ESP8266-12E Seri Wifi Modül

ESP8266-12E, Espressif Systems'in ESP8266EX çipini taşıyan, kendi başına çalışabilen bir seri Wi-Fi haberleşme modülüdür. Tensilica L106 32-bit RISC işlemcisi ve dahili TCP/IP protokol yığını sayesinde, ek bir mikrodenetleyiciye ihtiyaç duymadan ağa bağlanıp veri alışverişi yapabilir. Seri (UART) hat üzerinden varsayılan olarak AT komut seti ile yönetilir; bu sayede Arduino, STM32, PIC gibi mikrodenetleyicilere bağlanarak onlara kablosuz ağ erişimi ve internet bağlantısı kazandırır. Kart üzerine basılı PCB anteni ve 4 MB flaş belleği ile IoT projelerinde, uzaktan izleme sistemlerinde ve ev otomasyonu uygulamalarında sık tercih edilen modüllerden biridir.

Teknik Özellikler

Öne Çıkan Özellikler

• Dahili TCP/IP protokol yığını sayesinde harici bir mikrodenetleyici olmadan da ağa bağlanıp veri gönderip alabilir; bu da tasarımda parça sayısını ve devre karmaşıklığını azaltır.
• IEEE 802.11 b/g/n standardını desteklediği için çoğu ev ve ofis Wi-Fi ağıyla, ayrıca çoğu 2,4 GHz bant erişim noktasıyla doğrudan uyumlu çalışır.
• 4 MB flaş bellek kapasitesi, hem modülün kendi yazılımını hem de kullanıcı tarafından yüklenecek ek kodu barındırmaya yetecek alan sunar.
• Seri (UART) hat üzerinden AT komut seti ile çalıştığında hemen hemen her mikrodenetleyiciye kolayca entegre edilebilir.
• Kart üzerine basılı PCB anten sayesinde ek bir harici anten bağlantısına gerek kalmadan kompakt bir tasarım sunar.
• Derin uyku moduna geçebilme özelliği sayesinde pil ile beslenen düşük güç tüketimli uygulamalarda enerji tasarrufu sağlar.
• WPA/WPA2 şifreleme desteğiyle ev ve işyeri ağları dahil güvenli kablosuz ağlara bağlanabilir.

Kullanım Alanları

• Bir Arduino'ya UART üzerinden bağlanıp sensörlerden okunan verinin bir web sunucusuna veya bulut panosuna (ör. ThingSpeak, Blynk) düzenli aralıklarla gönderilmesi.
• Ev otomasyonu projelerinde telefon uygulamasından gönderilen komutla bir röleyi tetikleyip lambanın veya bir priz hattının uzaktan açılıp kapatılması.
• Sera veya bahçe sulama sisteminde toprak nem sensöründen okunan değere göre sulama vanasının kablosuz olarak kontrol edilmesi.
• Basit bir hava durumu istasyonu projesinde sıcaklık, nem ve basınç verilerinin belirli aralıklarla bir sunucuya iletilerek telefondan izlenmesi.
• Akıllı priz veya anahtar uygulamalarında cihazın açık/kapalı durumunun mobil uygulama üzerinden kontrol edilmesi.
• Kapı veya pencereye takılan bir açılış sensöründen gelen bilginin kablosuz ağ üzerinden anlık olarak kullanıcıya iletilmesi.
• Küçük ölçekli bir depo veya atölyede sıcaklık ya da nem eşiği aşıldığında modülün bir uyarı mesajını sunucuya iletmesi ve buradan e-posta veya bildirim tetiklenmesi.

Bağlantı ve Kullanım

Modülün VCC pini 3,3V'a, GND pini ise ortak topraklamaya bağlanır; 5V uygulanması modüle kalıcı hasar verebileceğinden besleme mutlaka 3,3V regülatörden sağlanmalıdır. TX pini bağlanacağı mikrodenetleyicinin RX pinine, RX pini ise mikrodenetleyicinin TX pinine çapraz şekilde bağlanır ve haberleşme seri port üzerinden AT komutlarıyla yürütülür; fabrika ayarlı modüllerde varsayılan haberleşme hızı genellikle 115200 baud olur, bazı üretim partilerinde bu değer farklı olabileceğinden ilk bağlantıda doğru hızın bulunması için birkaç değer denenmesi gerekebilir. CH_PD (chip enable) pini modülün çalışabilmesi için VCC'ye çekili tutulmalı, GPIO0 pini ise sadece flaş programlama moduna geçilmek istendiğinde GND'ye bağlanmalı, normal çalışma sırasında boşta ya da VCC'ye çekili bırakılmalıdır. RST pini kısa süreliğine GND'ye bağlanarak modülün yazılımsal olarak sıfırlanması sağlanabilir.

Paket İçeriği

• 1 adet ESP8266-12E seri Wi-Fi modülü
• Pin başlığı (header), bağlantı kablosu veya ayrı bir USB-seri programlayıcı kart bulunmaz; modül lehim pedleri üzerinden doğrudan kullanılmak üzere gelir, bu nedenle bağlantı için ayrıca bir 3,3V güç kaynağı ve seri arayüz (USB-TTL çevirici veya mikrodenetleyici) temin edilmesi gerekir

Dikkat Edilmesi Gerekenler

• Modülün lojik seviyesi 3,3V'tur; 5V ile çalışan bir mikrodenetleyiciden (ör. standart Arduino Uno) doğrudan TX/RX bağlantısı yapılırsa modül kalıcı olarak zarar görebilir, bu yüzden 5V çıkışlı hatlarda mutlaka bir seviye dönüştürücü veya en azından bir direnç bölen devresi kullanılması gerekir.
• VCC hattına asla 5V uygulanmamalıdır; besleme gerilimi 3,0V-3,6V aralığında tutulmalı ve Wi-Fi verici anlarındaki ani akım ihtiyacını karşılayabilecek yeterli akım kapasiteli bir regülatör tercih edilmelidir, çünkü zayıf bir regülatör verici darbeleri sırasında gerilim düşmesine ve modülün beklenmedik şekilde yeniden başlamasına yol açabilir.
• Bazı USB-seri çeviricilerin çıkış akımı yetersiz kalabileceğinden, modül güç yetersizliğinden kaynaklanan rastgele resetler yaşayabilir; bu durumda harici, yeterli akım verebilen bir 3,3V güç kaynağı kullanılması ve mikrodenetleyici ile modülün ortak toprak (GND) hattını paylaşması önerilir.
• Flaş programlama moduna geçmek için GPIO0 pininin güç verilirken GND'ye çekili olması gerekir; normal çalışma sırasında bu pinin durumu farklı tutulmazsa modül önyükleme yapmaz.
• PCB anten metal gövdeli bir kutu içine yerleştirilirse sinyal gücü belirgin şekilde azalabilir, bu nedenle modülün anten kısmı metal yüzeylerden, büyük metal parçalardan ve mümkünse metal muhafazalardan uzak tutulmalıdır; proje bir metal kutuya monte edilecekse anten bölgesine denk gelen yüzeyde bir pencere bırakılması faydalı olur.
• Wi-Fi verici anlarında oluşan ani akım darbeleri nedeniyle besleme hattına yeterli kapasitede bir kondansatör (elektrolitik ve seramik tip birlikte) eklenmesi, kararsız çalışmayı ve beklenmedik resetleri önlemeye yardımcı olur; ayrıca lehim pedleri ince aralıklı olduğundan, deneme tahtasında kullanmadan önce modülü uygun bir adaptör/breakout karta lehimlemek bağlantı güvenilirliğini artırır.