Какой esp wifi выбрать

Обновлено: 23.01.2025

Чип ESP8266 часто используется в проектах для бытовой автоматики и интернета вещей. Он стоит менее 5 долларов, имеет WiFi-функционал, оснащен процессором и совместим с IDE Arduino. Я уже публиковал руководство, как начать работать с ESP8266, но теперь мне бы хотелось исследовать тему поглубже и ответить на более фундаментальный вопрос: как выбрать модуль ESP8266?

Модуль ESP-01

Это один из первых модулей с чипом ESP8266, появившихся на рынке, а также самый дешевый и почти самый маленький. Кроме того, он отличается превосходной совместимостью с IDE Arduino.

Но у него есть ряд серьезных недостатков. Во-первых, без адаптера воткнуть его в макетную плату не получится. Во-вторых, у вас не будет доступа к входным/выходным контактам чипа ESP8266, что плохо, если вы планируете серьезный проект. Но если вы новичок и решили начать с чего-то простого, то ESP-01 подойдет весьма кстати.

Модуль ESP-07 и адаптерная плата

Следующий в списке – это ESP-07, который изображен на картинке выше (справа). Его нельзя использовать на макетной плате без адаптерной платы, но она как правило, продается вместе с модулем. По сути, эта адаптерная плата используется не только для ESP-07, но также интегрирована с другими модулями ESP8266 (см. ниже).

Преимущество этого модуля в том, что он хорошо интегрируется в печатную плату. Поэтому, если вы планируете разработку собственного проекта в сфере бытовой автоматики, то ESP-07 будет для вас идеальным решением.

Модуль Olimex ESP8266

Это компактная прототипная плата, на которой выведены все GPIO-контакты чипа ESP8266, и ее можно купить менее чем за 10 долларов. Также обратите внимание, что у нее больше памяти SPI flash, чем у других модулей с чипом ESP8266 – 2 Мб против 512 Кб. Если вы работаете над большими и сложными проектами, обязательно присмотритесь к этому модулю.

SparkFun Thing

Это прототипная плата с чипом ESP8266 от компании SparkFun. Ее назвали так («thing» переводится как «вещь»), потому что SparkFun видит свой продукт идеальным решением для проектов в сфере интернета вещей. Функционально этот модуль относительно похож на Olimex, о котором рассказывалось выше.

Но, если сравнивать Thing с другими модулями из этого списка, он дополнительно оснащен двумя коннекторами – microUSB и для литий-полимерной батареи. И это здорово, потому что вам уже не нужно беспокоиться о том, как подключить к нему питание – вы можете просто подсоединить модуль к USB-порту компьютера. Кроме того, коннектор для литий-полимерной батареи очень пригодится для проектов в сфере домашней автоматики (к примеру, для детекторов движения) и интернета вещей.

Adafruit HUZZAH ESP8266 Breakout

И закончить это руководство хотелось бы прототипной платой Adafruit HUZZAH ESP8266. Это официальный модуль ESP8266, разработанный Adafruit. Как и в случае с другими продуктами от Adafruit, HUZZAH воплотил в себе несколько интересных идей.

Функционально он очень похож на Olimex ESP8266 и SparkFun Thing. Но на верхней части платы также имеется FTDI-гребешок, благодаря чему модуль удобно программировать при помощи FTDI-адаптера, т.е. без использования всяческих проводов-перемычек.

Кроме того, компоненты расположены на плате очень грамотно, благодаря чему она получилась более узкой, чем другие модули (сравнима со SparkFun Thing), благодаря чему на макетной плате остается много свободного места.

Так какой модуль выбрать?

Ответ зависит от того, для чего он вам нужен. Если вы хотите просто поэкспериментировать с ESP8266 на макетной плате, мы рекомендуем Olimex ESP8266 или Adafruit ESP8266. Если вы планируете встроить чип в печатную плату, то я рекомендую исключительно ESP-07 в комплекте с адаптерной платой. Наконец, если вы планируете проект в сфере бытовой автоматики или интернета вещей, собираясь использовать в качестве источника питания литий-полимерную батарею, то лучше обратить внимание на SparkFun Thing, у которого есть соответствующий коннектор.

ESP8266 — китайский микроконтроллер (далее МК) от производителя Espressif с поддержкой WiFi-интерфейса. Управлять всем этим можно не только с браузера, но и из приложений на Android/iOS/Desktop. Если МК будет применяться там, куда не достаёт WiFi-сеть, то ESP8266 может работать в режиме точки доступа.

