代码收藏家 深入介绍物联网芯片ESP8266及其应用
ESP8266是一款由Espressif Systems所开发的低成本的Wi-Fi微控制器芯片，它具有内置的TCP/IP网络协议栈，可以提供任何微控制器访问到Wi-Fi网络的能力。
主要特点:
价格优势: 相对于其它Wi-Fi芯片，ESP8266的价格较低，使得它非常适合预算有限的项目。
集成度高: 它集成了32-bit微处理器、TCP/IP协议栈、实时操作系统和用户编程空间，使其可以作为单片机使用。
内存: 有的模块提供了高达160kB的内部RAM和可扩展的外部QSPI flash，这取决于应用模块的版本。
GPIO: 提供多个通用输入输出端口(GPIO)，这些端口的数目再次出现在不同的模块版本中。
通信: 支持标准的802.11 b/g/n Wi-Fi，以及多种加密方式。
功耗: 设有低功耗模式，例如深度睡眠模式，适合于移动设备或电池供电的场景。
应用: 可用于各种物联网(IoT)应用，例如智能插座、传感器网络和穿戴设备。
开发工具: 与ESP8266配合的软件开发包(SDK)提供了丰富的网络协议栈和丰富的库，容易进行开发。
常见型号：
ESP8266系列芯片有多种型号，它们在封装方式、内部存储空间、引脚数等方面各有不同。以下是一些常见的ESP8266型号：
ESP-01: 这是最基本的ESP8266模块，它只有少数的GPIO引脚，主要用于简单的Wi-Fi任务。
ESP-02: 与ESP-01类似，但采用不同的引脚布局。
ESP-03: 提供了更多的GPIO引脚，并且有一个陶瓷天线。
ESP-04: 没有内置天线，需要外接。
ESP-05: 只有一组GPIO引脚。
ESP-07: 带有陶瓷天线和U.FL连接器，支持外接天线。
ESP-12(E/F/S): 提供多达22个GPIO引脚和一个完整的Wi-Fi系统，是一种广泛应用的模块。
ESP-13: 通常封装在板上，带Wi-Fi天线。
ESP-201: 能让用户直接访问所有GPIO引脚的模块。
这些模块可以在功能和设计上进行扩展或缩小，满足特定用途的需求。在实际应用时，用户会根据这些模块的特性和自己的需求选择合适的型号进行开发。例如，ESP-12E和ESP-12F因为提供的GPIO比较多，所以在需要许多IO端口的项目中非常受欢迎。而ESP-01因为体积小巧而适合空间有限的设计。
芯片功耗
ESP8266芯片的功耗取决于其工作状态。在不同的工作模式下，功耗也不同。一般来说，有以下几种常见的工作模式：
- 活动模式(Active Mode): 当ESP8266芯片完全启动，并执行任务如传输数据时，它的功耗最高。在此模式下，功耗大约为170mA-215mA。
- 睡眠模式(Sleep Mode):
- 轻度睡眠模式(Light Sleep): 在此模式下，CPU和Wi-Fi停止工作，可以降低功耗。此时，功耗约为 0.9mA。
- 模组睡眠模式(Modem Sleep): 当CPU工作但Wi-Fi处于关闭状态时，此时功耗较低，大约在15mA左右。
- 深度睡眠模式(Deep Sleep): 极大地减少了功耗，此时只保留RTC运行，功耗可以降至10微安（10uA）以下。
ESP8266的深度睡眠功耗特别低，非常适合电池供电的物联网项目，这意味着它可以在不频繁交换数据的情况下运行很长时间。但是，深度睡眠后再次唤醒需要重新启动模块，这意味着会有一些延迟。因此，选择哪种睡眠模式会根据应用场景和对功耗与响应速度的要求来权衡。
AT命令
ESP8266模块支持一个叫做AT指令集的指令接口。这些AT指令允许用户通过简单的串行通信来控制ESP8266的Wi-Fi功能。以下是一些常用的AT指令：
AT: 检测AT指令通信是否正常。如果ESP8266收到此指令，并返回“OK”，那么通信正常。
AT+RST: 重置ESP8266模块。
AT+GMR: 查询当前固件版本信息。
AT+CWMODE: 设置Wi-Fi模式（站点模式、AP模式或双模）。
AT+CWJAP: 连接到AP。需要提供SSID和密码。
AT+CWLAP: 列出可用的AP。
AT+CWQAP: 断开已连接的AP。
AT+CIPSTART: 建立TCP连接或注册UDP端口。需要提供类型（TCP/UDP）、远程主机IP和端口。
AT+CIPSEND: 在建立连接后，发送数据。
AT+CIPCLOSE: 关闭TCP或UDP连接。
AT+CIPSTATUS: 查询当前连接状态。
AT+CIFSR: 查询本地IP地址。
AT+CIPMUX: 设置单连接或多连接模式。
AT+CIPSERVER: 配置模块作为服务器。
这些只是基础的AT指令，ESP8266还支持许多其他功能相关的指令。使用时，每一个指令通常都需要附加一定的参数，且每个指令都有相应的成功或错误响应。在开始之前，建议深入阅读官方文档来了解所有可用的AT指令及其用法。
