ESP-01: Pinout, Projekte, Programmierung, Erklär-Videos und alles, was Du wissen musst!

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ESP-01: Pinout, Projekte, Programmierung, Erklär-Videos

ESP-01 ist ein sehr kleines und kostengünstiges Entwicklungsmodul für das IoT (Internet der Dinge), das auf dem ESP8266-Chip basiert. Der ESP8266 ist ein leistungsstarker Mikrocontroller mit integriertem WLAN, der von Espressif Systems entwickelt wurde.

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Warum ist der ESP-01 so beliebt?

Der ESP-01 ist eines der beliebtesten Module in der ESP8266-Serie aufgrund seiner geringen Größe, seiner niedrigen Kosten und seiner Fähigkeit, drahtlose Verbindungen herzustellen. Es wird oft in Projekten verwendet, die eine drahtlose Kommunikation erfordern, wie z.B. Smart-Home-Anwendungen, IoT-Geräte und Prototyping.

Der ESP-01 ist zwar ein einfaches Modul, hat aber dennoch einige Stärken, die ihn für bestimmte Anwendungen attraktiv machen:

  • Kompakte Größe: Der ESP-01 ist sehr klein und kompakt, was ihn ideal für Anwendungen macht, bei denen Platz ein begrenzender Faktor ist, wie z.B. in tragbaren Geräten oder Sensoranwendungen mit begrenztem Platz.
  • Niedrige Kosten: Der ESP-01 ist eines der kostengünstigsten Module in der ESP8266-Serie, was ihn zu einer attraktiven Option für Projekte mit knappen Budgets macht.

    Einfache Verwendung: Obwohl es sich um ein einfaches Modul handelt, bietet der ESP-01 dennoch alle grundlegenden Funktionen des ESP8266-Chips, einschließlich WLAN-Konnektivität und GPIO-Pins. Es kann daher leicht in Projekte integriert werden, die eine drahtlose Kommunikation erfordern.

  • Geringer Stromverbrauch: Der ESP-01 und der ESP8266-Chip insgesamt sind für einen relativ geringen Stromverbrauch optimiert, was sie für batteriebetriebene Anwendungen geeignet macht, insbesondere wenn sie in Verbindung mit den Energiesparmodi des Chips verwendet werden.
  • Flexibilität: Obwohl der ESP-01 weniger GPIO-Pins hat als andere Module in der ESP8266-Serie, bietet er dennoch ausreichend Flexibilität für viele Anwendungen. Mit den verfügbaren Pins können Sensoren, Aktoren und andere externe Geräte einfach angeschlossen werden.
  • Gute Verfügbarkeit: Aufgrund seiner Popularität und Verbreitung ist der ESP-01 in der Regel leicht verfügbar, sowohl als einzelnes Modul als auch in größeren Stückzahlen.

Obwohl der ESP-01 nicht die erweiterten Funktionen und die Flexibilität anderer ESP8266-Module bietet, ist er dennoch eine gute Wahl für einfache IoT-Anwendungen, bei denen Größe, Kosten und einfache Konnektivität im Vordergrund stehen.


ESP-01 Programmieren

Um den ESP-01 zu programmieren, benötigen Sie eine Entwicklungsumgebung und die entsprechenden Tools. Hier ist eine allgemeine Anleitung, wie Sie den ESP-01 programmieren können:

  • Einrichten der Entwicklungsumgebung

    • Installieren Sie die Arduino-IDE auf Ihrem Computer. Die Arduino-IDE ist eine beliebte Entwicklungsumgebung, die eine benutzerfreundliche Schnittstelle bietet und viele Bibliotheken für die ESP8266-Entwicklung unterstützt.
    • Öffnen Sie die Arduino-IDE und gehen Sie zu "Datei" > "Voreinstellungen". Fügen Sie in das Feld "Zusätzliche Boardverwalter-URLs" die URL "http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json" ein und klicken Sie auf "OK".
  • Installieren des ESP8266-Boardpakets

    • Gehen Sie zu "Werkzeuge" > "Board" > "Boardverwalter".
    • Suchen Sie nach "esp8266" und installieren Sie das Boardpaket "esp8266" von ESP8266 Community.
  • Verbinden des ESP-01 mit Ihrem Computer