Примечание В этой статье не будут рассмотрены практические примеры применения ESP8266. Речь пойдёт об основных преимуществах и возможностях этого МК.

Содержание:

Микроконтроллер ESP8266 работает с внешней flash-памятью по интерфейсу SPI. Её объём варьируется от 512 Кбайт до 4 Мбайт. При желании и умении микросхему памяти можно будет перепаять на версию до 32 Мбайт.

Разновидности МК серии ESP и их плат

Существует около полутора десятка версий МК серии ESP и огромное количество плат с ними. Рассмотрим самые популярные из них.

Микроконтроллеры ESP8266

ESP-01

Имеет 8 разведённых контактов (VCC, GND, UTXD, URXD, CH_PD, GPIO0, GPIO2, GPIO6) и PCB-антенну (печатный проводник на самой плате).
Из разведённых выводов тут присутствуют только 3 GPIO, но не стоит видеть в этом одни минусы. Если нужно будет управлять одним реле или получать данные с датчика температуры, вам не понадобятся все выводы МК, достаточно будет лишь пары. К тому же, существуют платы и шилды с возможностью простой коммутации именно к этой версии МК. Например такая:

ESP-03

Здесь появляется керамическая антенна. Она считается немного эффективней своего печатного собрата.
Также на плате разведены все доступные выводы GPIO. В этой статье описана разница между типами антенн для микроконтроллеров ESP8266.

ESP-07

В этой версии в глаза сразу бросается металлический экран (который перед этим появляется на ESP-06).
На борту керамическая антенна и разъём для внешней антенны.

ESP-12

Разные варианты микроконтроллера ESP-12. Источник

В свою очередь, существует несколько вариантов этой версии: ESP-12S, ESP-12F, ESP-12E. Вторая и третья версии имеют на торце дополнительно 6 разведённых контактов.

Платы

WeMos D1 mini

Плата WeMos D1 mini. Источник

Имеет распайку девяти GPIO-контактов.
На плате имеется небезызвестный мост CH34x (такие часто ставят на клоны Arduino).
Установлен МК с 4 Мбайт flash-памяти.
Недостаток для некоторых — придётся самому паять контакты на плату (идут в комплекте).
Конструкционно совместима с различными выпускаемыми шилдами реле/датчиками.

NodeMCU v0.9/v1

Плата NodeMCU v0.9. Источник

Первое поколение плат серии NodeMCU. На ней распаяны все 11 GPIO-портов. Некоторые из них обладают дополнительными функциями (UART, I2C, SPI, PWM, ADC). Хотя на плате впаяны контакты, она занимает всю ширину беспаечной макетной платы, что затрудняет работу на ней. МК имеет 4 Мбайт flash-памяти. Также имеется мост CH340.

NodeMCU v3

Плата NodeMCU v3. Источник

Финальная версия платы этой серии. Существует и v2 «Amica», которая меньше по габаритам. v3 носит название «LoLin» и отличается от предыдущей версии только размерами и незначительными деталями (например дополнительной распайкой шины питания). Кроме традиционного моста CH340/CH341 на платы ставят чип CP2102, так что внимательней с выбором драйвера на них.

Характеристики

Все эти (и не только эти) платы выполнены на чипсете микроконтроллера ESP8266EX, а следовательно, характеристики у них одинаковые:

Как работать с микроконтроллером ESP8266?

Есть два способа работы с ним:

управление через AT-команды и автономная работа со своей прошивкой. В первом случае ESP8266 работает только в паре с другими МК, во втором — может работать независимо (хотя никто не запрещает присоединить её к другому МК).
«Из коробки» МК поставляется с прошивкой для работы через AT-команды. Для этого ESP8266 подключается к любому другому МК по UART-интерфейсу. Для демонстрации работы AT-команд ESP8266 можно подключить к компьютеру через USB-UART переходник и запустить монитор последовательного порта (например из Arduino IDE). Про то, как работать с этими командами, можно прочитать в этой статье.

Прошивка

В большинстве случаев намного удобней прошивать МК и работать с ним со своей прошивкой. Однако тут тоже есть свои нюансы. Вот 3 варианта событий:

В чём прошивается?

Например NodeMCU Flasher (которая подходит не только для плат NodeMCU) или ESPTool (необходим Python).

Однако в этой статье работа с МК и процесс прошивки будут рассмотрены в Arduino IDE.

Потом открываем Инструменты → Плата → Менеджер плат и в открывшемся списке в самом низу находим плату «esp8266 by ESP8266 Community» (если с этим возникли трудности — используем поиск вверху окна). Устанавливаем последнюю версию платы (около 150 Мбайт).

