ESP8266-12F Seri WiFi Modülü
ESP8266-12F, Espressif'in ESP8266EX yongası üzerine kurulu, kart üzerinde tümleşik anteniyle Arduino ve mikrodenetleyici projelerine kablosuz ağ (Wi-Fi) bağlantısı ekleyen seri haberleşmeli bir modüldür. Fabrika çıkışı AT komut seti yazılımıyla gelir; bir mikrodenetleyicinin UART (TX/RX) hattına bağlanarak seri port üzerinden metin tabanlı komutlarla ağa bağlanma, sunucuya veri gönderme veya sunucu olarak veri alma işlemlerini üstlenir. Aynı donanım, isteğe bağlı olarak Arduino IDE veya NodeMCU/Lua ortamlarıyla yeniden programlanıp bağımsız bir denetleyici gibi de çalıştırılabilir. Küçük boyutu, düşük maliyeti ve geniş topluluk desteğiyle ev otomasyonu, IoT sensör düğümleri ve uzaktan kontrol uygulamalarında sık tercih edilir.
Teknik Özellikler
| Kullanılan yonga (SoC) | ESP8266EX |
| İşlemci çekirdeği | Tensilica L106 32-bit RISC, 80 MHz (yazılımla 160 MHz'e çıkarılabilir) |
| Dahili flash bellek | 4 MB (32 Mbit) SPI flash |
| Çalışma gerilimi | 3,0V - 3,6V (tipik 3,3V) |
| Çalışma akımı | Ortalama ~80 mA, veri gönderiminde kısa süreli 170 mA seviyesine çıkabilir |
| Wi-Fi standardı | IEEE 802.11 b/g/n, 2,4 GHz bant |
| Wi-Fi çalışma modları | İstasyon (STA) / Erişim Noktası (AP) / STA+AP |
| Şifreleme desteği | WEP, WPA-PSK, WPA2-PSK |
| Anten tipi | Modül üzerinde baskılı PCB iz anten |
| Haberleşme arayüzleri | UART, SPI, I2C (yazılımsal), I2S, PWM |
| GPIO pin sayısı | Modül üzerinden erişilebilir 11 GPIO (GPIO0, 2, 4, 5, 12, 13, 14, 15, 16 ile TX=GPIO1 ve RX=GPIO3); yonga seviyesinde 17 GPIO bulunur, GPIO6-11 dahili flash belleğe ayrıldığından dışarı çıkarılmamıştır |
| Analog giriş | 1 kanal ADC, 10-bit çözünürlük, 0-1V giriş aralığı |
| Modül boyutu | 24 x 16 x 3 mm, 22 pinli SMD kart üstü modül |
| Çalışma sıcaklığı | -40°C ile +125°C arası (yonga seviyesinde) |
| Verici (TX) çıkış gücü | Yaklaşık +20 dBm (802.11b modunda, azami değer) |
| GPIO çıkış sürme akımı | Pin başına yaklaşık 12 mA (azami) |
| Derin uyku (deep sleep) akımı | Yaklaşık 20 µA (harici devreye bağlı olarak değişebilir) |
Öne Çıkan Özellikler
- ESP8266EX yongası ve 4 MB dahili flash belleği sayesinde hem Wi-Fi bağlantı yönetimini hem de kullanıcı tarafından yazılan uygulama kodunu aynı modül üzerinde barındırabilir, böylece ayrı bir harici bellek çipine ihtiyaç duymaz.
- Kart üzerine basılmış PCB anten ile harici anten bağlantısı veya ek konnektör gerektirmeden, açık alan ve ev içi ortamlarda makul menzilde kablosuz iletişim sağlar.
- UART arayüzü üzerinden AT komutlarıyla çalıştığı için mevcut bir Arduino veya başka bir mikrodenetleyici projesine ayrı bir işlemci yükü getirmeden, sadece iki seri hat üzerinden Wi-Fi eklemek için kullanılabilir.
- İstasyon, erişim noktası ve karma (STA+AP) modlarını destekleyerek hem mevcut bir kablosuz ağa istemci olarak bağlanabilir hem de kendi erişim noktasını yayınlayıp başka cihazların bağlanmasına izin verebilir.
- WPA2-PSK şifreleme desteği sayesinde ev ve ofis ağlarında yaygın olarak kullanılan güvenlik protokolleriyle uyumlu, güvenli bağlantı kurabilir.
- Arduino IDE ile yeniden programlanarak fabrika çıkışı AT komut modundan çıkıp, kendi C/C++ kodunu çalıştıran bağımsız bir Wi-Fi denetleyicisi olarak da kullanılabilir.
- ESP-12 serisinin bu revizyonu, önceki ESP-12E modeline kıyasla iyileştirilmiş anten performansıyla bilinir ve aynı pin yerleşimini korur.
Kullanım Alanları
- Sıcaklık ve nem sensöründen periyodik olarak okunan verinin Wi-Fi üzerinden bir web sunucusuna, mobil uygulamaya veya bulut tabanlı bir panoya (dashboard) gönderilmesi.
