Tech-Ecke / Programmieren / ESP-12E/F (8266)

ESP-12E/F - Ergänzung zu Arduino ESP8266

Diese Seite versteht sich als Ergänzung zur Arduino ESP-8266 Seite, welche sich auf den WEMOS D1-Mini bezieht. Programmiertechnisch gibt es praktisch keinen Unterschied, weshalb hier zunächst als Einstieg die Arduino ESP-8266 Seite genutzt werden kann.
Die Hardware ist aufgrund des fehlenden Entwicklerboards jedoch etwas anders und auf diesen wird hier vornehmlich eigegangen. Die Vorteile des "nackten" ESP8266 Moduls ist neben der Baugröße auch ein signifikant niedriger Stromverbrauch im Deep-Sleep-Modus, weshalb ich mich letztlich für ein Batteriebetriebenes Projekt gegen den D1-Mini und für das reine Modul entschieden hatte.

Programer

Im Gegensatz zum WEMOS D1-Mini, welcher mit einem Programer on Bord daherkommt, benötigt man für das "nackte" ESP-12f Modul einen separaten Programer. Im Grunde würde hierfür ein Standard "USB to Serial" Adapter reichen, jedoch ist die Verkabelung dann letztlich doch recht aufwendig. Wesentlich eleganter geht es mit speziellen Programer-Entwicklerboards, auf die das Modul einfach aufgesteckt werden kann. Dazu hatte ich mir den "Diymore ESP-WROOM-32" ausgeguckt, den es baugleich unter diversen Namen im Netz zum kaufen gibt.

Neben den ESP-12x Modulen kann man mit diesem Gerät auch die ESP-01(s) Module beschreiben, was es zu einem echten Allrounder macht. Es ist jedoch nicht der favorisierte Programer, um bereits verbaute Module umzuprogrammieren. Aber auch hier könnte man die benötigten Pins abgreifen und zur Programer-Platine führen...

Board-Auswahl

Die Board-Bibliothek ist gleich zum WEMOS D1-Mini, jedoch muss hier anstatt "LOLIN(WEMOS) D1 mini (clone)" das "Generic ESP8266 Modul" ausgewählt werden.

Minimal-Schaltplan

Um den ESP-12 ohne Programer zu betreiben, werden 4 Anschlüsse benötigt.

VCC und GND für die Spannungsversorgung. EN (Enabled) muss einen High-Pegel erhalten, um das Modul letztlich einzuschalten. GPIO15 muss ein Low-Pegel erhalten, damit vom Internen Flashspeicher und nicht von CF-Karte gebootet wird. Letztere kommt wohl in den seltensten Fällen zum Einsatz.
Der Kondensator (100 nF) hilft gegen HF Einstreuungen. Er kann aber im Batteriebetrieb, mit kurzen Leitungen auch weggelassen werden. Ein größer dimensionierter Kondensator (μF-Bereich) könnte auch als Puffer dienen, wenn die Batterie zu schwächeln beginnt. Besonders im Wifi-Betrieb kommt es zu kurzen Spitzen mit mehreren 100 mA, diese könnte der Kondensator durchaus abfedern und der Batterie ein länger durchalten lassen.
Hinweis: Vor dem Beschreiben des ESP-12f muss der High-Pegel am EN-Pin weggenommen werden. Ansonsten wechselt das Modul nicht in den Programmiermodus.

Deep-Sleep-Schaltung

Um den ESP-12 aus dem Deep-Sleep-Modus zu katapultieren, muss RST einen Low-Pegel erhalten. Dieser wird nach Ablauf der Deep-Sleep-Zeit vom Pin GPIO16 geliefert. Folglich müssen die Beiden Pins gebrückt werden. Mehr zum Thema Deep-Sleep und Programmierung gibt's hier.

CAD-Model

Wer das Modul in eine eigene Gehäusekonstruktion integrieren möchte, kann hier die CAD Daten herunterladen. Sie liegen im Format IGS, STEP und STL vor.

Download (als STL, IGS und STP)