ESP8266指南：角色、功能及应用

最近ESP8266（其实是芯片编号，但在此指ESP-0112系列的电路板，或是同样用ESP8266的电路板）很夯，相关文章很多，但零星一篇一篇看容易一头霧水，而且多數偏重具體技術實務解說，或很熱情的告訴大家ESP8266又有什麼發展與突破（科技傳教士），較少有基本觀念建立的文章（心理建設），筆者嘗試寫一篇這樣的文章。

ESP8266大致可以扮演3種應用角色：

Arduino本身沒有Wi-Fi功能，但ESP8266有Wi-Fi功能，Arduino需要進行Wi-Fi無線收發時，可以透過ESP8266來實現。簡單說，這是把ESP8266當成Arduino的Wi-Fi擴充卡（Shield）來用，差別只是ESP8266可能更便宜而已。

例如將溫度計與ESP8266連接，並預先在ESP8266的執行程式中寫入SSID=xxx，Password=yyy，讓ESP8266以Web Client（其實連上線後用任何Internet協定均可，但最常用是WWW/HTTP）的身份，定時把溫度資料回傳到附近的Wi-Fi路由器上，再透過路由器傳遞到區域網路或Internet上的某個網站（Web Server），以便定時統整記錄溫度資料。

這角色是扮演成Web Server，而讓Web Client來連線取得服務，這種應用方式最少，畢竟ESP8266硬體規格、效能太過薄弱，但網路上確實有一點這類的想法與討論。

整體而言多數人採第二種應用，例如用ESP8266連接一個電源插座，然後透過Web瀏覽器遙控插座的開或關，也有人用來定期記錄土壤濕度等。

若本來已經使用過Arduino的人，最簡單的開發方式就是用Arduino IDE開發軟體來開發ESP8266的執行程式，很多語法已經可相容使用，如pinMode、digitalRead、digitalWrite等。

如果不用Arduino也可以用C語言（嚴格而論Arduino用的程式語言，其學名為Processing，但其實90%與C、C++語言相仿），因為ESP8266的SDK（軟體開發套件）源頭就來自GCC編譯器，C語言可以提供更接近硬體層的低階控制。另外也可以用Python語言開發，但是是微型的Micro Python。

程式開發完後怎樣放入ESP8266內，以便讓ESP8266一直執行該程式呢？此分成有Arduino電路板或沒有Arduino電路板。

如果有，可以在Arduino IDE內選擇讓Arduino電路板充當燒錄器，對ESP8266進行燒錄。如果沒有，就必須去購買一條「USB轉TTL」的轉接器，將轉接器一端連接PC的USB埠，另一端（先確認電壓已從5V降至3.3V，否則過高的電壓會傷害ESP8266）接至ESP8266，而後在PC端用串列埠通訊軟體，如putty、Realterm、 sscom32等，而後以下指令的方式，將程式從PC端燒錄到ESP8266上。

除了燒錄執行程式外，其實也可以燒錄、更新ESP8266上的韌體程式，但使用機會比燒錄執行程式低一點。

除了Wi-Fi通訊能力外，有的ESP8266有提供1個10-bit的ADC輸入（實際接腳與TOUT共用），如此可方便ESP8266與各種感測器連接，不過有的沒有提供，必須注意。

另外ESP8266有PWM輸出功能，腳位為GPIO12、GPIO13、GPIO15，但還要看電路板本身是否有實現。（註：2015年8月21日釋出的1.1版ESP8266 RTOS SDK可以支援PWM、C++程式語言。）

此外ESP8266的Datasheet上有提及ESP8266有即時鐘（Real-Time Clock, RTC）功能，但多數ESP8266電路板沒有實現這項功能。如果真的有取得真實世界的日期、時間等資訊需求，建議在Wi-Fi連線後，用Internet上的NTP（Network Time Protocol）協定來取得會比較合適。

整體而言ESP8266的一般性輸出入（General Purpose Input/Output, GPIO）功能相當薄弱，畢竟是以Wi-Fi通訊為主要功能，表面上有編號1-16的GPIO接腳，但實際真的顯露的接腳相當少，象徵性提供2、3個腳位，因此不要對ESP8266有過度期望，畢竟只是57美元的小玩意兒。

另外，ESP8266雖可支援SDIO、SPI、I2C等多種介面，但其實同時間只能使用一種介面，且為了串接外部的快閃記憶體（韌體與執行程式都存在這個記憶體內），已經不可能轉換成SDIO、I2C等其他介面，此同樣在提醒大家勿過度期望ESP8266的外接接腳功能，應將多數需求寄望在Wi-Fi通訊上。

簡單來說，對電子線路較無把握、只學過簡單Arduino應用開發者，筆者建議用Arduino來開發ESP8266應用，也透過Arduino將程式燒錄到ESP8266內，比較簡單，一片Arduino電路板約數百元台幣。

而對電子線路較把握者，或期望用Arduino IDE/Processing以外的程式語言開發者，可以只花數十元台幣買一條USB轉TTL線路，透過串列埠通訊程式來燒錄。軟硬體底子較足的人才建議此法。

谢谢大老板分享。

谢谢大牛的分享，正学习中！感谢分享！

讲的有点啰嗦，讲AT和IOT功能就行