ESP8266 Wi-Fi модуль ESP-01 ESP-01S

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:

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

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

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:

1. Знайдіть контактні площадки на програматорі, що відповідають виводам GND та GPIO0 модуля ESP-01 (у більшості програматорів це два сусідні контакти в нижньому ряду).
2. Нанесіть краплю суперклею на корпус програматора біля цих площадок.
3. Приклейте тактову кнопку так, щоб дві її ніжки опинилися точно над площадками GND та GPIO0. Зачекайте, поки клей висохне.
4. Нанесіть флюс на контактні площадки та ніжки кнопки.
5. Обережно припаяйте дві ніжки кнопки до відповідних контактних площадок (GND та GPIO0).
6. Перевірте, що при натисканні кнопки контакти замикаються.

4. Встановлення середовища розробки

4.1. Налаштування Arduino IDE

1. Завантажте та встановіть Arduino IDE з офіційного сайту.
2. Відкрийте Arduino IDE та перейдіть: Файл -> Налаштування.
3. У полі "Додаткові посилання для Менеджера плат" вставте посилання:
   http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
4. Натисніть "OK" для збереження.
5. Перейдіть: Інструменти -> Плата -> Менеджер плат...
6. 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:

5. Програмування модуля ESP-01/ESP-01S

5.1. Процес завантаження скетчу

1. Вставте модуль ESP-01/ESP-01S у роз'єм програматора.
2. Натисніть і утримуйте додану кнопку FLASH на програматорі.
3. Не відпускаючи кнопку, підключіть програматор до USB-порту комп'ютера.
4. Через 1-2 секунди кнопку можна відпустити (модуль тепер у режимі програмування).
5. В Arduino IDE виберіть правильний COM-порт: Інструменти -> Порт -> COMx.
6. Натисніть кнопку "Завантажити" для завантаження скетчу.

6. Приклади використання ESP-01/ESP-01S

6.1. Тестовий скетч "Блимання світлодіодом"

6.2. Підключення до Wi-Fi

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

9. Поради з використання

• 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.