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【選擇指南】ESP8266板卡眾多,如何選擇?

作者:陸向陽

 

ESP8266板卡眾多,如何選擇?

ESP8266板卡眾多,如何選擇?

ESP8266是深圳樂鑫資訊(信息)科技公司開發的Wi-Fi晶片(芯片),只有32個接腳(引腳),而深圳安信可科技用這顆晶片開發出12種小型電路板,分別為ESP-01到ESP-12。

不只安信可科技一家公司用ESP8266晶片做Wi-Fi小卡,也有其他板卡商拿這顆晶片去做小卡,例如北京多奧雲智科技做成DWA8,或位在紐約市的創客知名公司Adafruit也有做。

北京多奧雲智科技用ESP8266做的DWA8板卡

這麼多的ESP8266小卡,到底有何差別?該怎麼選?老實說,選錯並不要緊,因為ESP8266太便宜,5~7美元就有,選錯了重買就好,然而真正重要的是,怎樣的小卡才合乎自己設計的需要?

其實樂鑫也有一份簡單的選擇指南,但寫的不是很清楚,筆者嘗試用更有結構的方式來說明:用一個更通盤的方式來說,或許可以讓人更容易掌握選擇,而不是亂選,例如只挑接腳最多的、挑最便宜的、挑最多人網路投票偏好的。

1.有無金屬屏蔽罩?

若是一個設計最後是真的要出貨,選擇有金屬屏蔽罩的小卡(如ESP-06、ESP-07、ESP-12),且已經通過FCC CE認證,是比較方便的,省去自己再去過認證的多數心力。

2.兩種選擇、三種天線

所謂兩種選擇,是選擇可否自行換替天線?還是使用板卡自身提供的天線?自行換替天線會留有U-FL連接器(如ESP-02、ESP-07),可以自行外接。而內建不能更動還可分成兩種,一種是直接用印刷電路板(PCB)佈線來實現的天線(如ESP-01),另一種是陶瓷天線(ESP-11)。

ESP-07可外接天線

3.I/O接腳的露出性

ESP8266有提供GPIO接腳,筆者以中文版的一份簡陋Datasheet來看,ESP8266最多7個GPIO接腳,分別是GPIO0/2/12/13/14/15/16,但有的小卡好像還有GPIO4、GPIO5(如ESP-07、ESP-12),挺奇特的,或許是更新款的ESP8266晶片有增加定義,或把原本預留的接腳(如RTC、Tout接腳)拿去轉定義。

ESP-12提供GPIO04和GPIO05接腳

有的小卡完全不提供GPIO接腳(如ESP-05、10),就無法進行Wi-Fi之外的應用,但多數人多半期望買個保險,最好所有的GPIO接腳資源都能提供使用(ESP-03、04、06、07、08、12),若不能全提供,也最好能若干提供(ESP-01、02、11)。

有趣的是,除了GPIO外,好像後來的ESP8266也有提供ADC功能?ESP-12與DWA8似乎有具備這樣的功能。

附帶一提的,最好也有露出重新開機接腳(RESET或RST),以及露出CHIP_PD(PD=Power Down,也稱CHIP_EN,EN=Enable)接腳,可從外部控制整個小卡是否要重新運作或停止運作。

4.韌體容量

ESP8266晶片內沒有儲存空間可放韌體,必須外接一個串列式傳輸的快閃記憶體來儲存韌體,即是指25系列,如25Q40有4Mbits(約512KB,如ESP-03)的儲存空間,25Q80則有8Mbits(約1MB,如ESP-01、09)。

如果確定不更新韌體,那小卡本身使用哪種容量的快閃記憶體,都不重要。或者,是把小卡當受控角色(Slave)運用,多數應用的執行運算是在另一個主體,例如用Arduino操控ESP系列小卡,也不太需要在意外部的記憶體容量。

但是,若有需要更新韌體的需要,或者是直接把ESP8266當主控角色(Master),應用程式是由ESP8266內的處理器在執行的,甚至是用Arduino IDE開發環境撰寫的(用比較高階的程式語言撰寫,或比較耗佔程式空間),那就需要選記憶體容量大的,以便未來有修改、擴充空間。

5.其他考慮

樂鑫還對不同型款的有不同的強調,但已經屬於零星、不能用通例的方式來說明,例如ESP-01標榜可以在空曠的地方達400公尺的傳輸,或ESP-04、08完全依據客戶要求來配置天線。或ESP-09標榜是4層佈線的印刷電路板(線路已經很少了,只要佈線妥當,干擾應該還好控制,但理論上,層數多,電路系統還是比較容易穩定運作)。

ESP-09也標榜快閃記憶體與ESP8266間進行過阻抗匹配,言下之意更穩定運作。或標榜小體積(如ESP-02、05、09、10、11),ESP-10更直接言明適合做燈帶控制器。

最後,筆者感興趣的是,ESP8266的Datasheet上寫,ESP8266最低運作頻率為26MHz,最高52MHz,但似乎板卡業者都以26MHz為多?或者ESP8266其實透過6個接腳與串列式快閃記憶體連接,但這部份的連接也可以試SDIO介面,若可以改成接一張microSD記憶卡來當韌體,應該也是挺有趣的!

陸向陽

陸向陽

從電子科系畢業後,即以媒體人的角色繼續這段與「電子科技」的不解之緣。歷任電子技術專書作者、電子媒體記者、分析師等角色,並持續寫作不殆。近來投入Arduino、Raspberry Pi等開放硬體的研究與教程介紹。
陸向陽

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