مقایسه جامع ESP8266 با ESP32 و انتخاب بهترین گزینه برای پروژه های IOT

siavash
آخرین بروز رسانی: 3 آذر 1404
بدون دیدگاه
7 دقیقه زمان مطالعه

مقدمه : انقلاب ESP در دنیای الکترونیک و IoT

در دنیای پروژه‌های الکترونیک و به ویژه اینترنت اشیا (IoT)، انتخاب یک میکروکنترلر مناسب، یکی از تصمیم‌های حیاتی است. در میان گزینه‌های متعدد، دو محصول شرکت Espressif Systems به نام‌های ESP8266 و ESP32 محبوبیت فوق‌العاده‌ای پیدا کرده‌اند.

این میکروکنترلرهای کوچک، کم‌مصرف، مجهز به وای‌فای و دارای پردازنده‌های ۳۲ بیتی هستند و برای طیف گسترده‌ای از پروژه‌های الکترونیکی ایده‌آل محسوب می‌شوند.

اما سؤال اساسی این است: کدام یک برای پروژه شما مناسب‌تر است؟
در این مقاله، به‌صورت جامع و دقیق این دو تراشه را مقایسه کرده و شما را در انتخاب بهترین گزینه راهنمایی می‌کنیم.

معرفی ESP8266 و ESP32

ESP8266 : نقطه شروع انقلاب IoT

ESP8266 در سال ۲۰۱۴ توسط شرکت Espressif Systems معرفی شد و به‌سرعت به یکی از ارزان‌ترین و پرکاربردترین تراشه‌های Wi-Fi در دنیای اینترنت اشیا تبدیل گردید.

این تراشه علاوه بر ماژول Wi-Fi داخلی، قابلیت‌های یک میکروکنترلر مستقل را نیز در اختیار توسعه‌دهندگان قرار می‌دهد.

ویژگی‌هایی که ESP8266 را محبوب کرده‌اند عبارتند از:

  • قیمت پایین

  • سادگی راه‌اندازی

  • جامعه کاربری بزرگ و فعال

به همین دلیل، ESP8266 نقطه شروع بسیاری از علاقه‌مندان و توسعه‌دهندگان حوزه IoT بوده است.

esp 12 pinout

مشخصات سخت‌افزاری و امکانات ESP8266

از نظر سخت‌افزاری، ESP8266 بر پایه پردازنده Tensilica Xtensa L106 با معماری ۳۲ بیتی و هسته تک‌پردازنده طراحی شده است. این پردازنده به‌صورت پیش‌فرض با فرکانس ۸۰ مگاهرتز کار می‌کند و قابلیت اورکلاک تا ۱۶۰ مگاهرتز را دارد.

این توان پردازشی برای اجرای هم‌زمان وظایف ارتباطی و کنترلی در پروژه‌های کوچک تا متوسط کافی است. همچنین، وجود حافظه داخلی و امکان استفاده از حافظه فلش خارجی، انعطاف مناسبی در ذخیره و اجرای برنامه‌ها فراهم می‌کند.

امکانات جانبی و اتصال به سنسورها

ESP8266 دارای رابط‌های متنوعی مانند :

  • UART

  • SPI

  • I2C

  • GPIO

این رابط‌ها امکان اتصال مستقیم سنسورها و ماژول‌های مختلف را به‌سادگی فراهم می‌کنند.

به همین دلیل، ESP8266 در پروژه‌های متنوعی مانند:

  • سیستم‌های خانه هوشمند

  • تجهیزات پایش از راه دور

  • دستگاه‌های پوشیدنی

به کار گرفته شده است.

در واقع، ESP8266 با ایجاد تعادل میان قیمت، کارایی و قابلیت اتصال به اینترنت، نقطه عطفی در گسترش فناوری IoT بود و مسیر را برای توسعه تراشه‌های قدرتمندتر مانند ESP32 هموار کرد.

ESP32 : نسل پیشرفته‌تر

ESP32 در سال 2016 توسط شرکت Espressif Systems معرفی شد و به‌عنوان نسل جدید و پیشرفته‌تر از ESP8266 شناخته می‌شود. این تراشه یک میکروکنترلر قدرتمند با پردازنده Tensilica Xtensa LX6 در نسخه‌های تک‌هسته‌ای و دو‌هسته‌ای است که می‌تواند تا 240 مگاهرتز کار کند. توان پردازشی بالاتر و امکانات بیشتر باعث شده ESP32 علاوه‌بر پروژه‌های ساده اینترنت اشیاء (IoT)، در کاربردهای صنعتی، سیستم‌های هوشمند و پردازش‌های پیچیده‌تر هم استفاده شود.

 

ESP32 wroom 32 pinout

قابلیت‌های ارتباطی و امکانات ESP32

از نظر ارتباطات بی‌سیم، ESP32 یک تراشه چندمنظوره محسوب می‌شود. این تراشه علاوه بر Wi-Fi 802.11 b/g/n، از Bluetooth و Bluetooth Low Energy (BLE) نیز پشتیبانی می‌کند.

