diff --git a/cb93c086-4b6f-4c32-82a5-208adb14d0bf/draft_overlay.json b/cb93c086-4b6f-4c32-82a5-208adb14d0bf/draft_overlay.json new file mode 100644 index 0000000..50612a7 --- /dev/null +++ b/cb93c086-4b6f-4c32-82a5-208adb14d0bf/draft_overlay.json @@ -0,0 +1,4 @@ +{ + "title": "ESP8266 : panorama du SoC, des modules et des cartes de développement", + "_updated_at": "2026-05-16 14:53:31" +} diff --git a/cb93c086-4b6f-4c32-82a5-208adb14d0bf/draft_overlay.md b/cb93c086-4b6f-4c32-82a5-208adb14d0bf/draft_overlay.md new file mode 100644 index 0000000..5facc73 --- /dev/null +++ b/cb93c086-4b6f-4c32-82a5-208adb14d0bf/draft_overlay.md @@ -0,0 +1,157 @@ +# ESP8266 : panorama du SoC, des modules et des cartes de développement + +## Présentation + +L'**ESP8266** est un microcontrôleur économique intégrant nativement une interface **Wi-Fi 2,4 GHz** (IEEE 802.11 b/g/n) et une pile **TCP/IP**. Il est conçu et commercialisé par **Espressif Systems**, société chinoise basée à Shanghai et présente à l'international (États-Unis, Inde, République tchèque, Brésil, Singapour). + +Lancé fin **2014**, l'ESP8266 a connu un succès fulgurant grâce à un rapport prix / fonctionnalités sans précédent : pour quelques euros, il met à disposition un microcontrôleur 32 bits cadencé à 80 MHz et une connectivité Wi-Fi complète. Sa déclinaison la plus connue, le module **ESP-01**, est devenue la porte d'entrée standard vers l'IoT pour le grand public. + +Le SoC a depuis été complété par la famille **ESP32** (cœur Xtensa LX6/LX7 dual-core, Bluetooth en plus du Wi-Fi), puis par les **ESP32-Cx / ESP32-Sx / ESP32-Hx**. L'ESP8266 reste cependant massivement utilisé pour les projets simples, peu gourmands en ressources et sensibles au coût. + +## Trois niveaux à ne pas confondre + +Avant d'entrer dans les spécifications, une clarification de vocabulaire — fréquemment mélangé dans la documentation amateur : + +| Niveau | Définition | Exemples | +|---|---|---| +| **SoC** *(System on Chip)* | Le circuit intégré nu, vendu par Espressif. | ESP8266EX | +| **Module** | Un petit PCB qui embarque le SoC, sa flash, son antenne et un brochage standardisé. | ESP-01, ESP-12E, ESP-WROOM-02 | +| **Carte de développement** | Une carte plus large embarquant un module, un pont USB-série, un régulateur, des boutons et des broches au pas standard. | NodeMCU, WeMos D1 mini, Adafruit HUZZAH | + +L'ESP-01 est donc un **module** (vendu par AI-Thinker), ni un SoC ni une carte de développement. Cette distinction guide la suite de l'article. + +## Spécifications techniques du SoC ESP8266EX + +### Processeur + +- cœur **Tensilica Xtensa LX106**, RISC 32 bits ; +- cadencé à **80 MHz** par défaut, **160 MHz** en overclock logiciel. + +### Mémoire + +- **32 Kio** d'IRAM (instructions) ; +- **32 Kio** de cache d'instructions ; +- **80 Kio** de RAM utilisateur ; +- **16 Kio** de RAM système réservée à l'ETS ; +- pas de ROM ni de flash interne : le code est chargé depuis une **flash SPI externe** (QSPI) pouvant atteindre **16 Mio**. Sur les modules vendus, la capacité se situe en pratique entre 512 Kio et 4 Mio. + +### Radio Wi-Fi + +- norme **IEEE 802.11 b/g/n** (2,4 GHz uniquement) ; +- chiffrements **WEP, WPA, WPA2** (pas de WPA3) ; +- modes **station**, **point d'accès** et **mixte (STA+AP)** ; +- bloc RF intégré (TR switch, balun, LNA, PA, matching network) : seule l'antenne reste à fournir. + +### Périphériques + +- **17 GPIO** numérotés (GPIO0 à GPIO16), dont une partie est préemptée par la flash SPI ou non exposée sur les modules courants ; +- **SPI** matériel ; +- **I²C** : pas de contrôleur matériel exploitable côté utilisateur, l'implémentation se fait en bit-banging via les bibliothèques courantes ; +- **I²S** avec DMA ; +- **UART0** matériel complet (TX/RX) ; un **UART1** en émission seule peut être activé sur GPIO2 pour le debug ; +- un **ADC 10 bits** unique, par approximations successives, lisible sur la broche TOUT/ADC0. + +### Alimentation + +- tension nominale **3,3 V** (plage 3,0 à 3,6 V) ; +- pics de courant pouvant atteindre **environ 300 mA** lors des émissions Wi-Fi : un régulateur dimensionné en conséquence est indispensable. + +## Modules à base d'ESP8266 + +Deux familles principales coexistent. AI-Thinker a inondé le marché avec sa série « ESP-0x / ESP-1x », tandis qu'Espressif a publié plus tardivement sa propre gamme « ESP-WROOM », mieux positionnée pour les usages commerciaux. + +### Modules AI-Thinker + +![Logo AI-Thinker](ai-thinker.png) + +Les modules AI-Thinker se distinguent essentiellement par leur **facteur de forme**, leur **antenne** (PCB, céramique, IPEX), le **nombre de broches exposées** et la **taille de la flash** soudée. + +Les plus diffusés : + +| Module | Particularités | +|---|---| +| **ESP-01** | Le plus compact (8 broches), antenne PCB, 1 Mo de flash sur les versions noires. Très économique, mais GPIO très limités. | +| **ESP-01S** | Version révisée de l'ESP-01 : 1 Mo de flash et LED câblée différemment. | +| **ESP-07** | 16 broches, antenne céramique + connecteur IPEX pour antenne externe, blindage RF. | +| **ESP-12E / ESP-12F / ESP-12S** | Format SMD 22 broches, blindé, antenne PCB. Base de la quasi-totalité des cartes NodeMCU et WeMos. | + +Les autres références (ESP-02 à ESP-11, ESP-13, ESP-14) existent mais n'ont jamais réellement percé. Elles sont aujourd'hui difficiles à trouver et n'offrent pas d'avantage face aux ESP-12x. + +### Modules Espressif + +![Logo Espressif](espressif-logo-pratik-panda-clients-2.png) + +Espressif propose sa propre gamme **WROOM**, certifiée FCC/CE et conçue pour une intégration produit. C'est généralement le choix retenu pour un passage en production commerciale : + +| Module | Antenne | +|---|---| +| **ESP-WROOM-02** | PCB | +| **ESP-WROOM-02D** | PCB (version révisée) | +| **ESP-WROOM-02U** | Connecteur U.FL pour antenne externe | +| **ESP-WROOM-S2** | Variante orientée SDIO | + +Liste détaillée et historique sur Wikipédia : + +## Cartes de développement + +Les cartes de développement embarquent un module ESP8266 et tout le nécessaire pour démarrer immédiatement : convertisseur USB-série, régulateur 3,3 V, boutons RESET et FLASH, broches au pas de 2,54 mm, parfois LED utilisateur. + +### NodeMCU + +![Brochage NodeMCU v3](nodemcuv3.0-pinout.jpg) + +La carte la plus populaire de la famille, déclinée en plusieurs révisions : + +- **v0.9** : module ESP-12, format « large » de 47 mm ; +- **v1.0** (DEVKIT v1.0) : module ESP-12E, USB-série CP2102, format normalisé ; +- **v3** (« LoLin » et clones) : module ESP-12E ou ESP-12F, USB-série CH340. La plus répandue, bien que la numérotation « v3 » soit purement commerciale et non officielle. + +La carte expose les GPIO du module sous des noms **D0 à D8** propres à NodeMCU, qui ne correspondent **pas** directement aux numéros GPIO de l'ESP8266. Une table de correspondance est donc indispensable : + +| Étiquette NodeMCU | GPIO ESP8266 | +|---|---| +| D0 | GPIO16 | +| D1 | GPIO5 | +| D2 | GPIO4 | +| D3 | GPIO0 | +| D4 | GPIO2 (LED interne) | +| D5 | GPIO14 | +| D6 | GPIO12 | +| D7 | GPIO13 | +| D8 | GPIO15 | + +### WeMos D1 mini + +Format ultra-compact (34 × 25 mm), module ESP-12F, USB-série CH340. Compatible mécaniquement avec un large écosystème de **shields** empilables (relais, OLED, batterie, capteur DHT…). C'est aujourd'hui la carte privilégiée pour les projets domotiques, en particulier sous ESPHome ou Tasmota. + +### Adafruit HUZZAH + +Carte haut de gamme à base de module ESP-12E, régulateur 500 mA, et entrées protégées tolérant des signaux 5 V via résistances de pull-up (le SoC reste alimenté en 3,3 V). Idéale pour un prototypage fiable, mais plus chère ; la version sans USB nécessite un adaptateur FTDI externe. + +### Module ESP-12E nu + +Le module ESP-12E n'est pas une carte de développement : c'est le module SMD soudé sur la majorité des NodeMCU et WeMos. Son brochage reste utile à connaître lorsqu'on conçoit sa propre carte autour de lui. + +![Brochage du module ESP-12E](20220128-104522.png) + +### DOIT ESP-12F (DevKit V1) + +Carte de prototypage à base de module ESP-12F, comparable à une NodeMCU v3, vendue sous le nom **DOIT DevKit V1**. + +## Quelle carte choisir ? + +En synthèse, selon l'usage visé : + +- **Découverte / projet minimaliste** : ESP-01 (avec un adaptateur USB-série). +- **Prototypage généraliste** : NodeMCU v3 ou DOIT DevKit V1 — GPIO largement exposés, prise en main immédiate. +- **Projet domotique embarqué dans un boîtier** : WeMos D1 mini et son écosystème de shields. +- **Prototype fiable et durable** : Adafruit HUZZAH. +- **Production commerciale** : module ESP-WROOM-02 (variante adaptée selon l'antenne souhaitée), pour la certification et la qualité RF. + +## Pour aller plus loin + +- [L'ESP-01 : présentation et premiers pas](https://varlog.a5l.fr/post/esp-01-presentation-premiers-pas) +- [Premier programme ESP-01 : afficher les informations système](https://varlog.a5l.fr/post/esp-01-premier-programme) +- [ESP8266 : commandes AT](https://varlog.a5l.fr/post/esp8266-commandes-at) +- Documentation officielle Espressif : +- Article Wikipédia (en anglais), plus complet : \ No newline at end of file