ESP32: Interné detaily a výstup: 11 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

V tomto článku budeme hovoriť o interných podrobnostiach a pripnutí ESP32. Ukážem vám, ako správne identifikovať piny pri pohľade na technický list, ako identifikovať, ktoré z pinov fungujú ako VÝSTUP / VSTUP, ako mať prehľad o snímačoch a perifériách, ktoré nám ESP32 ponúka, okrem topánka. Preto verím, že pomocou nižšie uvedeného videa budem môcť zodpovedať okrem iných informácií aj niekoľko otázok, ktoré som dostal v správach a komentároch k referenciám na ESP32.

Krok 1: NodeMCU ESP-WROOM-32

Tu nájdete PINO

WROOM-32, ktorý slúži ako dobrá referencia pri programovaní. Je dôležité venovať pozornosť vstupom / výstupom na všeobecné účely (GPIO), to znamená programovateľným vstupným a výstupným portom, ktorými môžu byť stále prevodník AD alebo dotykový kolík, napríklad GPIO4. K tomu dochádza aj u Arduina, kde vstupné a výstupné piny môžu byť tiež PWM.

Krok 2: ESP-WROOM-32

Na obrázku vyššie máme samotný ESP32. Podľa výrobcu existuje niekoľko typov vložiek s rôznymi charakteristikami.

Krok 3: Ale aký je správny vývod, ktorý môžem použiť pre svoj ESP32?

ESP32 nie je ťažké. Je to také ľahké, že môžeme povedať, že vo vašom prostredí nie sú žiadne didaktické starosti. Musíme však byť didaktickí, to áno. Ak chcete programovať v Assembleri, je to v poriadku. Čas na inžinierstvo je však drahý. Ak vám teda všetko, čo je dodávateľom technológie, poskytne nástroj, ktorý potrebuje čas na pochopenie jeho fungovania, môže sa to pre vás ľahko stať problémom, pretože to všetko predĺži čas potrebný na projektovanie a zároveň bude produkt stále drahší. To vysvetľuje, že dávam prednosť ľahkým veciam, tým, ktoré nám môžu uľahčiť každý deň, pretože čas je obzvlášť v dnešnom uponáhľanom svete veľmi dôležitý.

Keď sa vrátime k ESP32, v technickom liste, ako v predchádzajúcom, máme v zvýrazneniach správnu identifikáciu pinov. Štítok na čipe sa často nezhoduje so skutočným číslom pinu, pretože máme tri situácie: GPIO, sériové číslo a tiež kód samotnej karty.

Ako je uvedené v nižšie uvedenom príklade, máme zapojenie LED v ESP a správny režim konfigurácie:

Všimnite si, že štítok je TX2, ale musíme postupovať podľa správnej identifikácie, ako je zvýraznené na predchádzajúcom obrázku. Správna identifikácia kolíka bude preto 17. Obrázok ukazuje, ako blízko by mal kód zostať.

Krok 4: VSTUP / VÝSTUP

Pri vykonávaní testov VSTUP a VÝSTUP na kolíkoch sme získali nasledujúce výsledky:

INPUT nefungoval iba na GPIO0.

OUTPUT nefungoval iba na kolíkoch GPIO34 a GPIO35, ktoré sú VDET1 a VDET2.

* Kolíky VDET patria do silovej oblasti RTC. To znamená, že ich možno použiť ako kolíky ADC a koprocesor ULP ich dokáže prečítať. Môžu to byť iba vstupy a nikdy sa z nich neodchádza.

Krok 5: Blokový diagram

Tento diagram ukazuje, že ESP32 má dvojjadrové jadro, čipovú oblasť, ktorá riadi WiFi a ďalšiu oblasť, ktorá ovláda Bluetooth. Má tiež hardvérovú akceleráciu šifrovania, ktorá umožňuje pripojenie k LoRa, diaľkovej sieti, ktorá umožňuje pripojenie až 15 km pomocou antény. Sledujeme tiež generátor hodín, hodiny v reálnom čase a ďalšie body, ktoré zahŕňajú napríklad PWM, ADC, DAC, UART, SDIO, SPI. Vďaka tomu je zariadenie celkom kompletné a funkčné.

Krok 6: Periférne zariadenia a senzory

ESP32 má 34 GPIO, ktorým je možné priradiť rôzne funkcie, ako napríklad:

Iba digitálne;

Analógové (možné nakonfigurovať ako digitálne);

Kapacitné dotykové ovládanie (môže byť nakonfigurované ako digitálne);

A ďalšie.

