تفاوت ماژول ESP01 و ESP01s

مدیر سایت 1403/10/17

تفاوت دو ماژول ESP01 و ESP01s

در این مطلب آموزشی قصد داریم به معرفی ماژول‌های ESP01 و ESP01s بپردازیم. ابتدا این ماژول‌ها را یک به یک معرفی می‌کنیم، ویژگی‌های کاربردی و فنی آنها را بیان کرده و سپس جدول مقایسه دقیقی از مشخصات فنی هر دو ماژول را نشان می‌دهیم و در آخر روش‌های پروگرام کردن این دو ماژول را معرفی می‌کنیم. از آنجا که این دو ماژول از سری ماژول‌های خانواده ESP8266 هستند نمونه‌های دیگر از این خانواده به نام‌های ESP05، ESP12(ESP12E/ESP12F)، ESP201 و غیره را نیز می‌توان نام برد.

ESP01 و ESP01S در روش برنامه‌نویسی و میزان حافظه فلش مشابه هم عمل می‌کنند اما در تعداد LED (Light Emitting Diodes) جایگذاری بر روی برد شکل(1)، مقاومت‌ها و سرعت انتقال داده و موارد دیگر که در این مقاله با هم بررسی خواهیم کرد، متفاوت هستند. از بین این دو ماژول، ESP01 نسخه قدیمی‌تری است و سابقه‌کاری در حدود یک دهه دارد و در حال حاضر ESP01S نسخه بروزرسانی شده آن به حساب می‌آید. در ادامه برای شناخت بیشتر این تفاوت‌ها با ما همراه باشید.‌

تفاوت‌های فیزیکی و ظاهری

همانطور که در شکل بالا مشاهده کردید، در نگاه اول این دو ماژول ظاهری شبیه به هم دارند؛ اما با دقیق شدن به جزئیات بر روی برد PCB آنها می‌توان به تفاوت‌های ظاهری آنها پی‌برد.

1- ماژول ESP01 دو عدد LED قرمز و آبی دارد. LED قرمز نشان دهنده وضعیت Power و LED آبی بیانگر حالت Wi-Fi است و ارتباط پین VCC با TX را تعریف می‌کند شکل(2).

2- در صورتی که در ماژول ESP01S، خبری از LED قرمز متصل به پین TX یا Power نیست و تنها یک LED آبی به پین GPIO2 متصل است.

در هر دو ماژول جهت کنترل و ایجاد محدودیت جریان در مدار LED آبی، یک مقاومت 2.2KΩ بصورت سری با LED آبی در ارتباط است.

3- تفاوت سوم، وجود سه مقاومت کششی(Pull-Up) بر روی برد ماژول ESP01S جهت القاء سیگنال‌های منطقی High به مدار است. همانطور که در شکل(2) مشخص است سه مقاومت 12KΩ بین پین VCC با پین‌های Reset، GPIO0 و CH_PD بر روی مدار داخلی قرار گرفته است. این سه مقاومت کششی در ماژول ESP01 موجود نیست.

بطور کلی وجود LED آبی در هر دو ماژول می تواند بیانگر فعالیت‌های سریال باشد.

تفاوت‌های منطقی

از آنجا که چیپ پردازنده ESP8266EX که به عنوان یک میکروکنترلر با قابلیت بیسیم است بر روی هر دو ماژول مشترک است و در شکل(3) نیز مکان آن مشخص است، تفاوت‌هایی منطقی را نیز برای این دو ماژول شامل می‌شود. از این تفاوت‌ها می‌توان به انرژی مصرفی، سرعت انتقال داده، کیفیت آنتن‌دهی و غیره اشاره کرد و برخی از مهمترین آنها را نام برد.

1- انرژی مصرفی کمتر، اولین موردی است ESP01S را نسبت به ESP01 متمایز می کند.

2- سرعت انتقال داده نیز در ESP01S بهتر از ESP01 صورت می پذیرد.

3- در ESP01S پین‌های GPIO0 و GPIO2 به پایه‌های پورت UART تبدیل شدند؛ در صورتی که این دو پین در ESP01 جهت ارتباط با دستگاه های دیگر قابل استفاده هستند.

4- ESP01S با بهبود در عملکرد آنتن دهی می تواند نسبت به ماژول ESP01 در محیط‌های نویزی بهتر عمل کند.

5-ماژول ESP01 برای بوت شدن کامل به 3.3 ولت روی پین CH_PD نیاز دارد تا بتواند برنامه فلش شده را اجرا کند. اما ESP01S تنها برای بوت شدن از فلش و اجرای برنامه فلش شده به پین های VCC و GND نیاز دارد.

