Programando o ESP8266 ESP01 ESP01S utilizando o Adaptador USB Serial

O Adaptador USB Serial compatível com ESP8266, ESP-01 e ESP-01S foi criado para facilitar a integração dos módulos ESP8266-ESP-01-ESP-01S a um computador. O dispositivo utiliza o chip conversor CH340 para comunicação serial via USB, permitindo que o computador o identifique como uma porta COM. Essa funcionalidade possibilita programar o módulo por meio de instruções AT, de linguagem LUA ou diretamente pela plataforma Arduino IDE.

Neste tutorial utilizaremos o adaptador USB com chip ch340c (Figura 1), que já possui um botão de reset embarcado, mas você também pode utilizar outros adaptadores USB com chip Cp2102, como o ilustrado na Figura 2.

Adaptador USB Serial para ESP8266 ESP-01 com CH340c — Adaptador USB Serial para ESP8266. ESP-01 com CH340c

Adaptador USB Serial para ESP8266 ESP-01 com Cp2102.

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Especificações técnicas

O adaptador USB serial usado possui as seguintes características:

Chip CH340: responsável pela conversão USB-Serial;
Conector USB tipo A: para conexão direta na USB do computador;
Tensão de funcionamento: DC 5V;
Regulador de tensão: responsável por converter a tensão de entrada para 3,3 V para alimentar o ESP-01;
Capacitor de 1000 µF;
Conector 2x4P 2.54mm fêmea;
Conector 2x4P 2.54mm macho;
Tamanho: 49mm Largura x 15mm Profundidade x 12mm Altura;
Peso: 10g.

Adaptador USB serial e suas características.

O ESP-01S utilizado possui as seguintes características básicas:

Memória flash: 1MB;
Cor: Preto
Não possui LED indicador de energização;
LED azul conectado no pino GPIO2;
3 Resistores de pull-up (CH_PD, GPIO0, GPIO15).

ESP-01S utilizado e suas características.

A placa ESP-01S deve ser encaixada conforme ilustra a Figura abaixo para poder ser programada corretamente utilizando a IDE Arduino.

Conectando o adaptador USB serial e ESP-01 ao computador

Para verificar se o seu computador Windows reconhece a placa ESP-01S, faça uma verificação utilizando o Gerenciador de Dispositivos. Uma maneira de acessar esse painel é pressionando a combinação de teclas “Windows + r”. Quando a janela de execução aparecer, digite “mmc devmgmt.msc” sem incluir as aspas.

Acessando o gerenciador de tarefas pelo atalho.

Depois de inserir esse comando e clicar em “OK”, a janela correspondente será aberta conforme a Figura abaixo. Para checar se o driver da placa ESP-01S foi identificado, navegue até a seção Portas (COM e LPT) e expanda-a clicando na seta ao lado do nome. No exemplo a seguir, a ESP-01S foi corretamente reconhecida e atribuída a porta COM 8.

Se o seu computador não reconhecer a placa, ela poderá ser listada em “Outros Dispositivos”. Isso ocorre quando não há um driver disponível para interpretar o dispositivo. Para solucionar este problema, instale o driver CH340 disponível no nosso repositório.

Faça download aqui:

https://mega.nz/file/MQ5XCCZa#x1e0NhTwoLx6DWWXh1ZIhC7n7viFiQOCmTI10fUKVhY

Configuração do Arduino IDE para programação do ESP-01S

Antes de começar a desenvolver com a placa ESP-01S, é necessário fazer algumas configurações no Arduino IDE. Vamos começar atualizando o Gerenciador de Placas do Arduino IDE, o que é um processo bastante simples. Abra o Arduino IDE e navegue até Arquivo > Preferências (Figura 8). Depois, insira a URL fornecida abaixo na caixa de URLs adicionais para Gerenciadores de Placas, que se encontra na parte inferior da janela.

http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

Inserindo a nova URL nas preferências da IDE.

Depois, acesse o Gerenciador de Placas seguindo o caminho: Ferramentas > Placa > Gerenciador de Placas. Utilize o campo de busca para procurar por ESP8266 e instale o pacote clicando em “Instalar”.

Instalando o ESP-01S no Gerenciador de Placas.

As configurações e ferramentas para a placa ESP8266 ESP-01s incluem um novo conjunto completo de gcc, g++ e outros binários, que têm um tamanho considerável, podendo levar alguns minutos para serem baixados e instalados. Após a conclusão da instalação, aparecerá um pequeno texto “INSTALLED” ao lado da entrada. Você poderá, então, fechar o gerenciador de placas.

Para confirmar se a instalação foi feita corretamente, vá até Ferramentas > Placas > ESP8266 Boards e Generic ESP8266 Module (Figura 10).

