ESP-LAUNCHER - Kit oficial para ESP8266 da Espressif

ESP-LAUNCHER

O ESP8266 é um SoC que serviu como divisor de águas. Claro que já haviam alguns microcontroladores/SoCs com WiFi integrado antes dele, como o CC3200 da Texas Instruments. Mas a sua versatilidade de programação e, principalmente, seu preço, ajudaram na disseminação dessa arquitetura de uma maneira bem considerável. Para facilitar seu uso e adesão, surgiram alguns kits de desenvolvimento, como o NodeMCU. Todavia, há um kit que é o oficial, desenvolvido pela Espressif, e que estava até agora despercebido por nós brasileiros: é o ESP8266EX Demo Board, agora chamado puramente de ESP-LAUNCHER.

 

Kit ESP-LAUNCHER da Espressif
Figura 1 - Kit ESP-LAUNCHER da Espressif.

 

Infelizmente esse Kit ainda não pegou no Brasil, não é muito conhecido na Internet, mas eu tive a oportunidade de conhecê-lo por meio do Marcelo Junqueira, Gerente de Internet das Coisas na CI&T. Vamos ver o que esse Kit tem a oferecer?

 

 

O que vem na Placa

 

A placa em si não tem atributos necessariamente novos ou inovadores. É simples, pequena e sutil. Basicamente é composta por uma pequena placa contendo o ESP8266EX devidamente roteado com interface para memória SPI (onde fica gravado o programa), cristal e antena, dentre outros componentes; e também por uma "placa-base" que expõe os sinais do módulo e facilita a sua gravação, além de conter alguns adicionais. Veja na figura adiante a placa principal, que contém a estrela da vez - ESP8266EX.

 

Placa com ESP8266EX - Reparem no conector de antena SMA para WiFi.
Figura 2 - Placa com ESP8266EX - Reparem no conector de antena SMA para WiFi.

 

Dentre os pontos que eu achei mais interessante, é a presença do conector SMA para a antena WiFi. Sem sobra de dúvida isso permite conectar o módulo a antenas com melhor alcance de sinal do que a antena impressa tradicionalmente usada.

 

A Espressif passou a adotar o nome "ESP8266EX" para referenciar essa última linha de ESP8266, que contém algumas melhorias de layout, controle de energia, tolerância a EMI, dentre outros fatores. Mas não se assustem, em suma, é o bom e velho ESP8266 que muitos já devem conhecer.

 

O kit que eu recebi vem também com uma antena SMA, dessas tradicionais de roteadores WiFi. Vejam na imagem abaixo os componentes do Kit, a saber - Antena, módulo com ESP8266EX e Placa-Base.

 

Antena, placa com módulo ESP8266 e Placa-Base do ESP-Launcher.
Figura 3 - Antena, placa com módulo ESP8266 e Placa-Base do ESP-Launcher.

 

Já a placa-base é uma facilitadora da vida alheia. Ela tem, como é bem perceptível ao seu centro, conectores para encaixe do módulo ESP8266EX. Adicionalmente, possui conectores USB para pura e simples alimentação elétrica da placa e seus componentes, como também possui conector USB ligado ao conversor USB-Serial, o tradicional chip FTDI, para fazer a gravação e comunicar serialmente com o módulo. Analogamente, é a mesma estratégia adotada nos NodeMCU - a presença de um conversor USB-Serial para interface de gravação e comunicação.

 

Foto em Destaque da Placa-Base do ESP-Launcher.
Figura 4 - Foto em Destaque da Placa-Base do ESP-Launcher.

 

Um ponto que alguns devem ter observado à primeira vista, é a presença de LED emissor de infravermelho e receptor de infravermelho na placa (vejam no canto inferior direito da imagem acima). A Espressif tem apostado no desenvolvimento de produtos com conectividade WiFi e habilidade de controlar componentes via Infravermelho (já pensou quantos ar-condicionados poderiam ser "automatizados" via WiFi com um ESP8266 dotado de Infravermelho?!). Dada a quantidade de produtos que temos no mercado, como televisores, ar-condicionados, dentre outros, é uma boa aposta. Fora isso, a placa basicamente expõe os sinais do ESP8266EX, como irei mostrar a seguir.

 

 

Pinagens e Conexões

 

No ESP8266 System Description são apresentados toda uma série de detalhes a respeito do módulo ESP8266EX e da ESP-Launcher, o kit composto pelo módulo + placa-base da Espressif. Ou seja, caso tenha curiosidade, nesse documento você poderá conferir mais coisas do que eu apresento neste artigo!

 

Nesse documento (pelo menos na versão antiga dele), estava presente a imagem adiante, que detalha em legenda cada um dos componentes do ESP-LAUNCHER, sejam sinais, barramentos de comunicação e demais conectores, dentre outros.

 

Legenda dos componentes da placa ESP-Launcher
Figura 5 - Legenda dos componentes da placa ESP-Launcher. Fonte: www.espressif.com.