27–28 ноября, Онлайн, Беcплатно

После установки в списке плат появится немалое количество плат. Если не нашли свою плату или не знаете её названия — выбирайте Generic ESP8266 Module. Теперь можно выбрать свой МК в списке COM-портов.

У ESP8266 две скорости передачи: основная — её вы указываете при инициализации последовательного порта, и скорость, на которой передаётся отладочная информация. Она передаётся сразу после подачи питания на МК. Обычно это скорости 115200 бод и 74800 бод 0 соответственно.

Основы

Если вы не владеете базовыми знаниями работы с платформой Arduino, наверстать упущенное можно в нашей статье про основы использования Arduino.

После скачивания платы ESP8266 с помощью менеджера, в примерах появится большое количество скетчей. Рассмотрим один из них (Файл → Примеры → ESP8266WebServer → HelloServer):

Что делает этот скетч? МК подключается к вашей WiFi-сети и запускает сервер. В монитор последовательного порта выведется локальный IP-адрес (к примеру, 192.168.0.105 ). Вбиваем этот IP в адресную строку браузера, после чего в нём должна отобразиться строка «Привет от ESP8266!». Таким же образом можно проверить адрес /inline .

Ознакомиться с API МК можно в их официальном репозитории.

Распределение памяти

Внешняя память распределена на следующие разделы:

скетчи (память для прошивки);
файловая система SPIFFS;
OTA-Update (прошивка, переданная «по воздуху»);
EEPROM (да-да, её у МК тоже нет, поэтому она имитируется на flash-памяти);
конфигурация WiFi.

Файловая система SPIFFS

Один из плюсов внешней flash-памяти — файловая система. В неё можно с лёгкостью записать файлы (веб-странички, медиа-файлы и прочее) на микроконтроллеры ESP8266. На аппаратном уровне это можно было бы реализовать подключив к МК модуль SD-карт. Однако это решение требует свободных портов.

Размер файловой системы (от 32 Кбайт до 15 Мбайт) зависит от самого объема flash-памяти и от конфигурации, выставленной в Инстурменты → Flash size. Например, конфигурация 4M (2M SPIFFS) предназначена для МК с общим объёмом flash-памяти 4 Мбайт, 2 Мбайт из которых будут выделены под файловую систему.

SPIFFS не работает с папками — она содержит только список файлов. Соответственно, если загрузить в неё папку style, в которой будет файл header.css, то в файловую систему систему запишется файл с именем /style/header.css. Об этом стоит помнить, потому что длина файлового имени не должна превышать 31 символ (читается 32, но символ с кодом 0 отведён под завершение строки).

Для загрузки файлов потребуется инструмент ESP8266FS, интегрирующийся в Arduino IDE. Инструкция по установке:

Как работать с SPIFFS и файлами в ней, можно узнать в этой статье.

Энергонезависимая память EEPROM

Работа с внешней памятью немного отличается от стандартной.

Прошивка «по воздуху» OTA-Update

Для этого вам потребуется установленный Python.

После этого достаточно в метод loop() добавить строку: ArduinoOTA.handle() .

Прошиваем МК по проводу. В случае успешной загрузки в списке портов появится новый хост с именем «esp8266-xxxxxx», где esp8266 — указанное выше имя хоста, а xxxxxx — локальный IP-адрес МК. Выбираем его.

В отличие от настоящих глушилок, которые перебивают сигнал радиопередатчика своим более сильным сигналом, деаутентификатор работает на программном уровне. Он реализует атаку типа «отказ в обслуживании», отправляя на роутер фрейм деаутентификации от имени подключенных к сети устройств. Поскольку этот фрейм никак не шифруется, глушилке достаточно выведать MAC-адреса устройств, поснифав трафик в сети.

Обычно деаутентификация — это часть комплексной атаки на сеть. Она используется при создании «злого двойника» точки доступа либо для перехвата хендшейка, что затем позволяет расшифровать пароль. Однако глушилка может быть полезной и сама по себе.

WARNING

Все рассмотренные советы настоятельно рекомендуется использовать только в образовательных целях. Блокировка передачи данных и использование рассмотренных средств может преследоваться по закону. Для проведения тестов на проникновение требуется получить соответствующее письменное подтверждение заказчика. Помни, что данные о деавторизации сохраняются в логах роутера.

