Aula 4: Primeiros passos com o módulo ESP8266 ESP-01

São tantos módulos ESP8266 e adaptadores que muitas vezes geram uma grande confusão e dúvidas sobre a utilização deles. Nesta aula iremos sanar as dúvidas mais frequentes, mostrando as formas de programação com ESP8266, tipos de adaptadores e suas funções, circuitos de exemplo, modos de utilização e etc.

Ao terminar essa aula você estará apto a começar a desenvolver com ESP8266 ESP-01 sem complicações e posteriormente avançar nos estudos criando novos projetos.

ESP8266 versão ESP-01

A versão ESP-01 é a versão mais comum do ESP8266. Foi o primeiro módulo a ser disseminado e usado pelos makers. É a versão mais básica, contendo o mínimo de pinos. Isso significa que para utilizar esse módulo faz-se necessário o uso de mais componentes externos.

Veja abaixo o formato e pinagem desse módulo.

Pinos módulo ESP-01

Modos de Operação ESP-01

Existem dois principais modos de operação do ESP-01. Vai depender do seu gosto, facilidade ou finalidade, qual modo de operação escolher.

Modo 1 – Comandos AT

No modo Comandos AT, o módulo possui instalado um programa chamado “Firmware Comandos AT”. Esse programa tem uma função pré-determinada que é receber comandos de operação via UART (pinos TX e RX). Nesse modo, o ESP-01 deverá trabalhar em conjunto com um microcontrolador. O microcontrolador será o responsável por enviar os comandos AT para o ESP-01. A placa Arduino possui um microcontrolador capaz de realizar esses comandos. O Firmware Comandos AT já vem instalado de fábrica podendo estar em diferentes versões, mas pode ser atualizado caso venha com uma versão antiga. Veremos sobre gravação e atualização do firmware mais a frente.

Existem comandos específicos para cada tarefa do ESP-01. Por exemplo o comando AT+CWJAP_CUR é utilizado para conectar o módulo a uma rede WiFi. Veja mais alguns comandos comuns na tabela abaixo:

Comandos AT módulo ESP-01

Se você for utilizar este modo, é muito importante verificar o manual oficial de comandos AT. No manual você encontra todos os comandos possíveis, descrição de cada comando e outras informações úteis. Sempre verifique a versão do manual para não pegar um manual antigo e ocorrer de um comando não funcionar.

Manual comandos AT

Comandos que não são mais usados e não funcionam estão indicados como deprecated informando qual o comando atual.

Manual comandos AT

Quando utilizar o modo Comandos AT?

Esse modo pode ser utilizado quando você tem em mãos o módulo ESP-01 mas quer usar mais pinos em seu projeto, utilizando então o ESP-01 em conjunto com um Arduino. Assim você desenvolve seu projeto usando mais portas digitais, analógicas, expandindo a possibilidade de desenvolvimento.

Modo 2 – Standalone

No modo Standalone, o ESP-01 trabalha como um microcontrolador por si só, sem a necessidade de um microcontrolador externo. O software pode ser totalmente customizado de acordo com as necessidades de uso. É possível utilizar a IDE Arduino, criar um programa básico pisca LED e gravar no módulo. É possível também utilizar as bibliotecas de WiFi para ESP8266 e desenvolver o software em cima delas, criar web servers e muito mais.

Esse modo é muito utilizado com as placas de desenvolvimento como NodeMCU, pois possuem mais pinos tornando os projetos mais interessantes e livres para customizações. Mas nada impede de também utilizar com ESP-01.

Quando utilizar o modo Standalone?

Quando não faz-se necessário o uso de um microcontrolador externo e quando é interessante customizar o software programado no ESP-01 para que realize diversas funções diferentes.

Particularmente eu comecei com ESP8266 utilizando comandos AT. Mas assim que descobri que poderia utilizá-lo em modo standalone, programa-lo via IDE Arduino, customizando o código da forma que queria, não utilizei mais comandos AT em projetos. Atualmente só utilizo o modo comando AT para teste de funcionamento dos módulos.

Tipos de Adaptadores para ESP-01

Existem diversos tipos de adaptadores para ESP-01. O uso de adaptadores não é obrigatório mas podem facilitar o desenvolvimento. Adaptadores têm funções diversas como facilitar o uso, converter níveis de sinal, facilitar programação, adicionar interface USB-serial e etc.

Na loja FILIPEFLOP temos dois tipos de adaptadores. Veja a seguir:

Adaptador UART para Módulo WiFi ESP-01

Adaptador UART para Módulo WiFi ESP-01

Esse adaptador expõe os pinos VCC, GND, TX e RX do módulo ESP-01. Também faz a conversão de nível lógico entre 5 V e 3,3 V que é a tensão de trabalho do ESP-01. Sendo assim, é totalmente seguro conectar esse adaptador diretamente ao Arduino que trabalha em 5 V por exemplo.

É um adaptador ideal se você deseja usar o ESP-01 em modo Comandos AT juntamente com o Arduino, pois para este modo necessitamos apenas dos pinos TX e RX.

Adaptador USB para Módulo WiFi ESP-01

Adaptador USB para Módulo WiFi ESP-01

Esse adaptador fornece uma interface USB-serial ao ESP-01. Com ele é possível utilizar o ESP-01 conectado ao USB do computador ou até mesmo a uma Raspberry Pi. Da mesma forma como o adaptador anterior, ele é utilizado com firmware de comandos AT.

De fábrica, não é possível gravar firmware AT ou qualquer outro programa com estes adaptadores. É necessário fazer uma pequena modificação colocando uma chave on/off entre o pino GPIO0 e GND.

Mais informações sobre este adaptador e modificação você encontra neste post.