این ویژگی امکان استفاده از ESP32 را در پروژه‌هایی فراهم می‌کند که نیاز به ارتباط ترکیبی دارند، مانند:

  • ماژول‌های پوشیدنی

  • سیستم‌های خانه هوشمند

  • پروژه‌های رباتیک

پروتکل‌ها و اتصال سنسورها

ESP32 از پروتکل‌ها و رابط‌های متنوعی پشتیبانی می‌کند، از جمله:

  • UART

  • SPI

  • I2C

  • CAN

  • PWM

این تنوع، انعطاف بالایی در اتصال سنسورها و عملگرها به تراشه ایجاد می‌کند و توسعه پروژه‌های چندمنظوره را ساده می‌سازد.

امکانات جانبی و توانمندی‌های سخت‌افزاری

ESP32 علاوه بر توان پردازشی و قابلیت‌های ارتباطی، دارای امکانات جانبی گسترده‌ای است:

  • ADCهای ۱۲ بیتی

  • DAC

  • تاچ سنسور خازنی

  • تایمرهای دقیق

  • GPIOهای متعدد

وجود این ویژگی‌ها به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد بدون نیاز به تراشه‌های اضافی، پروژه‌های پیچیده و چندمنظوره طراحی کنند.

به همین دلایل، ESP32 به یکی از محبوب‌ترین انتخاب‌ها در دنیای الکترونیک و IoT تبدیل شده و جایگاه خود را به‌عنوان یکی از پرتراشه‌ترین میکروکنترلرها حفظ کرده است.

مقایسه فنی ESP8266 و ESP32

در ادامه، ویژگی‌های فنی این دو میکروکنترلر را به صورت دقیق مقایسه می‌کنیم:

1. قدرت پردازش و حافظه

ویژگی ESP8266 ESP32
پردازنده Tensilica Xtensa L106 تک‌هسته‌ای Tensilica Xtensa LX6 دو‌هسته‌ای
فرکانس کاری 80MHz (قابل اورکلاک تا 160MHz) تا 240MHz
حافظه SRAM 128 کیلوبایت 520 کیلوبایت
حافظه Flash خارجی تا 4MB خارجی تا 16MB

همانطور که مشاهده می‌کنید، ESP32 برتری قابل توجهی در قدرت پردازش و ظرفیت حافظه دارد که آن را برای کارهای پیچیده‌تر مناسب می‌سازد .

2. اتصال بی‌سیم و ارتباطی

ویژگی ESP8266 ESP32
وای‌فای دارد (802.11 b/g/n) دارد (802.11 b/g/n)
بلوتوث ندارد دارد (Bluetooth 4.2 BR/EDR و BLE)
حالت‌های کاری STA، AP، STA+AP STA، AP، STA+AP

💡 نکته کلیدی: ESP32 علاوه بر وای‌فای، از بلوتوث کلاسیک و بلوتوث کم‌مصرف (BLE) پشتیبانی می‌کند که قابلیت بسیار ارزشمندی برای پروژه‌های IoT محسوب می‌شود .

3. رابط‌ های جانبی و پین‌ها

رابط ESP8266 ESP32
GPIO 17 پین 34 پین
ADC 10 بیتی (1 کانال) 12 بیتی (18 کانال)
DAC ندارد 8 بیتی (2 کانال)
PWM 4 کانال 16 کانال
I2C 1 2
SPI 2 4
UART 2 3
سنسور لمسی ندارد 10 کانال
رابط مادون قرمز ندارد دارد (TX/RX تا 8 کانال)

🎯 نکته قابل توجه: ESP32 دارای سنسورهای داخلی از جمله سنسور اثر هال و سنسور لمسی خازنی است که قابلیت‌های طراحی را افزایش می‌دهد .

4. مدیریت مصرف انرژی

مدیریت قدرت یکی از پارامترهای حیاتی در پروژه‌های مبتنی بر باتری است:

حالت ESP8266 ESP32
حالت فعال ~80mA ~240mA
حالت خواب سبک – ~0.8mA
حالت خواب عمیق <20μA 10-150μA
خواب زمستانی ندارد ~5μA
خاموشی ندارد ~1μA

🔋 نتیجه‌گیری: ESP8266 برای پروژه‌های ساده‌تر و کم‌مصرف که با باتری کار می‌کنند، مناسب‌تر است، در حالی که ESP32 با وجود مصرف بیشتر در حالت فعال، حالت‌های کم‌مصرف پیشرفته‌تری ارائه می‌دهد .

5. برنامه‌نویسی و پشتیبانی جامعه

هر دو پلتفرم از محیط‌های توسعه مختلفی پشتیبانی می‌کنند:

  • Arduino IDE – پشتیبانی از هر دو برد
  • ESP-IDF – فریمورک توسعه رسمی Espressif
  • MicroPython – پشتیبانی از هر دو برد
  • PlatformIO – پشتیبانی کامل

هر دو جامعه فعال و بزرگی دارند که منابع آموزشی، کتابخانه‌ها و مثال‌های متعددی تولید می‌کنند .

