1. Ідентифікація та основні компоненти
ESP-01/ESP-01S — компактний Wi-Fi модуль на базі мікросхеми ESP8266 з вбудованим стеком TCP/IP, що дозволяє підключати мікроконтролерні проєкти до Wi-Fi мережі.
flowchart TD
subgraph ESP01["ESP-01/ESP-01S (вигляд зверху)"]
direction TB
Antenna["Антена Wi-Fi"]
Chip["Мікросхема ESP8266"]
LED["Синій LED
(індикатор)"]
subgraph Pins["Виводи"]
direction LR
GND["GND
(Земля)"] --- GPIO2["GPIO2"] --- GPIO0["GPIO0"] --- RXD["RXD"]
VCC["VCC
(3.3V)"] --- RST["RST
(Reset)"] --- CH_PD["CH_PD
(EN)"] --- TXD["TXD"]
end
end
classDef pin fill:#f96,stroke:#333,stroke-width:2px
class GND,VCC,RST,CH_PD,GPIO2,GPIO0,RXD,TXD pin
Призначення виводів:
| Вивід |
Призначення |
| VCC |
Живлення 3.3В (НЕ 5В!) |
| GND |
Земля (мінус) |
| RST |
Сигнал скидання (активний рівень - низький) |
| CH_PD (EN) |
Увімкнення чіпа (обов'язково підтягнути до VCC) |
| GPIO0 |
Вхід/вихід та вибір режиму завантаження |
| GPIO2 |
Вхід/вихід |
| RXD |
Приймання даних UART |
| TXD |
Передача даних UART |
Модуль працює ТІЛЬКИ з живленням 3.3В! Подача 5В напряму без стабілізатора напруги пошкодить модуль.
2. Схема підключення
2.1. Базова схема підключення
flowchart TD
Power["Джерело живлення
3.3В"] --> ESP_VCC["ESP-01 VCC"]
Power --> ESP_CHPD["ESP-01 CH_PD (EN)"]
ESP_GND["ESP-01 GND"] --> Ground["Земля (GND)"]
ESP_TX["ESP-01 TXD"] --> RX["RX пристрою
(Arduino, USB-TTL)"]
ESP_RX["ESP-01 RXD"] --> TX["TX пристрою
(Arduino, USB-TTL)"]
Resistor["Резистор 10кОм
(підтягуючий)"] --> ESP_CHPD
subgraph ResetCircuit["Схема скидання (опціонально)"]
Reset["Кнопка
RESET"] --> ESP_RST["ESP-01 RST"]
ESP_RST --> Ground
end
subgraph FlashCircuit["Схема входу в режим програмування"]
Flash["Кнопка
FLASH"] --> ESP_GPIO0["ESP-01 GPIO0"]
ESP_GPIO0 --> Ground
end
2.2. Підключення через USB-програматор
Для зручного програмування рекомендується придбати спеціальний USB-програматор для ESP-01, який зазвичай вже має вбудовану схему живлення та перетворювач рівнів сигналів.
flowchart TD
PC["Комп'ютер
(USB порт)"] --> USB_Adapter["USB-програматор
для ESP-01"]
subgraph USB_Adapter
UART["UART
мікросхема"]
VReg["Стабілізатор
3.3В"]
end
USB_Adapter --> ESP["ESP-01/ESP-01S
модуль"]
subgraph ButtonCircuit["Кнопки на програматорі"]
Flash["Кнопка FLASH
(для входу в режим
програмування)"]
Reset["Кнопка RESET
(для перезавантаження)"]
end
ButtonCircuit --> ESP
3. Модифікація простого USB-програматора
Багато дешевих програматорів для ESP-01/ESP-01S не мають кнопки FLASH, необхідної для переведення модуля в режим програмування! Нижче описано процес додавання такої кнопки.
Необхідні компоненти для модифікації:
- Тактова кнопка (Tactile Button) на 4 ніжки
- Паяльник, припій (рекомендовано ПОС-61)
- Флюс
- Суперклей для фіксації кнопки
Покрокова інструкція з модифікації:
- Знайдіть контактні площадки на програматорі, що відповідають виводам GND та GPIO0 модуля ESP-01 (у більшості програматорів це два сусідні контакти в нижньому ряду).
- Нанесіть краплю суперклею на корпус програматора біля цих площадок.
- Приклейте тактову кнопку так, щоб дві її ніжки опинилися точно над площадками GND та GPIO0. Зачекайте, поки клей висохне.
- Нанесіть флюс на контактні площадки та ніжки кнопки.
- Обережно припаяйте дві ніжки кнопки до відповідних контактних площадок (GND та GPIO0).
- Перевірте, що при натисканні кнопки контакти замикаються.
Після модифікації програматор придатний для зручного переведення ESP-01/ESP-01S у режим програмування (bootloader mode).
4. Встановлення середовища розробки
4.1. Налаштування Arduino IDE
- Завантажте та встановіть Arduino IDE з офіційного сайту.
- Відкрийте Arduino IDE та перейдіть:
Файл -> Налаштування.
- У полі "Додаткові посилання для Менеджера плат" вставте посилання:
http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
- Натисніть "OK" для збереження.
- Перейдіть:
Інструменти -> Плата -> Менеджер плат...
- Знайдіть "esp8266" та встановіть пакет "esp8266 by ESP8266 Community".
4.2. Налаштування параметрів плати
Після встановлення платформи ESP8266 виберіть правильні налаштування для ESP-01/ESP-01S:
| Параметр |
Значення |
| Плата |
Generic ESP8266 Module |
| Розмір Flash |
4MB (FS:1MB, OTA:~1MB) |
| Частота CPU |
80 МГц |
| Швидкість завантаження |
115200 |
5. Програмування модуля ESP-01/ESP-01S
5.1. Процес завантаження скетчу
- Вставте модуль ESP-01/ESP-01S у роз'єм програматора.