- Ev içindeki bir röleyi telefon uygulamasından veya tarayıcı üzerinden açıp kapatan, priz veya aydınlatma hattını uzaktan kontrol eden basit otomasyon projeleri.
- Mevcut bir Arduino Uno veya Mega'nın seri (UART) portuna eklenerek, projeye ayrı bir donanım değişikliği yapmadan internet üzerinden veri loglama ve uzaktan izleme özelliği kazandırılması.
- Bahçe veya sera sulama sisteminde toprak nem sensörü değeri belirlenen eşiği aştığında, sulama valfinin açılması için bir tetikleme sinyali gönderilmesi ve durumun Wi-Fi üzerinden bildirilmesi.
- Erişim noktası (AP) modunda çalıştırılıp, kurulum sırasında telefonla doğrudan modüle bağlanılarak cihaza ağ bilgilerini girmek için basit bir web arayüzü sunulması.
- Kapı veya pencereye takılan manyetik sensörden gelen açık-kapalı bilgisinin, yerel ağdaki bir sunucuya veya akıllı ev merkezine anlık olarak iletilmesi.
- Bir röle kartıyla birlikte kullanılarak, zamanlayıcı tabanlı bitki sulama veya akvaryum aydınlatma gibi sistemlerin ağ üzerinden açılıp kapatılması.
Bağlantı ve Kullanım
Modülün VCC ve GND pinleri 3,3V regüle beslemeye bağlanmalıdır; ESP8266EX 5V'a dayanıklı değildir ve doğrudan 5V ile beslenmesi modülü kalıcı olarak bozabilir. TX pini bağlanılan mikrodenetleyicinin RX pinine, RX pini ise mikrodenetleyicinin TX pinine çapraz şekilde bağlanır; RX hattında seviye uyumunu sağlamak için bir lojik seviye dönüştürücü veya direnç bölen kullanılması önerilir. CH_PD (EN), RST ve GPIO0 pinlerinin her biri 10 kΩ değerinde birer direnç (pull-up) üzerinden VCC'ye çekilmelidir; bu pinlerin doğrudan VCC'ye lehimlenmesi önerilmez. GPIO0 normal çalışmada bu direnç sayesinde VCC seviyesinde kalır, yazılım veya flash yükleme moduna geçmek için ise aynı pin bir düğme veya jumper ile GND'ye kısa süreliğine çekilir. Seri haberleşme varsayılan olarak AT komut setiyle yapılır; bir terminal programından veya mikrodenetleyici kodundan "AT" komutu gönderilip "OK" yanıtı alınarak bağlantının doğru kurulduğu doğrulanabilir. Besleme hattındaki ani akım çekişlerinin neden olduğu gerilim düşümlerini önlemek amacıyla VCC-GND arasına birkaç yüz mikrofarad değerinde bir elektrolitik kondansatör ile paralelinde küçük değerli bir seramik kondansatör eklenmesi yaygın bir uygulamadır. RST (reset) pini de yukarıdaki pull-up direnci üzerinden VCC'de tutulur; direnç dururken bu pinin bir düğme ile kısa süreliğine GND'ye çekilmesi modülün donanımsal olarak sıfırlanmasını sağlar. Modülün 22 pini standart 2,54 mm aralıklı değil, dar aralıklı castellated (kenar) temas noktaları biçiminde olduğundan, breadboard üzerinde kullanmak için genellikle bir adaptör/breakout kart gerekir.
Paket İçeriği
- 1 adet ESP8266-12F seri Wi-Fi modülü
Dikkat Edilmesi Gerekenler
- Modül yalnızca 3,3V ile beslenmelidir; 5V uygulanması ESP8266EX yongasını kalıcı olarak bozar.
- Kablosuz veri gönderimi sırasında akım çekişi kısa süreli 170 mA seviyesine çıkabileceğinden, zayıf veya yetersiz akım kapasiteli 3,3V regülatörlerde modül kendiliğinden resetlenebilir; ayrı ve güçlü bir 3,3V kaynağı kullanılması önerilir.
- GPIO0 pininin durumu modülün normal çalışma modu ile flash/programlama modu arasındaki geçişi belirlediğinden, bu pinin yanlışlıkla GND'ye bağlı kalması modülün açılışta çalışmamasına yol açabilir.
- RX pinine doğrudan 5V seviyesinde sinyal uygulanmamalıdır; seviye uyumsuzluğu modülün seri alım devresine zarar verebilir.
- Modül üzerindeki baskılı anten metal muhafaza veya yakın metal yüzeylerden olumsuz etkilenebileceğinden, montaj sırasında anten bölgesinin açıkta bırakılması önerilir.
- Modül elektrostatik deşarjına (ESD) karşı hassastır; kablolama ve montaj sırasında topraklama önlemi alınmadan pinlere dokunulması yongaya zarar verebilir.
- AT komut seti ve varsayılan seri haberleşme hızı, modülle birlikte gelen üretici yazılımı (firmware) sürümüne göre değişiklik gösterebilir; kullanılacak komutlar projeye başlamadan önce modülden okunarak teyit edilmelidir.