جدول مقایسه کامل ESP8266 و ESP32

برای درک بهتر تفاوت‌ها، جدول کامل مقایسه را مشاهده کنید:

ویژگی ESP8266 ESP32
پردازنده Tensilica Xtensa L106 32-bit single-core Tensilica Xtensa LX6 32-bit dual-core
فرکانس پردازنده 80/160 مگاهرتز 160/240 مگاهرتز
حافظه SRAM 128 کیلوبایت 520 کیلوبایت
حافظه Flash خارجی تا 4MB خارجی تا 16MB
وای‌فای 802.11 b/g/n 802.11 b/g/n
بلوتوث ندارد Bluetooth 4.2 + BLE
GPIO ها 17 پین 34 پین
ADC 10-bit (1 کانال) 12-bit (18 کانال)
DAC ندارد 8-bit (2 کانال)
سنسور لمسی ندارد 10 کانال
سنسور اثر هال ندارد دارد
مصرف در حالت فعال ~80mA ~240mA
مصرف در خواب عمیق <20μA 10-150μA
ولتاژ کاری 2.5V تا 3.6V 2.2V تا 3.6V
دمای کاری -40°C تا +125°C -40°C تا +125°C

موارد استفاده و کاربردها

چه زمانی ESP8266 انتخاب بهتری است؟

  • ✅ پروژه‌های ساده IoT که نیازمند وای‌فای هستند
  • ✅ کنترل از راه دور دستگاه‌های خانگی
  • ✅ پروژه‌های مبتنی بر باتری با مصرف بسیار پایین
  • ✅ کاربردهای آموزشی و مبتدی
  • ✅ بودجه محدود – ESP8266 ارزان‌تر است
  • ✅ محدودیت فضای PCB – برخی ماژول‌های ESP8266 بسیار کوچک هستند

چه زمانی ESP32 انتخاب بهتری است؟

  • ✅ پروژه‌های پیچیده‌تر با نیاز پردازشی بیشتر
  • ✅ کاربردهای requiring بلوتوث یا BLE
  • ✅ پروژه‌های needing امنیت更高 (دارای accelerator رمزنگاری)
  • ✅ کار با سنسورهای بیشتر و رابط‌های پیشرفته
  • ✅ پردازش صدا و تصویر اولیه
  • ✅ سیستم‌های چندوظیفگی (با استفاده از دو هسته پردازشی)

نکات مهم در برنامه‌نویسی و راه‌اندازی

نصب در Arduino IDE

برای اضافه کردن ESP8266 و ESP32 به Arduino IDE، مراحل زیر را دنبال کنید:

  1. به مسیر File > Preferences بروید.

  2. در بخش Additional Boards Manager URLs، آدرس‌های زیر را اضافه کنید:

    • ESP8266: http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

    • ESP32: https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json

  3. به مسیر Tools > Board > Boards Manager بروید.

  4. بسته مربوط به ESP8266 یا ESP32 را نصب کنید.

ملاحظات مهم در طراحی مدار

  • ولتاژ کاری: هر دو برد در ولتاژ ۳.۳ ولت کار می‌کنند و نباید به پایه‌های آنها ولتاژ ۵ ولت اعمال شود.

  • منبع تغذیه: اطمینان حاصل کنید که منبع تغذیه توان کافی دارد، به ویژه برای ESP32 در حالت مصرف حداکثر.

  • آنتن: در صورت نیاز به برد بیشتر، از آنتن خارجی استفاده کنید.

بررسی قیمت و در دسترس بودن

  • ESP8266 معمولاً ارزان‌تر از ESP32 است و گزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه برای پروژه‌های ساده محسوب می‌شود.

  • در بازار ایران، هر دو برد به صورت گسترده در دسترس هستند و می‌توان آنها را از فروشگاه‌های تخصصی مانند ECA تهیه کرد.

  • در سال‌های اخیر، تفاوت قیمت این دو تراشه کاهش یافته است.

جمع‌بندی نهایی : کدام یک را انتخاب کنیم؟

پروژه‌ های مناسب ESP8266:

  • سیستم‌های اتوماسیون خانگی ساده

  • مانیتورینگ سنسورهای پایه

  • پروژه‌های آموزشی و مبتدی

  • کاربردهای با محدودیت بودجه

  • دستگاه‌های مبتنی بر باتری با مصرف پایین

پروژه‌های مناسب ESP32:

  • گیت‌وی‌های IoT پیشرفته

  • دستگاه‌های دارای بلوتوث و BLE

  • سیستم‌های امنیتی با رمزنگاری

  • پردازش داده‌های حجیم

  • سیستم‌های چندوظیفگی (Multitasking)

  • کار با نمایشگرهای لمسی و رابط‌های پیشرفته

بدون دیدگاه
اشتراک گذاری
اشتراک‌گذاری
با استفاده از روش‌های زیر می‌توانید این صفحه را با دوستان خود به اشتراک بگذارید.
کپی لینک