- Натисніть і утримуйте додану кнопку FLASH на програматорі.
- Не відпускаючи кнопку, підключіть програматор до USB-порту комп'ютера.
- Через 1-2 секунди кнопку можна відпустити (модуль тепер у режимі програмування).
- В Arduino IDE виберіть правильний COM-порт:
Інструменти -> Порт -> COMx.
- Натисніть кнопку "Завантажити" для завантаження скетчу.
Якщо ви не впевнені, який COM-порт вибрати, відключіть програматор, подивіться список доступних портів, підключіть знову і виберіть новий порт у списку.
6. Приклади використання ESP-01/ESP-01S
6.1. Тестовий скетч "Блимання світлодіодом"
// Простий скетч для тестування ESP-01/ESP-01S
// Блимання вбудованим синім світлодіодом
void setup() {
// Налаштовуємо вивід GPIO2, до якого підключений світлодіод
pinMode(2, OUTPUT); // GPIO2 на ESP-01/ESP-01S
// Виводи для діагностики через Serial
Serial.begin(115200);
Serial.println("ESP-01/ESP-01S тестування...");
}
void loop() {
digitalWrite(2, HIGH); // Світлодіод вимкнений (інверсна логіка)
Serial.println("Світлодіод ВИМК");
delay(1000);
digitalWrite(2, LOW); // Світлодіод увімкнений
Serial.println("Світлодіод УВІМК");
delay(1000);
}
6.2. Підключення до Wi-Fi
#include <ESP8266WiFi.h>
// Налаштування Wi-Fi
const char* ssid = "Ваша_мережа";
const char* password = "Ваш_пароль";
void setup() {
Serial.begin(115200);
Serial.println("Підключення до Wi-Fi...");
WiFi.begin(ssid, password);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(500);
Serial.print(".");
}
Serial.println("");
Serial.println("Wi-Fi підключено");
Serial.print("IP-адреса: ");
Serial.println(WiFi.localIP());
}
void loop() {
// Ваш код тут
}
7. Практичні проєкти
7.1. Інтеграція з сенсорами
flowchart TD
ESP["ESP-01/ESP-01S"] --> Server["Cloud Server
(MQTT, Thingspeak)"]
DHT11["Температурний
сенсор DHT11"] --> ESP
ESP --> Ground["GND"]
Battery["Батарея
3.7В"] --> Regulator["Стабілізатор
напруги 3.3В"]
Regulator --> ESP
classDef cloud fill:#b3e0ff,stroke:#333
class Server cloud
7.2. Схема дистанційного керування реле
flowchart TD
Phone["Смартфон
(з додатком)"] --> Internet["Інтернет"]
Internet --> Router["Wi-Fi Router"]
Router --> ESP["ESP-01/ESP-01S"]
Source["Джерело живлення
3.3В"] --> ESP
ESP --> GPIO2["GPIO2"]
GPIO2 --> Transistor["Транзистор
або оптрон"]
Transistor --> Relay["Реле 5В"]
Relay --> Device["Пристрій
(світло, насос, тощо)"]
classDef power fill:#ff9999,stroke:#333
classDef net fill:#b3e0ff,stroke:#333
class Source,Relay power
class Phone,Internet,Router net
8. Обмеження та граничні параметри
| Параметр |
Значення |
| Напруга живлення |
3.0V — 3.6V (номінальна 3.3V) |
| Максимальний струм GPIO |
12mA |
| Струм споживання (пік при передачі) |
до 300mA |
| Струм споживання (режим глибокого сну) |
~20μA |
| Робоча температура |
-40°C — 125°C |
| Wi-Fi стандарт |
802.11 b/g/n (2.4 ГГц) |
| Доступні GPIO |
GPIO0, GPIO2 (+ RX/TX якщо не використовується Serial) |
ESP-01/ESP-01S має обмежену кількість виводів GPIO (всього 2 вільних), що обмежує його використання для проєктів з багатьма сенсорами або виконавчими механізмами.
9. Поради з використання
ESP-01/ESP-01S ідеально підходить для простих IoT проєктів, що потребують Wi-Fi підключення: віддалений контроль реле, збір даних з 1-2 сенсорів, бездротові кнопки або індикатори.
- Стабільне живлення: Забезпечте якісне джерело живлення 3.3V з можливістю видачі піків струму до 300mA під час передачі даних Wi-Fi. Додайте електролітичний конденсатор 100-220μF паралельно до живлення для згладжування стрибків струму.
- Безпечне підключення до Arduino: Використовуйте перетворювач логічних рівнів для з'єднання з 5V пристроями, такими як Arduino Uno.
- Економія енергії: Використовуйте режим глибокого сну для батарейних проєктів, що дозволяє зменшити споживання струму до ~20μA.
- Збереження налаштувань: SPIFFS або LittleFS файлові системи дозволяють зберігати конфігурації на флеш-пам'яті модуля.
Важливе зауваження: Ми доклали зусиль, щоб ця інструкція була точною та корисною. Однак, ця інструкція надається як довідковий матеріал. Електронні компоненти можуть мати варіації, а схеми підключення залежать від конкретних умов та вашого обладнання. Ця інформація надається "як є", без гарантій повноти чи безпомилковості. Наполегливо рекомендуємо перевіряти специфікації вашого модуля (datasheet), звірятися з іншими джерелами та, за найменших сумнівів, звертатися до кваліфікованих фахівців, особливо при роботі з напругою 220В.
Оплата карткою
Переказ на картку
Оплата на IBAN
Безготівковий розрахунок
Післяплата