معرفی چیپ ، پین ها و کاربرد هر پایه

در این بخش قصد داریم کمی دقیق و کاربردی به چیپ پردازنده و تعداد پایه‌ها و عملکرد هر پایه بپردازیم. در بخش قبلی به این موضوع اشاره شد که چیپ پردازشی و یا IC مربوط به هر دو این ماژول‌ها ESP01 و ESP01S به نام ESP8266EX یک میکروکنترلر با قبلیت اتصال به شبکه بیسیم تعریف شده است و هر دو برد ماژول دارای 6 پین ارتباطی هستند. با توجه به شماتیک پایه‌های ماژول های در شکل(3) و شماتیک چیپ ESP8266EX ارتباطات و کاربرد هر پایه مشخص می‌شود.

پایه‌های این دو ماژول با هم برابر هستند اما در عملکرد هر ماژول می‌توانند متفاوت تعریف شوند. به عنوان مثال ماژول ESP01 برای بوت شدن کامل به 3.3 ولت روی پین CH_PD نیاز دارد تا بتواند برنامه فلش شده را اجرا کند. اما ESP01S تنها برای بوت شدن از فلش و اجرای برنامه فلش شده به پین های VCC و GND نیاز دارد. در مقاله “روش پروگرام کردن ماژول‌های ESP01 و ESP01S” به طور کامل به این موضوع خواهیم پرداخت.

کاربرد ها

این دو ماژول کوچک با قابلیت Wi-Fi و برنامه ریزی، در پروژه‌های خلاقانه اینترنت اشیا پر استفاده هستند. از دیگر کاربردهای این دو ماژول می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

1- خانه های هوشمند

2- شبکه های حسگر بیسیم

3- کنترل از راه دور صنعتی

4-کشاورزی هوشمند

5- رباتیک

6- کنترل محیطی

به عنوان مثال با کمک این دو ماژول کنترل هوشمند سیستم ها، کنترل روشنایی، سیستم تهویه و گرمایش در بحث اتوماسیون خانگی، سیستم های هوشمند امنیتی، در مورد موضوع رباتیک و اتوماسیون صنعتی کنترل دستگاه‌های ربات کوچک مانند رله‌ها، سروو موتورها قابلیت استفاده زیادی دارد. همچنین این ماژول‌ها را می‌توانید در ارتباطات اینترنتی به عنوان یک کلاینت و وب سرور برای کنترل جریان داده در بستر اینترنت مورد استفاده قرار دهید.

جدول مقایسه ESP01 با ESP01S

روش‌های پروگرام کردن

برای برنامه ریزی این دو ماژول روش‌های مختلفی نرم‌افزاری و سخت‌افزاری وجود دارد. بسته به سناریوی پروژه و اینکه قصد استفاده از کدام یک از ماژول‌ها را دارید؛ یعنی ماژول ESP01 مورد نظر شماست و یا از ماژول ESP01S استفاده خواهید کرد، پلتفرم نرم افزاری و وایرینگ آن جهت پروگرام کردن متفاوت می‌شود. مثلا برای پروگرام کردن ماژول ESP01 از پلتفرم نرم‌افزاری Lua و Arduino IDE استفاده می‌شود.

همچنین برای پروگرام و برنامه‌ریزی ESP01S می‌توان علاوه بر پلتفرم نرم‌افزاری Arduino IDE از Raspberry Pi و زبان میکروپایتونی هم کمک گرفت. پایه‌های GPIO در این دو ماژول امکان ارتباط آن‌ها با سایر سنسورها و دستگاه‌ها را فراهم می‌کند.

تراشه این دو ماژول (ESP6288EX) با وجود قدرت پردازشی بالا، نیاز به میکروکنترلر ندارد. وجود سیستم‌عامل (Frimware) بصورت پیش‌فرض که بر روی این ماژول‌ها نصب است، توانایی برقراری ارتباط با ماژول‌ها را از طریق دستورات ارسالی (AT Command) برای کاربران فراهم می‌کند. در صورتی که ماژول‌ها را از طریق نرم‌افزار‌های نام برده و اتصال به پورت سریال کامپیوتر پروگرام کنیم، Frimware مربوطه پاک می شود و دیگر به دستورات AT Command پاسخ نمی دهد و قابل کنترل نخواهد بود.‌ البته می‌توان مجدد Frimware را با کمک نرم افزار NodeMcu Frimware Programmer بر روی ماژول نصب کرد.

برای پروگرام کردن و یا اصطلاحا برنامه‌ریزی سفارشی این ماژول‌ها، روش‌‌های سخت‌افزاری مختلفی وجود دارد‌. در این مطلب، 4 روش برنامه‌ریزی ماژول‌‌های ESP01 و ESP01S از طریق سریال به قرار زیر معرفی می‌شوند و در مقاله “روش‌های پروگرام کردن ماژول‌های ESP01 و ESP01S” به طور کامل به تعریف این روش‌ها می‌پردازیم.‌