LV001-ESP8266模块简介
这一节开始,我们来学习一下正点原子的ESP8266模块。
一、ESP8266?
1. ESP8266是什么?
ESP8266其实是由乐鑫公司推出的一款WIFI芯片,而国内的一些物联网公司基于乐鑫的ESP8266芯片开发出了许多WIFI模块,这些WIFI模块大多以ESP8266作为前缀命名,因此我们通常用ESP8266指ESP8266WIFI模块。

平常使用较多的ESP8266WIFI模块是国内安信可公司开发的,安信可公司开发的ESP8266WIFI模块有数十款,分为ESP-01、ESP-07、ESP-12三个系列,每个系列又包含不同的后缀进行细分,安信可公司这数十款WIFI模块的主芯片基本上都是乐鑫公司的ESP8266,不同型号间的主要区别是模块的尺寸、IO口数量、Flash容量大小,有的Flash是8Mbit而有的是32Mbit。这些型号间的具体区别如下图所示。

2. 有哪些特点?
- 802.11 b/g/n
- 内置Tensilica L106 超低功耗 32 位微型 MCU,主频支持 80 MHz 和160 MHz,支持 RTOS
- 内置10 bit高精度ADC
- 内置TCP/IP协议栈
- 内置TR 开关、balun、LNA、功率放大器和匹配网络
- 内置PLL、稳压器和电源管理组件,802.11b 模式下+18 dBm的输出功率
- A-MPDU 、 A-MSDU 的聚合和 0.4 s的保护间隔
- Wi-Fi @ 2.4 GHz,支持 WPA/WPA2 安全模式
- 支持AT本地升级及云端OTA升级
- 支持 STA/AP/STA+AP 工作模式
- 支持 Smart Config 功能(包括 Android 和 IOS 设备)
- HSPI 、UART、I2C、I2S、IR Remote Control、PWM、GPIO
- 深度睡眠保持电流为 20 uA,关断电流小于 5 uA
- 2 ms 之内唤醒、连接并传递数据包
- 待机状态消耗功率小于1.0 mW (DTIM3)
- 工作温度范围:详情请见具体型号规格书
3. 相关资料
乐鑫官网:无线通信 SoC、软件、云和 AIoT 方案|乐鑫科技 (espressif.com.cn)
安信可官网:欢迎 | 安信可科技 (ai-thinker.com)
二、ATK-MW8266模块
1. 模块简介
ATK-MW8266D 模块是正点原子推出的一款高性能 UART-WIFI(串口-无线)模块,ATK-MW8266D 模块板载了正点原子公司自主研发的 ATK-ESP-01 模块,该模块通过 FCC、CE 认证,可直接用于出口欧美地区的产品。但其实里面用的应该是ESP8266芯片,只是这里自己做成了对应的模块,方便开发。
ATK-MW8266D 模块采用串口( LVTTL)与 MCU(或其他串口设备)通讯,且内置 TCP/IP协议栈,能够实验串口与 WIFI 之间的转换。 通过 ATK-MW8266D 模块,传统的串口设备只需要简单的串口配置,即可通过网络( WIFI)传输自己的数据。
ATK-MW8266D 模块支持 LVTTL 串口,兼容 3.3Vh 和 5V 单片机系统,可以很方便得与其他产品进行连接。 同时,该模块支持还多种工作模式: WIFI STA、 WIFI AP、 WIFI STA+WIFI AP, 从而能够快速地构建串口-WIFI 的数据传输方案, 方便其他设备使用互联网传输数据。

2. 特性参数
2.1 基本参数

2.2 功能特性

2.3 电气参数

2.4 模块引脚说明

模块示意图如上图,引脚说明如下:

3. ATK-ESP-01 介绍
3.1 简介
ATK-ESP-01 Wi-Fi 模块是由广州市星翼电子科技有限公司开发,该模块核心处理器 ESP8266 在较小尺寸封装中集成了业界领先的 Tensilica L106 超低功耗 32 位微型 MCU,带有 16 位精简模式,主频支持 80MHz 和 160MHz,支持 RTOS,集成 Wi-Fi MAC/BB/RF/PA/LNA。
ATK-ESP-01模块支持标准的IEEE802.11 b/g/n协议,完整的TCP/IP协议栈。用户可以使用该模块为现有的设备添加联网功能,也可以构建独立的网络控制器。ESP8266 是高性能无线 SOC。以低成本提供最大实用性能。