В последнее время большую популярность приобрели недорогие и миниатюрные платы с поддержкой программной платформы NodeMCU. Они построены на модуле ESP8266, который реализует работу с Wi-Fi по стандарту 802.11b/g/n на частоте 2,4 ГГц . Сейчас встречается два варианта подобных плат: с чипом CP2102 американской компании Silicon Labs или с китайским CH340.

Версии NodeMCU

Эти платы позиционируются как устройства для прототипирования: на их основе умельцы создают автоматизированные системы, управляемые по Wi-Fi. Тема сама по себе довольно захватывающая, но нас сейчас интересует другое — возможность использования NodeMCU для проведения атак.

Для полноценного мониторинга и инъекции пакетов ESP8266 непригоден в силу технических ограничений, однако его можно использовать в качестве деаутентификатора — что и привело к появлению соответствующих прошивок. В прошлом году хороший человек с псевдонимом Spacehuhn зарелизил первую из них, но с тех пор появились и другие версии — с дополнительными возможностями. Впрочем, прежде чем переходить к софту, определимся с выбором железа.

Если ты выбираешь более серьезное оборудование для вардрайвинга — с режимом мониторинга и, может быть, даже возможностью проводить MiTM-атаки в сети, — то ознакомься с нашим прошлогодним FAQ по выбору инструментария для работы с беспроводными сетями.

Я буду демонстрировать процесс на примере платы китайского производителя Dstike: на ней стоит ESP8266 и есть режимы работы в качестве клиента (P2P) и точки доступа (soft-AP). Управлять платой можно со смартфона или любого другого устройства с Wi-Fi.

Отмечу, что работоспособность программного обеспечения не зависит ни от чипа, ни от платы — ты можешь выбрать любой вариант по своему усмотрению. Одних только продуктов Dstike несколько вариантов в разном исполнении и для использования в разных ситуациях. Все их объединяет одно — возможность глушить сети.

Разновидности устройств Dstike

Deauther Wristband — браслет со встроенным дисплеем, батареей и переключателем. Удобное устройство для быстрого доступа к панели управления.

Портативный Jammer

Deauther Power Bank — с модифицированным контроллером заряда; управление осуществляется через специальную панель. На контроллере есть разъем для подключения внешней антенны. Аккумуляторы в комплект не входят. Это незаметное устройство, которое можно с легкостью оставить где-нибудь и использовать удаленно.

Контроллер заряда

Deauther OLED V3.5 — в этом варианте ты дополнительно получишь разъем для подключения внешней антенны и держатель для аккумулятора на 18650 мА · ч. Управляется устройство при помощи кнопок и переключателя, а вывод поступает на экран, что позволяет использовать этот вариант без дополнительного оборудования.

Готовый jammer с экраном

Главное преимущество этих гаджетов — в возможности выбора определенной сети или всех сразу в радиусе действия устройства. Отмечу на всякий случай, что для проведения атак пароль от Wi-Fi не потребуется! 🙂

Установка Deauther 2.0

Начнем с Deauther 2.0 — той самой прошивки, которую разработал Spacehuhn. В его репозитории на GitHub ты можешь выбрать версию для конкретной платы.

Файлы с расширением bin — это скомпилированные скетчи. Их нужно устанавливать на плату через специальный загрузчик. Но если захочешь, то в архивах с исходным кодом ты отыщешь библиотеки и скетчи, которые можно поставить через Arduino IDE.

Продолжение доступно только участникам

Членство в сообществе в течение указанного срока откроет тебе доступ ко ВСЕМ материалам «Хакера», позволит скачивать выпуски в PDF, отключит рекламу на сайте и увеличит личную накопительную скидку! Подробнее

1.JPG" />

Миниатюрные WiFi модули ESP8266 довольно привлекательны для систем умного дома и домашней автоматизации. Их еще называют «убийцами NRF24L01». Здесь уже был обзор этого модуля
Я себе заказал более поздние модификации ESP07 и ESP12, которые отличаются меньшими размерами и большим числом выведенных GPIO, что не требует «хаков» для использования в них дополнительных портов ввода/вывода.

Данный модули разработаны китайской компанией Espressif System

Технические характеристики:

WI-FI: 802.11 b/g/n с WEP, WPA, WPA2.
Режимы работы: Клиент (STA), Точка доступа (AP), Клиент+Точка доступа (STA+AP).
Напряжение питания 1.7..3.6 В.
Потребляемый ток: до 215мА в зависимости от режима работы.
Количество GPIO: 16.
Flash память размером 512кб.
RAM данных 80 кб
RAM инструкций — 32 кб.