Como programar o ESP-01S usando o adaptador USB serial

Depois de configurar o Arduino IDE, podemos avançar para a programação do ESP-01S. Neste tutorial, transferiremos o exemplo Blink para o ESP-01S. O Blink é um projeto básico que acende e apaga um LED usando um sinal digital. No ESP-01S, há um LED conectado ao pino GPIO 1 que pode ser utilizado para esse teste, eliminando a necessidade de componentes adicionais. Para acessar o Blink, siga o caminho: Arquivo > Exemplos > 01. Basics > Blink.

Acessando o exemplo Blink para o ESP-01s.

Caso tenha dificuldades em encontrar o exemplo do Blynk, copie e cole a programação abaixo para sua IDE Arduino:

/*
  ESP8266 Blink by Simon Peter
  Blink the blue LED on the ESP-01 module
  This example code is in the public domain

  The blue LED on the ESP-01 module is connected to GPIO1
  (which is also the TXD pin; so we cannot use Serial.print() at the same time)

  Note that this sketch uses LED_BUILTIN to find the pin with the internal LED
*/

void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);  // Initialize the LED_BUILTIN pin as an output
}

// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);  // Turn the LED on (Note that LOW is the voltage level
  // but actually the LED is on; this is because
  // it is active low on the ESP-01)
  delay(1000);                      // Wait for a second
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);  // Turn the LED off by making the voltage HIGH
  delay(1000);                      // Wait for two seconds (to demonstrate the active low LED)
}

Para fazer a transferência do código na placa ESP-01s, insira o adaptador USB-serial na porta USB do seu computador, conforme a Figura 12.

Observação: Neste tutorial nós não apertamos o botão da placa para entrar no modo gravação, apenas conectamos o adaptador na porta USB e gravamos a programação no ESP-01s. Não foi necessário apertar o botão com esta versão de placa.

Conexão do adaptador USB serial na porta USB do computador.

Além disso, para enviar o código para a placa ESP-01s, é preciso configurar a placa, definir o pino GPIO do LED e ajustar a porta de comunicação, conforme ilustramos na Figura 13.

Envie o código para a placa clicando no botão de carregar. Após completar a gravação da programação Blynk no ESP-01s, o LED conectado ao pino GPIO1 começará a piscar com um intervalo de 1 segundo, conforme programado no script.

Veja o vídeo prático

https://www.youtube.com/watch?v=wL-muiKil9I

Conclusão

Com as etapas descritas, você está preparado para iniciar a programação na placa ESP-01S utilizando o Arduino IDE. Desde a configuração inicial do gerenciador de placas até a execução do exemplo Blink, essas orientações oferecem uma base sólida para explorar as capacidades do ESP-01S. O processo de instalação do driver, ajuste das configurações e verificação do reconhecimento pelo sistema são essenciais para assegurar o funcionamento correto da placa. Com o LED piscando no pino GPIO1, compreendemos de forma prática os fundamentos do controle digital no ESP-01S. Com esses conhecimentos, você está apto a expandir suas experiências e projetos, incorporando essa versátil placa em suas futuras aplicações de IoT.

Perguntas Frequentes (FAQs)

Qual é a finalidade do módulo ES-01?

O módulo ESP-01 é um versátil dispositivo Wi-Fi utilizado em projetos de IoT (Internet das Coisas) para proporcionar conectividade e comunicação. Ele oferece uma maneira econômica de integrar capacidades sem fio aos dispositivos, permitindo uma integração fácil com diversos sensores, atuadores e outros componentes.

Posso utilizar o módulo ESP-01 com a plataforma Arduino?

Sim, o módulo ESP-01 é compatível com a plataforma Arduino. Ao instalar o núcleo ESP no Arduino IDE, você pode escrever código compatível com Arduino e aproveitar a vasta biblioteca da plataforma para desenvolver projetos com o módulo.

Qual é a tensão máxima que o módulo ESP-01 suporta?

O módulo ESP-01 opera com uma alimentação de 3,3V. Para evitar danos, é importante garantir que todos os sinais e fontes de energia conectados estejam dentro desse intervalo de tensão.

Posso usar o módulo ESP-01 em projetos alimentados por bateria?

Sim, é possível utilizar o módulo ESP-01 em projetos que funcionam com bateria. Contudo, para maximizar a vida útil da bateria, considere estratégias de economia de energia e otimize o consumo do módulo. Isso pode ser feito utilizando o modo de sono profundo do módulo e gerenciando as conexões Wi-Fi de forma cautelosa.

O módulo ESP-01 é capaz de comunicação segura?

Sim, o módulo ESP-01 suporta protocolos de comunicação HTTPS e SSL/TLS. Você pode estabelecer conexões seguras e proteger os dados trocados pelo módulo através da implementação de processos de criptografia e autenticação adequados.

É possível atualizar o firmware do módulo ESP-01?

Sim, o firmware do módulo ESP-01 pode ser atualizado. Existem várias formas de atualizar o firmware, incluindo atualizações over-the-air (OTA) e o uso de programas como o ESP8266 flasher. É fundamental seguir as instruções do fabricante e consultar a documentação oficial para obter as diretrizes mais recentes sobre a atualização do firmware.