上图是ESP8266的时钟,其实它有中文文档(ESP8266EX产品规格书,官网好像没找到,是正点原子提供的一份参考资料)的:

ESP8266 是一个完整且自成体系的 Wi-Fi 网络解决方案,能够独立运行,也可以作为从机搭载于其他主机 MCU 运行。 ESP8266 在搭载应用并作为设备中唯一的应用处理器时,能够直接从外接闪存中启动。内置的高速缓冲存储器有利于提供系统性能,并减少内存需求。
另一种情况是, ESP8266 负责无线上网接入承担 Wi-Fi 适配器的任务时,可以将其添加到任何基于微控制器的设计中,连接简单易行,只需通过 SPI/SDIO接口或 I2C/UART 口即可。
ESP8266 强大的片上处理和存储能力,使其可通过 GPIO 口集成传感器及其他应用的特定设备,实现了最低前期的开发和运行中最少地占用系统资源。
3.2 外观与引脚
ATK-ESP-01 模块是 ATK-MW8266D 模块的核心部件, ATK-ESP-01 模块一个高性能串口-WIFI 模块,通过 FCC、 CE 认证,可直接用于出口型产品中。模块内嵌 TCP/IP 协议栈,可以实现串口、 WIFI 之间的数据转换传输。 ATK-ESP-01 模块的尺寸图 :

ATK-ESP-01 模块的各个引脚的详细描述,如下表 :

ATK-ESP-01 模组启动模式说明 :
| 模式 | CH_PD( EN) | RST | GPIO15 | GPIO0 | GPIO2 | TXD0 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 下载模式 | 高 | 高 | 低 | 低 | 高 | 高 |
| 运行模式 | 高 | 高 | 低 | 高 | 高 | 高 |
注意:部分引脚已经内部上拉 ,可以看对应的原理图。
3.3 主要参数

3.4 最小系统

说明:
① 模块 IO 最大输出电流为 12 mA;
② 模块电源典型值为 3.3 V DC;
③ 模块低电平复位有效;
④ 模块固件在线升级需要在满足 3)的条件下, IO0 拉低,并复位模块; 固件升级完成后,GPIO0 释放,并复位模块;
⑤ 模块的 RXD 接 MCU 的 TXD,模块的 TXD 接 MCU 的 RXD;
4. 功能说明
ATK-MW8266D 模块支持三种工作模式,分别为: STA、 AP、 STA+AP。
- STA 模式
在此模式下, ATK-MW8266D 模块可连接其他设备提供的无线网络, 例如通过 WIFI 连接至路由器, 从而可以访问互联网,进而实现手机或电脑通过互联网实现对设备的远程控制。
- AP 模式
AP 模式为默认的模式,在此模式下, ATK-MW8266D 模块将作为热点供其他设备连接,从而让手机或电脑直接与模块进行通讯,实现局域网的无线控制。
- STA+AP 模式
该模式为 STA 模式与 AP 模式共存的一种模式, ATK-MW8266D 模块既能连接至其他设备提供的无线网络,又能作为热点,供其他设备连接,以实现广域网与局域网的无缝切换,方便操作使用。
除了上述的三种工作模式外, ATK-MW8266D 模块在进行 UDP 连接或作为 TCP 客户端连接时,能够进入透传模式,进入透传模式后, ATK-MW8266D 将会原封不动地把从 TCP服务器或其他 UDP 终端接收到的消息,通过 UART 发送至与之连接的设备。 需要注意:ATK_ESP8266 模块仅在 TCP Client 和 UDP,支持透传模式。
三、参考资料
| 分类 | 网址 | 说明 |
| ESP8266 系列入门教程 | 一个入门手册(安信可官网) | |
| ESP8266 AT 指令集 | 这是一篇关于ESSP8266的AT指令集的文档(安信可官网) | |
| ESP8266 AT 指令使用实例 | 这是一篇关于ESSP8266的AT指令集使用实例的文档(安信可官网) | |
| ESP-AT 用户指南 | 本指南详细介绍 ESP-AT 是什么、如何连接硬件、以及如何下载和烧录 AT 固件(乐鑫官网) | |
| 乐鑫官方技术文档 | 这里是乐鑫官方技术文档的入口,文档都可以来这里找(乐鑫官网) |