ESP32: Interní detaily a Pinout: 11 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

V tomto článku si povíme o interních detailech a připnutí ESP32. Ukážu vám, jak správně identifikovat piny při pohledu na datový list, jak identifikovat, které z pinů fungují jako VÝSTUP / VSTUP, jak mít přehled o senzorech a periferiích, které nám ESP32 kromě boot. Proto věřím, že pomocí níže uvedeného videa budu schopen zodpovědět mimo jiné několik otázek, které jsem obdržel ve zprávách a komentářích k referencím na ESP32.

Krok 1: NodeMCU ESP-WROOM-32

Zde máme PINOUT

WROOM-32, který slouží jako dobrá reference při programování. Je důležité věnovat pozornost vstupu a výstupu General Purpose Input / Output (GPIO), tj. Programovatelným vstupním a výstupním portům, což může být stále převodník AD nebo dotykový pin, například GPIO4. K tomu také dochází u Arduina, kde vstupní a výstupní piny mohou být také PWM.

Krok 2: ESP-WROOM-32

Na obrázku výše máme samotný ESP32. Existuje několik typů vložek s různými charakteristikami podle výrobce.

Krok 3: Ale jaký je správný vývod, který mohu použít pro svůj ESP32?

ESP32 není obtížné. Je to tak snadné, že můžeme říci, že ve vašem prostředí nejsou žádné didaktické starosti. Musíme však být didaktičtí, to ano. Pokud chcete programovat v Assembleru, je to v pořádku. Čas na strojírenství je ale drahý. Pokud vám tedy vše, co je dodavatelem technologie, poskytne nástroj, který potřebuje čas na pochopení jeho fungování, může se to pro vás snadno stát problémem, protože to vše prodlouží čas potřebný k projektování, zatímco produkt bude stále dražší. To vysvětluje, že dávám přednost lehkým věcem, těm, které nám mohou usnadnit každodenní život, protože čas je důležitý, zejména v dnešním uspěchaném světě.

Když se vrátíme k ESP32, v datovém listu, stejně jako v předchozím, máme ve zvýraznění správnou identifikaci pinů. Štítek na čipu často neodpovídá skutečnému číslu pinu, protože máme tři situace: GPIO, sériové číslo a také kód samotné karty.

Jak je ukázáno v příkladu níže, máme připojení LED v ESP a správný režim konfigurace:

Všimněte si, že štítek je TX2, ale musíme dodržovat správnou identifikaci, jak je zdůrazněno na předchozím obrázku. Správná identifikace kolíku tedy bude 17. Obrázek ukazuje, jak blízko by měl kód zůstat.

Krok 4: VSTUP / VÝSTUP

Při provádění testů INPUT a OUTPUT na pinech jsme získali následující výsledky:

INPUT nefungoval pouze na GPIO0.

OUTPUT nefungoval pouze na pinech GPIO34 a GPIO35, které jsou VDET1 a VDET2.

* Piny VDET patří do výkonové domény RTC. To znamená, že je lze použít jako piny ADC a koprocesor ULP je může přečíst. Mohou to být pouze vstupy a nikdy se neopustí.

Krok 5: Blokový diagram

Tento diagram ukazuje, že ESP32 má dvoujádro, čipovou oblast, která ovládá WiFi a další oblast, která ovládá Bluetooth. Má také hardwarovou akceleraci šifrování, která umožňuje připojení k LoRa, dálkové síti, která umožňuje připojení až 15 km pomocí antény. Pozorujeme také generátor hodin, hodiny v reálném čase a další body zahrnující mimo jiné například PWM, ADC, DAC, UART, SDIO, SPI. Díky tomu je zařízení zcela kompletní a funkční.

Krok 6: Periferie a senzory

ESP32 má 34 GPIO, kterým lze přiřadit různé funkce, jako například:

Pouze digitální;

Analogové (lze konfigurovat jako digitální);

Kapacitní dotykové ovládání (lze nakonfigurovat jako digitální);

A další.

Je důležité si uvědomit, že většina digitálních GPIO může být konfigurována jako interní pull-up nebo pull-down, nebo konfigurována pro vysokou impedanci. Když je nastaven jako vstup, hodnotu lze přečíst prostřednictvím registru.

Krok 7: GPIO

Analogově digitální převodník (ADC)

Esp32 integruje 12bitové ADC a podporuje měření na 18 kanálech (analogové piny). Koprocesor ULP v ESP32 je také určen k měření napětí při provozu v režimu spánku, což umožňuje nízkou spotřebu energie. CPU lze probudit nastavením prahu a / nebo jinými spouštěči.

Převodník digitálního signálu na analogový (DAC)

Dva 8bitové kanály DAC lze použít k převodu dvou digitálních signálů na dva analogové napěťové výstupy. Tyto duální DAC podporují napájecí zdroj jako referenci vstupního napětí a mohou pohánět další obvody. Duální kanály podporují nezávislé převody.

Krok 8: Senzory

Dotkněte se senzoru

ESP32 má 10 kapacitních detekčních GPIO, které detekují indukované variace při dotyku nebo přiblížení ke GPIO prstem nebo jinými předměty.

ESP32 má také teplotní senzor a interní Hallův senzor, ale abyste s nimi mohli pracovat, musíte změnit nastavení registrů. Další podrobnosti naleznete v technické příručce prostřednictvím odkazu:

www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32_technical_reference_manual_en.pdf

Krok 9: Hlídací pes

ESP32 má tři sledovací časovače: jeden na každém ze dvou modulů časovače (nazývaný primární hlídací časovač nebo MWDT) a jeden na modulu RTC (nazývaný RTC hlídací časovač nebo RWDT).

Krok 10: Bluetooth

Rozhraní Bluetooth v4.2 BR / EDR a Bluetooth LE (nízká energie)

ESP32 integruje řadič připojení Bluetooth a základní pásmo Bluetooth, které provádějí protokoly základního pásma a další rutiny nízkoúrovňových linek, jako je modulace / demodulace, zpracování paketů, zpracování bitového proudu, přeskakování frekvence atd.

Řadič připojení funguje ve třech hlavních stavech: pohotovostní režim, připojení a čichání. Umožňuje více připojení a další operace, jako je dotaz, stránka a zabezpečené jednoduché párování, a umožňuje tak Piconet a Scatternet.

Krok 11: Spusťte

Na mnoha vývojových deskách s integrovaným USB / sériovým portem může esptool.py desku automaticky resetovat do bootovacího režimu.

ESP32 vstoupí do sériového zavaděče, když je GPIO0 při resetování udržován nízko. V opačném případě program spustí flash.

GPIO0 má vnitřní vytahovací odpor, takže pokud je bez připojení, půjde vysoko.

Mnoho desek používá tlačítko označené „Flash“(nebo „BOOT“na některých vývojových deskách Espressif), které po stisknutí vede GPIO0 dolů.

GPIO2 by měl také zůstat nespojený / plovoucí.

Na obrázku výše můžete vidět test, který jsem provedl. Osciloskop jsem nasadil na všechny piny ESP, abych viděl, co se stalo, když byl zapnutý. Zjistil jsem, že když dostanu kolík, generuje oscilace 750 mikrosekund, jak ukazuje zvýrazněná oblast na pravé straně. Co s tím můžeme dělat? Máme několik možností, například dát zpoždění obvodu s tranzistorem, dveřním expandérem. Upozorňuji, že GPIO08 je obráceně. Oscilace vychází nahoru a ne dolů.

Dalším detailem je, že máme nějaké piny, které začínají na High, a jiné na Low. Tento PINOUT je tedy odkazem na to, kdy se ESP32 zapíná, zvláště když pracujete se zátěží, která spouští například triak, relé, stykač nebo nějaké napájení.