ESP32 - co warto wiedzieć?

ESP32 to tani, wydajny i niezwykle popularny układ pozwalający na budowę urządzeń komunikujących się przez WiFi oraz Bluetooth. Moduł ten jest następcą układu ESP8266. Nowsza wersja wyposażona jest w wydajniejszy mikrokontroler, dzięki czemu jeszcze lepiej wpisuje się w trend IoT.

Czym jest ESP32?

ESP32 jest układem typu SoC (ang. System-on-a-chip) produkowanym przez chińską firmę Espressif Systems. Układ ten integruje w sobie niezbędne elementy do komunikacji przez WiFi (802.11 b/g/n) oraz przez Bluetooth (klasyczny 4.2 i BLE), dzięki czemu idealnie nadaje się do budowy stosunkowo tanich i energooszczędnych urządzeń Internetu Rzeczy (IoT).

Logo producenta ESP

Opisywany układ jest następcą ESP8266. Charakteryzuje się on większą mocą obliczeniową wynikającą z użycia 2-rdzeniowego procesora taktowanego z częstotliwością do 240 MHz. W układzie umieszczono również dodatkowe układy peryferyjne w tym czujnik dotyku, czujnik Halla, interfejs CAN oraz I2S.

Bazując na doświadczeniu zdobytemu przy sprzedaży układów ESP8266, Espressif Systems rozpoczął produkcję własnych modułów (ESP-WROOM-32), które na jednej płytce zawierają układ ESP32, pamięć FLASH oraz antenę PCB wraz z niezbędną elektroniką.

Sprawdź moduły z ESP32 w sklepie »

Analogicznie jak w przypadku modułów ESP8266 i płytek DevModule, tak samo tutaj dostępne są również płytki rozwojowe ESP32 DevKit. W tym przypadku, na jednej płytce umieszczono stabilizator napięcia i konwerter USB-TTL (UART) umożliwiający programowanie poprzez złącze micro USB.

ESP32 pinout - opis wyprowadzeń modułu

Jak podłączyć ESP32? To pytanie zadaje sobie wielu elektroników. Mało kto szuka jednak faktycznie tego jaki jest pinout ESP32, ponieważ hobbyści raczej nie korzystają z samego układu scalonego. Najwięcej osób szuka opisu wyprowadzeń modułu DevKit w wersji z 38 pinami:

Opis wyprowadzeń modułu ESP32 DevKit

Specyfikacja płytki ESP32 DevKit

• Komunikacja WiFi:
  • standard 802.11 b/g/n 2,4 GHz,
  • prędkość transmisji do 150 Mb/s,
  • zabezpieczenia WiFi: WEP, WPA/WPA2, PSK/Enterprise, AES / SHA2 / Elliptical Curve Cryptography / RSA-4096.
• Komunikacja Bluetooth:
  • BLE,
  • Bluetooth Classic 4.2.
• Zasilanie:
  • napięcie pracy: 2,3 – 3,6 V,
  • napięcie zasilania: 4,8 – 12 V,
  • maksymalny pobór prądu: 800 mA.
• Aktualizacja oprogramowania:
  • UART,
  • OTA.
• CPU:
  • Dual Core Tensilica LX6 240 MHz,
  • obudowa: QFN48-pin (6 mm × 6 mm),
  • czujnik Halla,
  • czujnik dotyku,
  • interfejsy: UART/SDIO/SPI/I2C/I2S,
  • dostępne 30 GPIO,
  • 12 kanałowy ADC,
  • 2 kanałowy DAC.
• Konwerter USB-TTL (UART).
• Raster wyprowadzeń: 2,54 mm.
• Wymiary modułu: 55 × 28 mm.

ESP32 i Arduino

Programowanie tego modułu przez Arduino jest obecnie najszybszą opcją, dzięki której osoby znające tę popularną platformę mogą łato zbudować DIY korzystające z WiFi i Bluetooth. W celu rozpoczęcia swojej przygody z ESP wystarczy zainstalować pakiet bibliotek oraz informacji o płytkach.

Jak programować ESP32 z Arduino?

W Arduino IDE wybieramy opcję Plik > Preferencję i w polu Dodatkowe adresy URL do menedżera płytek wpisujemy poniższy adres:

Jeśli mamy już tam dopisane inne repozytoria (np. dotyczące ESP8266) to kolejne linki dopisujemy w nowych liniach (zgodnie z poniższym przykładem):

Odpowiednie dodanie informacji do Arduino IDE

W kolejnym kroku wybieramy opcję Narzędzia > Płytka > Menedżer płytek, w wyszukiwarkę wpisujemy hasło "ESP32" i instalujemy paczkę o identycznej nazwie. Od tej pory podczas wyboru płytki dostępne będą różne modele modułów z ESP na pokładzie.

Dostępność płytek z ESP32 w Arduino IDE

Pisanie programów można zacząć od tradycyjnego Hello World lub migania diodą. Większość funkcji będzie działała tak samo jak w przypadku np. Arduino UNO. Bazą do nauki programowania może być więc nasz darmowy kurs Arduino od podstaw.

Kurs podstaw Arduino – #0 – spis treści, wstęp

Jak najłatwiej rozpocząć przygodę z elektroniką, robotyką i budową programowalnych urządzeń?Oczywiście od Arduino! Tania, prosta platforma,... Czytaj dalej »

ESP32-CAM - budowa taniego systemu wizyjnego

Wydajność opisywanego modułu pozwala nawet na obsługę prostej kamery, z której obraz przesyłany jest przez sieć WiFi do przeglądarki internetowej. W tym kontekście dużą popularnością cieszy się moduł ESP32-CAM, który został przygotowany specjalnie z myślą o takich zastosowaniach.

Moduł obsługujący kamerę

Więcej informacji o tym projekcie znaleźć można w osobnym wpisie na blogu:

System wizyjny za 40 zł dzięki ESP32?

Chcecie zbudować urządzenie z kamerą, ale nie macie pieniędzy na drogie systemy wizyjne? Programujecie ESP i szukacie nowych wyzwań? W…... Czytaj dalej »

ESP32 datasheet - nota katalogowa układu

Espressif udostępnia datasheet ESP32 w formie 62-stronicowego PDFa, w którym znaleźć można opis parametrów oraz rejestrów przydatnych podczas programowania. Przykładowa wersja dokumentacji (w wersji 3.3) dostępna jest do pobrania tutaj.

Projekty na ESP32

Przy pomocy modułu ESP-WROOM-32 można zrealizować wiele różnych projektów DIY. Dzięki temu, że moduł dysponuje większą liczbą peryferiów i szybszym CPU to może on stać się sercem bardziej rozbudowanych urządzeń niż jego poprzednik. Przykładem takiego projektu jest np. ekspres do kawy z opcją płacenia kryptowalutami, układ ten został opisany na blogu jako przykład projektu na ESP32.

W powyższym projekcie ESP32 odpowiada nie tylko za łączność bezprzewodową (WiFi), ale umożliwia również interakcję z użytkownikiem m.in. za pośrednictwem wyświetlacza e-papierowego. Więcej informacji na temat projektów opartych o opisywany moduł znaleźć można na blogu. Dostępne są tam również przykłady innych popularnych zestawów z ESP:

Widzieliście już najmniejszy moduł DIY z ESP32 i OLED?

ESP32 szybko zdobyły popularność na całym świecie. Majsterkowicze i hobbyści prześcigają się w budowie coraz ciekawszych modułów. Mike... Czytaj dalej »