Que es el Chip Wifi Esp8266

En este gran mundo del IoT , uno de los principales participantes que debemos tener dentro de nuestro radar es el Chip WIFI esp8266 es un sistema basado en SOC (System on chip) de la empresa china ESPRESSIF , el cual ofrece una solución completa diseñado para ser conectado a una red Wifi por medio de su procesamiento interno y sus pines GPIO integrado según su modelo ,además sirve de  puente conexión  para dispositivos de más alto procesamiento como arduino o demás microcontroladores que existen . Puede ser usado para él envió de datos provenientes de la lectura de sensores o control de dispositivos por medio del uso de pocos componentes electrónicos, en la actualidad en el mercado existen 14 modelos basados en este dispositivo y múltiples modificaciones , los cuales  por su simpleza y bajo precio es una gran herramienta para iniciar el e mundo de las conexiones wifi .

Las características principales del chip son :

  • Protocolos soportados: 802.11 b/g/n
  • Alimentación 3.3 v.
  • Comunicación serial
  • Wi-Fi Direct (P2p), Soft Access Point
  • Potencia de salida: +19.5dBm en modo 802.11b
  • Consumo en modo de baja energía: <10 uA
  • Wi-Fi 2.4 GHz, soporta WPA/WPA2
  • Tamaño ultra reducido (11.5mm x 11.5mm)
  • Pines GPIO para sistemas de entrada o salida
  • Encendido y transmisión de datos en menos de 2ms
  • Rango de operación -40C° ~ 125C°

Definicion de pines

Diagrama de bloques funcionales del chip

En el siguiente diagrama se describen cada uno de los módulos funcionales que componen el chip ,Si requiere saber mayor información acerca de los módulos del chip  y sus características se puede ver el datasheet haciendo click en el botón rojo.

Tipos de Esp8266

Esp-01

Este modelo es el mas usado por su bajo costo el cual  incluye tres pines digitales GPIO0, GPIO2 y GPIO16  y una antena pcb impresa

Esp-02

Tiene tres pines digitales al exterior GPIO0, GPIO2, y GPIO15 y además acepta una antena WIFI externa lo que le hace muy interesante, para montajes que requieran alcance de la señal WIFI,

Esp-03

Este módulo dispone de seis GPIO. Saca los pines GPIO 2, 12, 13, 14, 15,16 e incluye una antena cerámica.

Esp-04

Este módulo dispone de siete GPIO. los pines GPIO 0, 2, 12, 13, 14, 15, 16 e incluye una antena cerámica.

Esp-05

Su mayor interés es para usarlo con algún micro-controlador como un simple módulo WIFI. No tiene ningún pin GPIO y posee conector para antena externa.

Esp-06

Este módulo dispone de siete GPIO. los pines GPIO 0, 2, 12, 13, 14, 15, 16, su gran desventaja  es su conexión con soldadura  casera.

Esp-07

Tiene 9 pines digitales al exterior GPIO 0, 2, 4, 5, 12, 13, 14, 15, 16, y una entrada analógica GPIO A0, además acepta una antena WIFI externa

Esp-08

Tiene 7 pines digitales al exterior GPIO 0, 2, 12, 13, 14, 15, 16, y una entrada analogía GPIO A0, además acepta una antena WIFI externa

Esp-09

Este módulo dispone de cinco GPIO. los pines GPIO 0, 2, 12, 13, 14, 15, su gran pega es que es de difícil soldadura casera.

Esp-10

Su mayor interés es para usarlo con algún micro-controlador como un simple módulo WIFI, ya que no posee pines GPIO

Esp-11

Este módulo dispone de dos GPIO. los pines GPIO 0 y 1 e incluye una antena cerámica.