Заказывал я модули в январе.
Цена ESP-07 — $3.78, ESP-12 — $4.24. Покупал на премию за обзор статьи. Приехали за 31 день в запаянных пакетиках

ESP8266 ESP-07

ESP8266 ESP-12

Оживление модуля заняло довольно много времени
Для этого нужно подать на него 3.3В. Причем стабилизаторы у преобразователей USB/UART не тянут данный модуль по току, поэтому питание нужно внешнее.

Далее нужно посадить GPIO15 на землю, а CH_PD и GPIO0 подтянуть к VCC через резистор. В некоторых источниках еще указывается, что нужно подтянуть к VCC и GPIO2, но у меня все заработало и без этого.

RXD, TXD и GND подсоединяются через переходник USB/UART к компьютеру.

В результате собрал на макетке такую схему

Здесь сразу столкнулся со следующей сложностью — шаг дырочек у ESP07 — 2мм, а не 2.5 как у штырьковых разъемов, применяемых в Ардуино и прочих местах.
Пришлось к макетке паять на проволочках

Сразу вывел кнопку RESET и перемычку GPIO0 на землю, переводящую модуль в режим загрузки прошивки. А питание на модуль завел через линейный стабилизатор LM1117-N-3.3

После этого запустил программу CollTerm и на скорости 9600 получил приглашение модуля.
Команда AT+GMR выдала 0020000904 (Версия SDK — 0020, в версия AT — 0904)

Далее побаловавшись с AT командами запустил модуль как точку доступа и подключился к своей.

Для тех, кому лень, как мне, разбираться с АТ командами, есть программа ESP8266_config, позволяющая все это настроить.

Далее интересно было попробовать модуль в режиме самостоятельного контроля. Для этого решил прошить его NodeMCU со встроенным интерпретатором LUA.
Я загрузил ModeMCU сGITHUB вместе с примерами и модулями на LUA

Прошивку делал утилитой XTCOM_UTIL. Так как данная программа работает только с COM1-COM6, пришлось в диспетчере устройств изменить свой COM33 от USB/UART конвертера на COM6.

Далее прошивка не представляет труда: открываем порт и коннектимся. Скорость выбирается автоматически. Главное, не забыть посадить GPIO0 на землю (у меня для этого есть специальная перемычка). Скорость выбирается автоматически. Иногда коннект не устанавливался. Помогало нажатие кнопки RESET во время коннекта.

Далее выбираем файл с прошивкой
nodemcu-firmware-master\pre_build\latest\nodemcu_latest.bin

Теперь можно подключиться к модулю при помощи ESPlorer
В данной программе можно загружать в ESP файлы для интерпретатора LUA, выполнять как одиночные команды так и скрипты этого интерпретатора.

У меня получилось запустить модуль давления/температуры BMP180, подключенный к GPIO2 и GPIO0

Для этого я загрузил файл bmp180.lua из готовых модулей, идущих вместе с прошивкой с GITHUB
И затем файл init.lau, выполняемый при загрузке ESP8266

Запуск программы без задержки таймера приводил к неизменной ошибке.
После рестарата, код

Выдавал в консоль текущее давление и температуру.

А вот запустить выдачу данных параметров в режиме веб-сервера мне не удалось. Все дело в нехватки памяти. Отдельно веб сервер и BMP180 работали, а вместе вываливались в

Или просто на консоль валились обрывки кода LUA.

Модернизировать свою домашнюю метеостанцию с ходу не получилось.

Дальнейший мой путь был, собирать свою прошивку на фирменном SDK, как написано в этой статье . Но это уже другая история. Скажу только, что прошивки собираются без проблем, а вот запустить злополучный BMP180 так и не удалось.

Выводы

Модули ESP8266 — это очень дешевое решения для построение сети умного дома и прочей домашней автоматизации с использованием WiFi
Данные модули вполне годятся для замены NRF24L01+ в связке с Arduino и прочими «народными» контроллерами.
Для работы в качестве самостоятельного контроллера ESP8266 имеет маловато ресурсов и довольно сырые прошивки
Программирование ESP-модулей довольно трудоемкий процесс, который может отпугнуть новичков
В целом ESP8266 имеют большие перспективы. Буду ждать развитие прошивок и средств разработки, а пока, буду применять их в связке с другими контроллерами (кроме проектов с WiFi розетками и выключателями )))

Полезные ссылки и литература

Кот попался, пока возился с макрофотографиями

Оказался довольно пыльным )))

Читайте также: