ESP32: Detalls interns i pinout: 11 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

En aquest article, parlarem sobre els detalls interns i la fixació d’ESP32. Us mostraré com identificar correctament els pins mirant el full de dades, com identificar quins dels pins funcionen com a OUTPUT / INPUT, com tenir una visió general dels sensors i perifèrics que ens ofereix l’ESP32, a més de arrencada. Per tant, crec que, amb el vídeo següent, podré respondre diverses preguntes que he rebut en missatges i comentaris sobre les referències ESP32, entre altres informacions.

Pas 1: NodeMCU ESP-WROOM-32

Aquí tenim el PINOUT del

WROOM-32 que serveix de bona referència per a quan es programa. És important prestar atenció a les entrades / sortides d’ús general (GPIO), és a dir, als ports d’entrada i sortida de dades programables, que poden ser un convertidor AD o un pin tàctil, com ara GPIO4, per exemple. Això també passa amb l’Arduino, on els pins d’entrada i sortida també poden ser PWM.

Pas 2: ESP-WROOM-32

A la imatge superior, tenim el propi ESP32. Hi ha diversos tipus d’insercions amb característiques diferents segons el fabricant.

Pas 3: però, Quin és el pinout correcte que he d'utilitzar per al meu ESP32?

ESP32 no és difícil. És tan fàcil que podem dir que no hi ha cap preocupació didàctica al vostre entorn. Tot i això, hem de ser didàctics, sí. Si voleu programar a Assembler, no està malament. Però, el temps d’enginyeria és car. Per tant, si tot el que és un proveïdor de tecnologia us proporciona una eina que necessita temps per entendre el seu funcionament, això pot convertir-vos fàcilment en un problema, perquè tot això augmentarà el temps d’enginyeria, mentre que el producte és cada vegada més car. Això explica la meva preferència per les coses fàcils, que poden fer que el nostre dia a dia sigui més fàcil, perquè el temps és important, sobretot en el món ocupat d’avui.

Tornant a l’ESP32, en un full de dades, com en l’anterior, tenim la identificació correcta dels pins als aspectes més destacats. Sovint, l’etiqueta del xip no coincideix amb el número real del pin, ja que tenim tres situacions: el GPIO, el número de sèrie i també el codi de la targeta.

Com es mostra a l'exemple següent, tenim una connexió d'un LED a l'ESP i el mode de configuració correcte:

Fixeu-vos que l’etiqueta és TX2, però hem de seguir la identificació correcta, tal com es ressalta a la imatge anterior. Per tant, la identificació correcta del passador serà de 17. La imatge mostra fins a quin punt s’ha de mantenir el codi.

Pas 4: INPUT / OUTPUT

En realitzar proves d’INPUT i OUTPUT als pins, vam obtenir els resultats següents:

INPUT no va funcionar només a GPIO0.

OUTPUT no funcionava només als pins GPIO34 i GPIO35, que són VDET1 i VDET2, respectivament.

* Els pins VDET pertanyen al domini de potència del RTC. Això significa que es poden utilitzar com a pins ADC i que el coprocessador ULP els pot llegir. Només poden ser entrades i mai sortides.

Pas 5: diagrama de blocs

Aquest diagrama mostra que l’ESP32 té un nucli dual, una àrea de xips que controla el WiFi i una altra àrea que controla el Bluetooth. També té acceleració de maquinari per al xifratge, que permet la connexió a LoRa, una xarxa de llarga distància que permet una connexió de fins a 15 km, mitjançant una antena. També observem el generador de rellotges, el rellotge en temps real i altres punts que inclouen, per exemple, PWM, ADC, DAC, UART, SDIO, SPI, entre d’altres. Tot això fa que el dispositiu sigui bastant complet i funcional.

Pas 6: Perifèrics i sensors

L'ESP32 té 34 GPIO que es poden assignar a diverses funcions, com ara:

Només digital;

Amb capacitat analògica (es pot configurar com a digital);

Habilitat al tacte capacitiu (es pot configurar com a digital);

I altres.

És important tenir en compte que la majoria de GPIO digitals es poden configurar com a pull-up intern o pull-down, o configurats per a alta impedància. Quan es defineix com a entrada, el valor es pot llegir a través del registre.

Pas 7: GPIO

Convertidor analògic a digital (ADC)

L’Esp32 integra ADC de 12 bits i admet mesures en 18 canals (pins habilitats per analògics). El coprocessador ULP de l'ESP32 també està dissenyat per mesurar tensions mentre funciona en mode de repòs, cosa que permet un baix consum d'energia. La CPU es pot despertar mitjançant un paràmetre de llindar i / o mitjançant altres activadors.

Convertidor digital a analògic (DAC)

Es poden utilitzar dos canals DAC de 8 bits per convertir dos senyals digitals en dues sortides de tensió analògica. Aquests DAC dobles admeten la font d'alimentació com a referència de tensió d'entrada i poden accionar altres circuits. Els canals dobles admeten conversions independents.

Pas 8: Sensors

Sensor tàctil

L'ESP32 té 10 GPIO de detecció capacitius que detecten variacions induïdes en tocar o apropar-se a un GPIO amb un dit o altres objectes.

L'ESP32 també té un sensor de temperatura i un sensor Hall intern, però per treballar amb ells, heu de canviar la configuració dels registres. Per obtenir més informació, consulteu el manual tècnic a través de l’enllaç:

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

Pas 9: gos de vigilància

L'ESP32 té tres temporitzadors de vigilància: un a cadascun dels dos mòduls de temporitzador (anomenat Timer de vigilància primari o MWDT) i un al mòdul RTC (anomenat temporitzador de vigilància RTC o RWDT).

Pas 10: Bluetooth

Interfície Bluetooth v4.2 BR / EDR i Bluetooth LE (baixa energia)

L'ESP32 integra un controlador de connexió Bluetooth i una banda base Bluetooth, que realitzen protocols de banda base i altres rutines d'enllaços de baix nivell, com ara modulació / demodulació, processament de paquets, processament de flux de bits, salt de freqüència, etc.

El controlador de connexió funciona en tres estats principals: standby, connexió i sniff. Permet múltiples connexions i altres operacions, com ara la consulta, la pàgina i l’aparellament senzill i segur, i per tant permet Piconet i Scatternet.

Pas 11: arrencada

En moltes taules de desenvolupament amb USB / sèrie incrustat, esptool.py pot restablir automàticament la placa al mode d’arrencada.

ESP32 entrarà al carregador d'arrencada en sèrie quan el GPIO0 es mantingui baix en restablir. En cas contrari, executarà el programa en flash.

GPIO0 té una resistència interna d’extracció, de manera que, si no té connexió, augmentarà.

Moltes taules utilitzen un botó anomenat "Flash" (o "BOOT" en algunes taules de desenvolupament Espressif) que condueix el GPIO0 cap avall quan es prem.

GPIO2 també s’ha de deixar desconnectat / flotant.

A la imatge superior, podeu veure una prova que he realitzat. Vaig posar l’oscil·loscopi a tots els pins de l’ESP per veure què va passar quan es va engegar. Vaig descobrir que quan tinc un pin, genera oscil·lacions de 750 microsegons, tal com es mostra a la zona ressaltada de la part dreta. Què podem fer al respecte? Tenim diverses opcions, com per exemple, donar un retard amb un circuit amb un transistor, un expansor de porta. Apunto que GPIO08 està invertit. L'oscil·lació surt cap amunt i no cap avall.

Un altre detall és que tenim alguns pins que comencen a High i altres a Low. Per tant, aquest PINOUT és una referència a quan s’encén l’ESP32, especialment quan es treballa amb una càrrega per activar, per exemple, un triac, un relé, un contactor o una mica de potència.