Esp-12

Este módulo posee 9 pines digitales de entrada y salida , más 1 una entrada analógica AD0, tiene antena integrada y buen alcance,

Esp-12 (E y F)

Este módulo posee  once  pines digitales, una entrada análoga  y cuatro pines de comunicación SPI , además  la antena esta impresa sobre la pcb

Esp-13

Este módulo posee nueve pines digitales GPIO 0, 2, 4, 5, 12, 13, 14, 15, 16, por su formato es necesario un adaptador

Esp-14

Este módulo posee trece pines digitales  GPIO y 2 pines análogos , la antena esta impresa en el pcb

Tarjetas  mas usadas en la actualidad basadas en esp8266

En la actualidad se han desarrollado muchas tarjetas  basada en el chip esp8266  , teniendo como base alguna de las versiones anteriormente mencionadas , estos modulos son basado en el chip ESP8266 versión 12, en una sola placa podemos encontrar procesamiento y comunicación wifi, además que esta puede ser programada directamente usando el IDE de arduino por lo que es una ventaja teniendo en cuenta la expansión que este tipo de sistema ha tenido en los últimos tiempos. Esta placa posee contiene un puerto microbús para la alimentación y comunicación, además de un pin Vin para alimentación directa los cuales son regulados para trabajar a 3,3v ya que todos los pines trabajan a este voltaje  , ademas estas tarjetas poseen 11 pines digitales de entrada y salida), 1 entrada análoga), cabe destacar que todos los pines excepto D0 tiene la capacidad de programarse para interrupciones y de trabajar como PWM (modulación por ancho de pulso), además posee comunicación SPI e I2C.  , estas las tarjetas mas utilizadas son 

Node MCU

Wemos mini

Wemos D1 R1

Esta tarjeta tiene una característica especial tiene el mismo diseño en cuanto a tamaño y forma que un arduino uno lo que hace que los shield de este podamos conectarlos directamente con Wemos D1. Esta placa posee Jack de alimentación de 9-12 V los cuales lo regulan para trabajar a 3,3v ya que todos los pines trabajan a este voltaje y una salida de 5V a 1A para la conexión de otros dispositivos

Programación con arduino Ide

Una de las grandes ventajas de estas tarjetas es que permiten la programación por medio de wifi  (OTA) utilizando el ide de arduino , para ello se deben realizar algunas configuraciones en el ide de arduino , el pasos a paso de estas se puede conseguir haciendo click en el siguiente botón.

Ejemplo de proyectos

A continuación te mostrare un ejemplo explicado paso a paso de como construir un proyecto utilizando un wemos D1 R1 y un sensor de movimiento para el monitoreo en tiempo real de nuestro hogar , el cual tiene como objetivo brindar seguridad  contra ladrones , al momento de activarse nos enviara un acuse al servidor en este caso de la plataforma Alltime IoT (http://alltimeiot.com/login) , que se  ha activado el sensor y por ende que tenemos una persona no deseada en nuestra casa.

Ejemplos comerciales

Como hemos visto antes estas tarjetas nos brindan muchas ventajas  al momento de realizar proyectos IoT , ya que de manera muy fácil  podemos construir sistemas que nos permiten el monitoreo o el control de procesos por medio de conexiones Wifi, a continuación nombraremos algunos ejemplos de sistemas desarrollados usando este chip.

Sonoff es uno de los mas reconocidos usos comerciales que se le ha dado al chip esp8266 , ya que tienen una amplia gama de productos los cuales por medio de conexión wifi y su aplicación móvil pueden controlar las luces, los electrodomesticos de nuestra casa , monitorear humedad , temperatura  o sistemas de alarmas.

Espero hayan aprendido un poco mas acerca del tema  , esto es tan solo una breve introducción del potencial que tiene el chip esp8266 ,  detrás de todo esto  hay un sin numero de personas trabajando con el fin de brindarnos mejores y mas fáciles herramientas para realizar nuestros  proyectos de IoT , pero esto es solo la punta del iceberg en nuestros próximos blog tendremos sistemas mucho mas poderosos  .

Carlos Alberto Tejada Villalba
Ceo Alltimetech 
Magister en Internet  of things