Je dôležité si uvedomiť, že väčšina digitálnych GPIO môže byť nakonfigurovaná ako interné pull-up alebo pull-down, alebo nakonfigurované pre vysokú impedanciu. Keď je nastavený ako vstup, hodnotu je možné prečítať prostredníctvom registra.

Krok 7: GPIO

Analógovo-digitálny prevodník (ADC)

Esp32 integruje 12-bitové ADC a podporuje meranie na 18 kanáloch (kolíky s analógovým pripojením). Koprocesor ULP v ESP32 je tiež navrhnutý tak, aby meral napätie v režime spánku, čo umožňuje nízku spotrebu energie. CPU sa môže prebudiť nastavením prahu alebo inými spúšťačmi.

Digitálne analógový prevodník (DAC)

Dva 8-bitové kanály DAC je možné použiť na konverziu dvoch digitálnych signálov na dva analógové napäťové výstupy. Tieto duálne DAC podporujú napájanie ako referenciu vstupného napätia a môžu napájať ďalšie obvody. Duálne kanály podporujú nezávislé konverzie.

Krok 8: Senzory

Dotykový senzor

ESP32 má 10 kapacitných detekčných GPIO, ktoré detekujú indukované odchýlky pri dotyku alebo priblížení sa ku GPIO prstom alebo inými predmetmi.

ESP32 má tiež snímač teploty a interný Hallov senzor, ale aby ste s nimi mohli pracovať, musíte zmeniť nastavenia registrov. Viac podrobností nájdete v technickej príručke prostredníctvom odkazu:

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

Krok 9: Strážny pes

ESP32 má tri sledovacie časovače: jeden na každom z dvoch modulov časovača (nazývaný primárny časovač sledovania alebo MWDT) a jeden na module RTC (nazývaný časovač sledovania RTC alebo RWDT).

Krok 10: Bluetooth

Rozhranie Bluetooth v4.2 BR / EDR a Bluetooth LE (nízka energia)

ESP32 integruje radič pripojenia Bluetooth a základné pásmo Bluetooth, ktoré vykonávajú protokoly základného pásma a ďalšie rutiny linkových liniek, ako je modulácia / demodulácia, spracovanie paketov, spracovanie bitového toku, preskakovanie frekvencie atď.

Ovládač pripojenia funguje v troch hlavných stavoch: pohotovostný režim, pripojenie a sniff. Umožňuje viacnásobné pripojenie a ďalšie operácie, ako je dopyt, stránka a bezpečné jednoduché párovanie, a tým umožňuje Piconet a Scatternet.

Krok 11: Spustenie

Na mnohých vývojových doskách so vstavaným USB / sériovým rozhraním môže esptool.py dosku automaticky resetovať do režimu spustenia.

ESP32 vstúpi do sériového zavádzača, keď bude GPIO0 pri resetovaní udržiavaný na nízkej úrovni. V opačnom prípade program spustí flash.

GPIO0 má vnútorný výsuvný odpor, takže ak je bez pripojenia, pôjde vysoko.

Mnoho dosiek používa tlačidlo označené „Flash“(alebo „BOOT“na niektorých vývojových doskách Espressif), ktoré po stlačení vedie GPIO0 nadol.

GPIO2 by mal tiež zostať nepripojený / plávajúci.

Na obrázku vyššie môžete vidieť test, ktorý som vykonal. Osciloskop som nasadil na všetky kolíky ESP, aby som zistil, čo sa stalo, keď bol zapnutý. Zistil som, že keď dostanem kolík, generuje to oscilácie 750 mikrosekúnd, ako je znázornené na zvýraznenej ploche na pravej strane. Čo s tým môžeme urobiť? Máme niekoľko možností, ako napríklad poskytnúť oneskorenie pomocou obvodu s tranzistorom, expandéra dverí. Upozorňujem, že GPIO08 je obrátený. Oscilácia vychádza nahor a nie nadol.

Ďalším detailom je, že máme niekoľko kolíkov, ktoré začínajú na vysokej a iné na nízkej. Tento PINOUT je preto odkazom na to, kedy sa ESP32 zapne, najmä keď pracujete so záťažou na spustenie napríklad triaku, relé, stýkača alebo nejakého napájania.