на 26МГц.


Памяти для серьёзных проектов маловато. Способ увеличения несложный. Достаточно перепаять МС памяти на более ёмкую. Обзор на Муське не так давно был:
mysku.club/blog/aliexpress/41089.html
Для простых проектов той, что стоит, вполне достаточно.
Для проектирования своих задач решено было использовать макетницу. Но возникла проблемка.

Выводы для программирования модуля явно были «лишними». Пришлось немного переделать.


Левые снимки – оригинал, справа после переделки. Никого не заставляю так делать. Просто это моё решение, мне так удобнее.
Теперь ничто не мешает, и программировать удобно.

Как писал ранее, эти модули могут работать как с внутренней (на печатке) антенной, так и с внешней. Изначально модуль «настроен» на работу с внешней антенной. Для перенастройки придётся перепаять перемычку-сопротивление.

Я решил проверить, насколько разнится коэффициент усиления внутренней и внешней антенны. Именно для этого на одном модуле перепаял перемычку.
Но возникла ещё одна сложность: два модуля из трёх пришли пустыми (не прошитые).
Заодно потренировался.
Пригодился кабель-конвертер (USB To RS232 TTL UART) из одного моего обзора про ВольтАмперВаттметр с функцией счётчика PZEM-004.

Обычный кабель-конвертер.

У меня есть более дешёвый вариант. Но этот более удобен (для меня).
Устанавливаю модуль на макетку и вгоняю в него скетч-пример для ESP8266 при помощи Arduino IDE. Есть нюансы. Смотрим схему подключения.


Модуль запитал от внешнего источника. В моём случае узел питания был в комплекте с макеткой.
При загрузке скетча GPIO 00 сажаем на Gnd. Для запуска скетча (после прошивки) GPIO 00 подключаем на +3.3V.
Подключил, всё работает. Осталось проверить, у какой антенны коэффициент усиления выше.
Установил на макетку три модуля.
— ESP-201 с внутренней антенной.
— ESP-201 с «хвостиком» для внешней антенны (шёл в комплекте).
— И у же стандартный модуль на основе ESP8266, купленный по этой ссылке с год назад:
https://aliexpress.com/item/item/New-Wireless-module-NodeMcu-Lua-WIFI-Internet-of-Things-development-board-based-ESP8266-with-pcb-Antenna/32299982691.html


Для питания использовал PowerBank. Для чистоты эксперимента пришлось выйти почти в поле. Тем не менее, один несанкционированный роутер всё же поймался:) Название на графике удалил. Мешаться не будет.
Оценивать силу сигнала буду при помощи программы Acrylic Wi-Fi. Программ существует множество, в том числе и для смартфонов. Но эта может отслеживать все изменения в динамике.
В непосредственной близости от модулей.

Wifi_int_ant — ESP-201 с внутренней антенной.
Wifi_ext_ant — ESP-201 с «хвостиком» для внешней антенны.
WeatStat — ESP8266,
Отошёл на 10 метров.

Отошёл ещё на 10 метров.

Ещё.

И ещё.

Погрешности измерения естественно присутствуют. Но общая картина ясна.
Пора объявлять победителей.
1 место: ESP-201 с внутренней антенной.
2 место: стандартный модуль на основе ESP8266.
3 место: ESP-201 с «хвостиком» для внешней антенны.
Подпаялся к банке из-под сгущённого молока.

Картина реально изменилась.

Дело было не бабине… :)
С выносной антенной сигнал намного сильнее. Даже если в качестве антенны обычная консервная банка.
Вот, в общем-то, и всё. Для правильного вывода того, что написал, должно хватить. Кому что-то неясно, задавайте вопросы. Возможно, какие-то моменты упустил.
Надеюсь, хоть кому-то помог.
Удачи!
Продолжение следует…