Готовые модули для Arduino и ESP

Модуль — маленькая плата с микросхемой, обвязкой и выводами, которую ставят в устройство целиком. Здесь — карточки модулей по спецификациям их производителей, а параметры чипов на них — по даташитам изготовителей микросхем.

ESP-01 и ESP-01SWi-Fi на ESP8266EX: выводы 2 × 4, питание 3,3 В, режимы загрузки, отличия ESP-01S

Модуль в этом разделе — законченный узел на маленькой печатной плате: микросхема, её обязательная обвязка и выводы для подключения — штыри, контактные площадки или полуотверстия по краю. Модуль не работает без основной платы: питание, связь с компьютером и кнопки даёт она. Этим модуль отличается от отладочной платы, которую достаточно подключить кабелем USB, и от карточки микросхемы, где описан сам чип.

Карточка модуля опирается на два документа: спецификацию производителя модуля — разводка выводов, питание платы, антенна, подтяжки — и даташит производителя чипа — уровни, токи, режимы. Если производитель модуля документации не публикует, карточку не пишем.

Карточки модулей

Модуль	Производитель и чип	Связь	Питание	Выводы
ESP-01 и ESP-01S	Ai-Thinker, ESP8266EX	Wi-Fi 802.11 b/g/n, 2,4 ГГц	3,0–3,6 В, источник больше 300 мА (ESP-01S — от 500 мА)	8 штырей 2 × 4: UART, EN, RST, GPIO0, GPIO2

Что проверять в спецификации модуля

Что	Почему важно	Пример: ESP-01
Нумерация выводов	у модулей она своя, не такая, как у корпусов DIP и разъёмов IDC	1–4 в одном ряду и 5–8 в другом, оба слева направо
Напряжение питания	его задаёт производитель модуля, оно может быть уже, чем у чипа	3,0–3,6 В у модуля при 2,5–3,6 В у ESP8266EX
Ток источника	при передаче ток может кратковременно намного превышать средний, источник выбирают по пику	300 мА в пике при среднем около 71 мА
Логические уровни	5-вольтовую логику к 3,3-вольтовым выводам подключают через преобразователь уровней	выводы на 3,3 В, вход ESP8266EX — не выше 3,6 В
Что подключено на плате	подтяжки и светодиоды на выводах загрузки влияют на запуск	на ESP-01S GPIO15 подтянут к земле, на IO2 — светодиод
Чего нет на выводах	часть возможностей чипа на модуле недоступна	на ESP-01 не выведены АЦП и GPIO16 для пробуждения из сна
Антенна	от размещения на основной плате зависит дальность связи	зону антенны выносят за край платы, металл рядом не ставят

Модули Espressif в атласе микроконтроллеров

Модули Espressif с чипами ESP32 и ESP8684 описаны в разделе «ESP32» по их даташитам: какие выводы модуля свободны, какие заняты флеш-памятью и PSRAM и какие участвуют в загрузке.

Модуль	Чип	Страница
ESP32-WROOM-32E	ESP32	выводы модуля
ESP32-WROVER-E	ESP32 с PSRAM	выводы модуля
ESP32-S3-WROOM-1	ESP32-S3	выводы модуля
ESP32-C3-MINI-1	ESP32-C3	выводы модуля
ESP8684-MINI-1	ESP8684 (ESP32-C2)	выводы модуля

О самом чипе ESP8266EX — отличия от ESP32, GPIO, АЦП и сон — рассказано в статье «ESP8266».

Отладочные платы с модулями и чипами Espressif

NodeMCU DevKit V1.0 — плата на модуле ESP-12E с ESP8266EX, мостом USB-UART и стабилизатором 3,3 В.
LOLIN (Wemos) D1 mini — плата с ESP8266EX, флеш-памятью 4 МБ и мостом CH340C.
ESP32-DevKitC V4 — плата Espressif с модулем ESP32-WROOM, ESP32-WROVER или ESP32-SOLO-1.

Микросхемы, которые продаются на платах-модулях

Многие модули — это одна микросхема на маленькой плате с разъёмом и несколькими резисторами и конденсаторами. Для них главное — карточка самой микросхемы: регистры, адреса и уровни там те же, что на модуле. Обвязку конкретной платы сверяют с её схемой.

MPU-6050 — акселерометр и гироскоп с интерфейсом I²C.
MAX7219 — драйвер семисегментных индикаторов и светодиодных матриц 8 × 8.

Готовятся к публикации

HC-SR04 — ультразвуковой дальномер · HC-05 — модуль Bluetooth · NRF24L01 — радиомодуль 2,4 ГГц

Частые вопросы

Чем модуль отличается от отладочной платы?

Модуль рассчитан на установку в устройство: на нём чип с минимальной обвязкой, а стабилизированное питание и связь с компьютером должны дать основная плата. Отладочная плата готова к работе сама по себе: на NodeMCU, например, стоят модуль ESP-12E, мост USB-UART и стабилизатор 3,3 В, поэтому её достаточно подключить кабелем USB.

Чья документация главная — производителя модуля или чипа?

Нужны обе. Спецификация модуля говорит, какие выводы чипа выведены наружу и под какими номерами, какая на плате флеш-память и антенна, какой ток должен давать источник и что подтянуто на самой плате. Даташит чипа — про уровни сигналов, режимы загрузки и токи в разных режимах. У ESP-01 разводку выводов и ток источника задаёт Ai-Thinker, а допустимые уровни на входах и скорость журнала загрузчика — даташит Espressif на ESP8266EX.

Можно ли питать модуль ESP-01 от 5 В, как плату NodeMCU?

Нет. NodeMCU и Wemos D1 mini принимают 5 В от USB, потому что на них стоит стабилизатор 3,3 В. Сам ESP-01 такого стабилизатора не имеет: по спецификации Ai-Thinker ему нужно 3,0–3,6 В, а высокий уровень на входе ESP8266EX не должен превышать 3,6 В (VIH max по даташиту Espressif). Сигнальные выводы у отладочных плат на ESP8266 тоже работают на 3,3 В.