Ergänzungs-Set WLAN
Diese Seite beschreibt ein Ergänzungs-Set des Universal Prototyping Kit mit Komponenten für Datenkommunikation per WLAN (oder WiFi), was auch als Internet-Of-Things (IOT) bezeichnet wird.
Ergänzungs-Set WLAN
Das Set basiert auf dem Baustein ESP8266, der (Stand 2015) noch nicht soo lange auf dem Markt verfügbar ist, aber innerhalb dieser kurzen Zeit eine enorme Verbreitung erfahren hat und sich einer ständig wachsenden fan-Gemeinde erfreut.
Der Grund dafür liegt einerseits in dem sehr niedrigen Preis, ein einfaches ESP8266-Breakout-Board ist bereits für unter 5,-EUR erhältlich, aber andererseits verfügt der Chip auch über beachtliche Leistungsreserven, zB. in punkto Flash-Speicher und Performance, was es erlaubt, in Anwendungen wo nicht viele Pins benötigt werden, auf einen weiteren Mikrocontroller wie Arduino zu verzichten, da dessen Aufgaben mit übernommen werden können. Gleichwohl ist er aber auch geeignet, um innerhalb einer Arduino-Anwendung eine Datenübertragung per WLAN gut und günstig zu ermöglichen.
Ausser dem ESP8266-Modul selbst enthält das Set noch ein paar Adapterplatinen, welche die Tool-Chain abrunden und ggflls. auch eine 3.3V-Stromversorgung bieten. Sie sind hilfreich zum Flashen der Firmware oder zum programmieren von LUA-Script-Anwendungen. Wobei letzteres schon darauf hinweist, das hier als Firmware "NodeMCU" favrisiert wird, eine Firmware, welche die Eingansg beschriebenen Features optimal ausnutzt, aber oftmals separat aufgespielt werden muss, da ESP8266-Module ab Hersteller meist mit einer anderen Firmware die auf den klassischen "AT-Befehlen" basiert, vorinstalliert sind.
Komponenten
ESP-01, ESP8266-Modul bzw. ESP8266-Breakout-Board
Es gibt eine Vielzahl von ESP8266-Modulen [1], von denen wir das ESP-01-Modul bevorzugen, weil es mit Abstand das günstigste ist und andererseits für die meisten Anwendungsfälle ausreichend ist.
ESP-01, ESP8266-Breakout-Board
"Der ESP8266 ist ein Ultra-low-Power-32-Bit-Mikrocontroller der chinesischen Firma espressif. Der 32-Bit-Prozessorkern vom Typ Xtensa LX106 von Tensilica arbeitet mit einem Systemtakt von 80–160 MHz, hat 64 kB RAM als Befehlspeicher, in den mehrere MB Flash-Speicher eingeblendet werden können [1], sowie 96 kB RAM als Datenspeicher, eine SPI-Schnittstelle für Flash-Speichererweiterungen (bis zu 128 MBit) und integriertes WLAN IEEE 802.11 b/g/n. Der ESP8266 ermöglicht den Aufbau von stromsparenden WLAN-Sensoren für Anwendungen im Bereich Internet der Dinge.
Der Mikrocontroller ist auch zusammen mit einer Minimalbeschaltung aus Quarz und Flash-Speicher in Form verschiedener Module zum direkten Einsatz erhältlich. Je nach Modul sind bis zu 12 I/O-Ports, eine I²C-Schnittstelle, eine I²S-Schnittstelle, eine SPI-Schnittstelle, eine asynchrone serielle Schnittstelle und ein 10-bit Analog-Digital-Umsetzer herausgeführt. Alle I/Os werden mit 3,3 V betrieben und sind nicht 5 V-tolerant."
Firmware-Varianten:
1. Lua-basierte interaktive Programmierung (NodeMCU)
2. AT-Command für die Nutzung als Seriell-zu-WLAN-Schnittstelle (meist herstellerseitig vorinstalliert)
[File:Ai_thinker_esp-01.pdf | Datenblatt]
Hauptplatine mit Host-Funktionalität
Raspberry Pi
Breite Community-Unterstützung. Kann wo ausreichend verwendet werden, aber dies wird nicht empfohlen, da schlechteres Preis-Leistungsverhältnis im Vergleich mit Beaglebone Black.