 

E uma outra característica um tanto quanto sutil é a presença de uma segunda memória Flash, "HSPI", presente na placa-base. Ou seja, é possível gravar um programa na memória SPI presente na pequena placa que contém o ESP8266, e um segundo programa na memória Flash que está na placa-base. Um jumper permite determinar qual memória é acionada na operação do ESP8266 (vide na figura acima - Jumper do item número 19).

 

Um cuidado que sempre vale a pena destacar: O ESP8266 opera em 3V! Mesmo pelo fato de usar USB, que é 5V para alimentar o módulo, não significa que seus sinais sejam 5V. A alimentação USB passa por regulador de tensão que deixa a alimentação dos circuitos e componentes da placa em 3V, ok? 

 

A documentação também fornece a imagem abaixo, que tem por foco detalhar os sinais de interface e chaves de controle. Pelo que eu pude observar, essa placa expõe bem sucintamente as sinalizações para I2C (canto superior direito), UART (canto superior esquerdo), SPI (canto inferior esquerdo), e por fim PWM, IOs e Infravermelho (canto inferior direito). Ou seja, é uma Evaluation Board (placa de avaliação) para analisar as possíveis interfaces do ESP8266 com outros componentes, sejam sensores, atuadores e até mesmo outros microcontroladores.

 

Detalhamento de sinais de interface da ESP-Launcher
Figura 6 - Detalhamento de sinais de interface da ESP-Launcher. Fonte: www.espressif.com

 

Ah, mas e se eu quiser acessar diretamente as IOs do módulo? Bom, observe os headers fêmea presentes à direita da figura. Eles são um espelho das conexões do ESP8266 presente na placa, seja um mero sinal GND/3V3, aos sinais IO2, IO13, etc.

 

 

Desenvolvimento e Suporte

 

Se vale uma observação, a Espressif tem caprichado bastante o seu suporte a desenvolvimento. O que antes era uma caça ao tesouro cerceada de documentos com selo de "confidential", é agora um site responsivo com ampla documentação, esquemáticos  de placas disponíveis, códigos-fonte para inspiração e toda uma outra série de detalhes para embasar o uso do ESP8266 e seus irmãos mais novos, incluindo o já famoso ESP32.

 

Dito isso, o datasheet do ESP8266EX hoje é fornecido de maneira limpa e bem mais clara do que as primeiras versões. E para começar o desenvolvimento do módulo, uma página bem objetiva de Guia Inicial.

 

Quer fazer seu projeto profissional com ESP8266? Também há material - o ESP8266 System Description

 

A Espressif foca no desenvolvimento para ESP8266 de uma maneira mais purista, ou seja, nada de interfaces Arduino-like. A documentação de desenvolvimento detalha uso de SDK com foco em sistemas de tempo real (RTOS), configurações de Makefiles, compilador e mecanismos de gravação via Serial ou OTA - Over the Air, que é a gravação de firmware via WiFi.

 

E neste link você irá encontrar toda a documentação publicamente disponível pela Espressif para módulos ESP8266 e similares.

 

Mesmo a despeito do "susto", é sim possível programar e desenvolver com o ESP-LAUNCHER usando o Arduino IDE com o ESP8266 Plugin.

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André Curvello
Graduado em Engenharia de Computação com ênfase em Sistemas Embarcados pela USP, campus São Carlos, possui MBA em gestão de TI pela UNIFRAN e Mestrado em Ciências pela EESC-USP. Atua como Analista de Tecnologia para Sistemas Embarcados na Padtec S/A, sendo também professor de pós-graduação e instrutor de cursos na área de sistemas embarcados. Como hobby, gosta de programar tudo que pode ser programado, escovando bits sempre ao lado de um bom café. Gosta de compartilhar seu conhecimento por meio de palestras, e publicando artigos como colaborador dos sites Embarcados e FilipeFlop.

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Eduardo Castellani
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Ótima matéria

Eduardo Castellani
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Um ponto que alguns devem ter observado à primeira vista, é a presença de LED emissor de infravermelho e receptor de infravermelho na placa (vejam no canto inferior direito da imagem acima). A Espressif tem apostado no desenvolvimento de produtos com conectividade WiFi e habilidade de controlar componentes via Infravermelho (já pensou quantos ar-condicionados poderiam ser "automatizados" via WiFi com um ESP8266 dotado de Infravermelho?!). SEI LÁ, mas o Infravermelho precisa ficar apontado para o receptor, eu tentaria usar um NRF24L01

Eduardo Castellani
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Mas e o problema do direcionamento? se a placa usa infra, porque não usar o NRF24L01 usa 2.4GHz mesmo sendo de outra banda? sei lá, sei pouco, mas não gosto da ideia de ter que direcionar o infra. Mas parabéns pela materia

Eduardo Castellani
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Eduardo castellani

Pergunto se poderia ligar o NRF24L01 no ESP8266 e assim substituir o infra? assim, via internet, eu enviaria um comando ao ESP8266 e ele reenviaria o comando para o NRF24L01 agindo em varios nós.