    • Verbinden Sie den ESP-01 über einen USB-zu-Seriell-Adapter mit Ihrem Computer. Stellen Sie sicher, dass die entsprechenden Treiber für den Adapter installiert sind.
    • Beachten Sie, dass der ESP-01 keine USB-Schnittstelle hat, daher benötigen Sie einen Adapter, um ihn mit Ihrem Computer zu verbinden.
  • Wählen Sie das richtige Board und den richtigen Port aus

    • Gehen Sie zu "Werkzeuge" > "Board" und wählen Sie das richtige ESP8266-Board aus. Für den ESP-01 wählen Sie "Generic ESP8266 Module".
    • Wählen Sie den richtigen Port aus, an dem Ihr ESP-01 angeschlossen ist.
  • Schreiben und Hochladen des Codes

    • Schreiben Sie Ihren Sketch (Programm) in der Arduino-IDE.
    • Stellen Sie sicher, dass Sie die richtige Pinbelegung für den ESP-01 verwenden, da die GPIO-Pins anders angeordnet sind als bei anderen ESP8266-Boards.
    • Klicken Sie auf "Hochladen", um Ihren Sketch auf den ESP-01 zu übertragen.
  • Überprüfen Sie die Serielle Ausgabe

    • Öffnen Sie den Seriellen Monitor in der Arduino-IDE, um die Ausgabe Ihres Sketches zu überprüfen und etwaige Fehlermeldungen zu sehen.

Das ist eine grundlegende Anleitung, wie Sie den ESP-01 mit der Arduino-IDE programmieren können. Es gibt auch andere Entwicklungsumgebungen und Programmiersprachen, die für die ESP8266-Programmierung verwendet werden können, aber die Arduino-IDE ist eine der am weitesten verbreiteten Optionen für Anfänger und Fortgeschrittene gleichermaßen.


ESP-01 Erklär-Videos

In diesen YouTube-Videos zeigen Draeger-IT und Edi's Techlab, wie man den ESP-01s und den ESP8266-01 programmieren kann. Draeger-IT erklärt detailliert die Verwendung eines 4x4 NeoPixel-Moduls, während Edi's Techlab praxisnahe Beispiele und Motivation bietet. Beide Kanäle machen komplexe Themen zugänglich und inspirieren zum Experimentieren.

ESP-01-YouTube-Channel "Draeger-IT"

Draeger-IT ist ein informativer YouTube-Kanal mit 1.050 Abonnenten und über 7.204 Aufrufen seit dem 3. Februar 2019. In ihrem neuesten Video erklären sie ausführlich, wie man ein 4x4 NeoPixel Modul mithilfe der Arduino IDE programmiert. Dabei nutzen sie den ESP-01s als Microcontroller sowie einen Led Controller. Die präzisen Anweisungen und klaren Erklärungen machen es auch für Anfänger einfach, dem Tutorial zu folgen und ihr eigenes NeoPixel-Projekt zu realisieren. Draeger-IT zeigt in ihren Videos eine leidenschaftliche und zugängliche Herangehensweise an die Welt der Mikrocontroller und Elektronik.

ESP-01-YouTube-Channel "Edi's Techlab"

Edi's Techlab ist ein beliebter YouTube-Kanal mit 27.100 Abonnenten und über 31.418 Aufrufen seit dem 25. Juni 2022. In ihrem neuesten Video widmen sie sich dem ESP8266-01 und nehmen ihn genauer unter die Lupe. Nach einer kurzen Theorieeinheit und einer Erläuterung des Pin-Outs zeigen sie in zwei praktischen Beispielen, wie man den ESP01 programmiert. Ihr Enthusiasmus ist ansteckend, und sie versichern ihren Zuschauern, dass nach dem Ansehen des Videos jeder in der Lage sein wird, den ESP01 zu programmieren. Edi's Techlab liefert lehrreiche Inhalte mit einer Prise Humor und motiviert ihre Zuschauer, ihre eigenen Elektronikprojekte umzusetzen.


ESP-01 Pinout

Für ESP-Neulinge stellen wir Pinbelegungsdiagramme bereit, wie den ESP8266 12-E Chip Pinout und ESP8266-01 Pinout. Zusätzlich geben wir Hinweise zur korrekten Nutzung der 17 GPIO-Pins des ESP8266 12-E Chips und zur Vermeidung von Fehlern bei der Pinzuweisung.

