Семейство ESP32
Если вы новичок и ищете, какой ESP32 купить, вас может сбить с толку обилие вариантов. В этом разделе мы разберёмся с ними.
Семейство ESP32 — это серия недорогих маломощных систем на кристалле (System on Chip, SoC) от компании Espressif. ESP32 стал преемником ESP8266 и с тех пор разросся во множество вариантов.
Варианты SoC
Семейство ESP32 включает следующие часто используемые варианты SoC:
- ESP32
- ESP32 серии S (ESP32-S2, ESP32-S3)
- ESP32 серии C (ESP32-C3, ESP32-C6, ESP32-C5)
- ESP32 серии H (ESP32-H2)
- ESP32-P серии (ESP32-P4)
Если вы выбираете модель для конкретного проекта или разрабатываете продукт, используйте таблицы сравнения выше, чтобы найти наиболее подходящий вариант. Полный список моделей и их характеристик есть на странице сравнения продуктов на сайте Espressif.
Для простого обзора самых распространённых моделей ESP32 и их основных возможностей посмотрите эту таблицу на сайте Done.land.
System on Chip (SoC) vs модуль vs отладочная плата (Devkit)
ESP32 бывает в трёх формах: System on Chip (SoC), модуль и отладочная плата (Devkit). Каждая из них служит своей цели и подходит для разных этапов разработки или интеграции.
System on Chip (SoC)
SoC — это ядро и самая базовая форма ESP32. System on Chip объединяет основные компоненты электронной системы или компьютера в одной интегральной схеме (IC). SoC ESP32, как правило, включает такие компоненты:
- CPU (процессор)
- ROM и SRAM
- Периферия
- Беспроводная связь (зависит от модели)
Применение:
SoC в первую очередь предназначены для встраивания в собственные аппаратные разработки. Они подходят производителям, которые хотят добавить функциональность ESP32 в свои продукты. Однако при использовании SoC напрямую в собственной разработке вы сами отвечаете за RF-дизайн и соответствие нормативным требованиям готового продукта.
Модуль
Модули строятся на базе SoC и предлагают более удобное готовое решение. Распространённые примеры модулей ESP32 — популярные серии WROOM и WROVER. Например, ESP32-WROOM-32 широко используется и узнаётся по металлическому корпусу квадратной формы на многих отладочных платах.
Почему стоит выбрать модуль?
- Соответствие нормативам: Многие модули ESP32 уже протестированы и сертифицированы для определённых конфигураций. Использование сертифицированного модуля может упростить соответствие нормативам, но это не делает весь продукт автоматически сертифицированным.
- Встроенные компоненты: Модули включают многие компоненты, необходимые для работы ESP32, например флеш-память, кварцевый генератор и RF-компоненты. В зависимости от модуля в нём может быть и печатная антенна.
- Экранирование: Многие модули имеют металлический RF-экран над радиочастотными и другими компонентами.
Применение:
Модули предназначены для интеграции в собственные печатные платы и идеально подходят для приложений, которым нужно меньше внешних компонентов и меньше усилий по сравнению с работой с голым SoC.
Отладочная плата (Devkit)
Отладочные платы упрощают работу с модулями ESP32 при прототипировании и разработке. Они включают дополнительные компоненты, которые облегчают работу с ESP32 как новичкам, так и опытным разработчикам.
Ключевые особенности отладочных плат:
- Интерфейс USB: Удобный способ питать плату и загружать в неё программы.
- Стабилизаторы напряжения: Обеспечивают подходящее напряжение питания для ESP32.
- Выводы: Делают выводы ESP32 доступными для подключения внешних компонентов, таких как датчики и дисплеи.
- Кнопки Boot и Reset: Позволяют управлять работой модуля.
Применение:
Отладочные платы идеально подходят для быстрого прототипирования и экспериментов. Популярные примеры — ESP32 DevKit v1 и ESP32-S3-DevkitC, которыми широко пользуются разработчики и энтузиасты.
Почему ESP32 DevKit v1?
Признаюсь: когда я впервые захотел попробовать ESP32, я не знал о множестве вариантов. Я искал на сайте интернет-магазина, и большинство результатов показывали ESP32-WROOM-32 от разных производителей. Я просто взял один из них. Позже я узнал, что есть и другие варианты. Однако на момент написания книги большинство из них либо были нелегко доступны там, где я живу, либо стоили дороже этого. Этот вариант остаётся одним из самых популярных.
Поэтому в этой книге мы не будем усложнять и выберем популярную и доступную плату «ESP32 DevKit V1», которая отлично подходит для разработки и обучения.
Как найти?
Если вы будете искать на сайте интернет-магазина, скорее всего, найдёте её под названием вроде «ESP32 Development Board (ESP-WROOM-32)». Ищите плату с модулем ESP32-WROOM-32 и 30 выводами, как показано ниже.
Сравнить характеристики и выводы платы можно по этой картинке.
Характеристики
ESP32 — это двухъядерный 32-битный процессор с поддержкой Wi-Fi и Bluetooth, отлично подходящий для беспроводных IoT-приложений.
Ниже перечислены базовые характеристики ESP32-WROOM-32, которые используются на этой отладочной плате:
- Процессор: Xtensa 32-bit LX6
- Количество ядер: 2
- Тактовая частота: 240 МГц
- Флеш-память: 4 МБ
- ROM: 448 КБ (постоянная память с программами, необходимыми для работы ESP32)
- SRAM: 520 КБ (для хранения данных и инструкций)
- АЦП: два 12-битных SAR ADC, 18 каналов
- UART: 3
- SPI: 4
- I2C: 2
- Wi-Fi: IEEE 802.11 b/g/n/e/i (802.11n до 150 Мбит/с)
- Bluetooth: v4.2 BR/EDR и Bluetooth Low Energy (BLE)
- Рабочее напряжение: 2,3–3,6 В
- Deep Sleep: 100 мкА