Am besten zu verwendende Pins des ESP8266

Bei der Verwendung des ESP8266 ist es von Bedeutung, dass die GPIO-Nummern nicht mit der Beschriftung auf dem Silkscreen des Boards identisch sind. Beispielsweise entspricht D0 dem GPIO16 und D1 dem GPIO5. Die Tabelle verdeutlicht die Zuordnung und gibt Empfehlungen für ESP-Projekte.

ESP-01 Pinout/ESP8266 Pinout: Wichtige PINs des ESP8266
PIN-Beschriftung GPIO Input Output Hinweis
D0 GPIO16 Kein Interrupt Kein PWM bzw. I2C Support HIGH beim Booten. Wird benutzt, um den ESP8266 vom Deep Sleep wieder aufzuwecken.
D1 GPIO5 OK OK Oft als SDA (I2C) benutzt.
D2 GPIO4 OK OK Oft als SDA (I2C) benutzt.
D3 GPIO0 Hochgezogen OK Verbunden mit dem FLASH Button. Der Boot geht schief, wenn auf LOW runtergezogen!
D4 GPIO2 Hochgezogen OK HIGH beim Booten, verbunden mit der on-board LED. Der Boot geht schief, wenn auf LOW runtergezogen!
D5 GPIO14 OK OK SPI (SCLK)
D6 GPIO12 OK OK SPI (MISO)
D7 GPIO13 OK OK SPI (MOSI)
D8 GPIO15 Hochgezogen auf GND OK SPI (CS) Bootgeht schief, wenn auf HIGH hochgezogen
RX GPIO3 OK RX pin HIGH beim Booten
TX GPIO1 TX pin OK HIGH beim Booten, Debug Output beim Booten. Der Boot geht schief, wenn auf LOW runtergezogen!
A0 ADC0 Analoger Input X  

Um den ESP8266 erfolgreich zu starten, müssen spezifische Pegel beachtet werden. Die richtige Boot-Sequenz ist entscheidend für den störungsfreien Betrieb des Mikrocontrollers. Während des Bootens sollten beispielsweise GPIO2 und TX auf High sein, während GPIO0 und GPIO15 auf Low bleiben müssen. Beim Flashen werden GPIO0, GPIO2 und TX auf High gesetzt, während GPIO15 auf Low bleibt.

Beim Nutzen des ESP-01 Pinlayouts sollte man besonders auf Folgendes achten

  • GPIO-Funktionalität: Nicht alle Pins des ESP-01 sind als GPIO-Pins verfügbar. Man sollte sicherstellen, dass man diejenigen Pins verwendet, die als GPIO konfiguriert werden können.
  • Vorsicht bei speziellen Pins: Einige Pins haben spezielle Funktionen und Einschränkungen. Man sollte sicherstellen, dass man keine Pins verwendet, die für andere Zwecke reserviert sind oder spezielle Funktionen haben.
  • Stromversorgung und Kommunikation: Die Pins für die Stromversorgung und die Kommunikation (z. B. TX und RX) sollten richtig verbunden und konfiguriert werden, um eine ordnungsgemäße Funktionalität sicherzustellen.
  • Physische Einschränkungen: Aufgrund der begrenzten Anzahl von Pins und der kompakten Größe des ESP-01 sollte man sicherstellen, dass man die physischen Einschränkungen des Pinlayouts berücksichtigt und gegebenenfalls externe Bauteile oder Adapter verwendet.

ESP-01 Projekte

Mit dem ESP-01 lassen sich spannende Projekte realisieren. Wir haben die besten zusammengetragen, die uns bei unserer Suche nach ESP-01-Projekte begegnet sind.

ESP‑01 Projekte
Projekt Hier haben wir es gefunden
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IoT Power Strip hackaday.io
Thermodrucker für Einkaufslisten hackaday.io
ESP8266-basierte Bodenüberwachung hackaday.io
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Einrichten und Aktualisieren des ESP8266 - Erste Schritte-Anleitung hackaday.io
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ESP8266 Fernsteuerung hackaday.io
Experiment I.: Interne LED des ESP-01 blinkt elektro.turanis.de
Experiment II.: ESP-01 verbindet sich mit WLAN elektro.turanis.de
Experiment III.: ESP-01 sendet Http-Request an Webserver elektro.turanis.de
Experiment IV.: Arduino sendet Daten mit dem ESP-01 in IoT elektro.turanis.de
Wie man den ESP8266 ESP-01 als SENSOR Web-Client verwendet importhack.wordpress.com
Quelle: Eigene Recherchen, eine Auswahl

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