Digitrode

Микроконтроллер ESP32 со встроенными возможностями беспроводной связи по Wi-Fi и Bluetooth представляет собой довольно мощный инструмент для реализации концепции Интернета вещей. При этом немаловажным моментом является наличие двух высокопроизводительных ядер в одном корпусе.

Впрочем, их использование не слишком прозрачно и гибко. Конфигурация по умолчанию назначает первое ядро (core_0) на выполнение задач радиочастотного модуля и протоколов беспроводной связи, а код, скомпилированный, например, в Arduino IDE, назначается второму ядру (core_1). Операционная система FreeRTOS может управлять всем процессом, поэтому программисту не нужно напоминать, какое ядро что делает. Тем не менее, в некоторых практических целях или чисто из любопытства хочется по управлять обоими ядрами, и в этом материале будет показано, как это сделать.

Открытые аппаратные платформы с беспроводной связью позволяют быстро создавать прототипы и быстрее выводить на рынок новые приложения Интернета вещей. Одной из многообещающих платформ такого типа является высокопроизводительный микроконтроллер ESP32 с возможностями беспроводной связи по W-Fi и Bluetooth.

В данном материале будет показано, как быстро начать разработку и прототипирование устройств с ESP32 и их программирование с помощью среды разработки Arduino IDE.

В мире микроконтроллеров с недавних пор появился новый хит – ESP32. Этот чип, разработанный компанией Espressif, является продолжением популярного ESP8266, дешевого, энергоэффективного и очень мощного микроконтроллера с поддержкой WiFi, который появился на рынке несколько лет назад. ESP32 - еще один мощный зверь с двумя производительными ядрами, WiFi и Bluetooth, и прочая периферия здесь присутствует в изобилии. Вы даже можете установить на него эмулятор NES.

Хотя ESP32 значительно более мощный, он требует значительной обвязки, поэтому чтобы получить сразу функциональный экземпляр, нужно брать модуль. И что действительно было бы хорошо, это чтобы чип ESP32 поставлялся сразу со встроенной flash-памятью, обвязочными конденсаторами и цепью тактирования. И чтобы все это было в компактном корпусе 7x7 мм QFN. И разработчики из Espressif услышали просьбы своих клиентов и выпустили ESP32-Pico-D4, который сочетает в себе все перечисленные элементы.

Микроконтроллер ESP32, обладающий возможностями коммуникации по WiFi и Bluetooth, набирает популярность, и на его основе уже создаются различные полезные электронные устройства и оборудование. Его очень высокая (среди микроконтроллеров) вычислительная мощность, потрясающий дополнительный функционал и довольно низкая цена позволяют применять ESP32 в достаточно сложных проектах.

На базе ESP32 благодаря его возможностям беспроводной связи можно самостоятельно создать несложную, но в то же время весьма функциональную погодную станцию, которая может быть качественнее и дешевле погодной станции на основе Arduino и ESP8266.

ESP32 является преемником дико популярного ESP8266. Кажется, нет конца тому, что могут делать эти чипы. Однако, несмотря на все возможности беспроводной связи, стандартный модуль с чипом ESP32 не имеет дисплея или какого-либо средства отображения информации кроме одного маленького светодиода.

Но благодаря уже довольно широкому сообществу к ESP32 уже можно подключить TFT-дисплей ILI9341 без написания кода с нуля.

Компания SiFive пока не слишком хорошо известна электронщикам и радиолюбителям. Тем не менее, она вполне успешно разрабатывает микроконтроллеры с набором инструкций RISC-V. Архитектура RISC-V является достаточно новой (создана в 2010 году) и полностью открытой, то есть она доступна для свободного использования. На ее основе был сделан работающий на тактовой частоте 320 МГц микроконтроллер SiFive Freedom E310 (FE310), который присутствует на их плате HiFive1 с форм-фактором Arduino Uno.

Но SiFive решили пойти дальше в сотрудничестве с экосистемой Arduino и сделали плату под названием Arduino Cinque, в которой основным элементом, конечно же, является микроконтроллер Freedom E310, признанный одним из быстрейших и производительных микроконтроллеров, доступных сегодня на рынке.

Относительно недавно вышедший микроконтроллер ESP32 со встроенными возможностями WiFi и Bluetooth имеет все шансы произвести революцию (как его предшественник ESP8266) в области беспроводной передачи данных в низко- и среднебюджетных проектах.

При этом для некоторых проектов важна дальность работы ESP32, которая при стандартном оснащении, т.е. с печатной антенной, является вполне укладывается в рамки регламента WiFi, то есть по умолчанию ESP32 не предназначен для реализации дальней связи. Но не без помощи дополнительного оборудования эту дальность можно многократно увеличить вплоть до 10 км, а в теории и еще больше.

Вот и закончился 2016 год. Он был далеко не самым легким, но, тем не менее, довольно продуктивным. За этот год в мире потребительской и радиолюбительской электроники произошли достаточно значимые события, которые в дальнейшем могут повлиять на развитие отрасли и рынка.

В этом материале отметим некоторые из этих значимых событий.

Микроконтроллер ESP32 уже выпускается и так или иначе начинает попадать на рынки электронных компонентов. Сможет ли ESP32 повторить успех своего предшественника – ESP8266? Возможно. Но чтобы получить признание в сообществе электронщиков и в конечном итоге завоевать рынок, необходимы отладочные платы или модули, которые позволят разработчикам быстро начать работу с этим микроконтроллером, не тратя время на пайку.

Компания Espressif, выпустившая ESP32, также теперь выпускает платы с этим микроконтроллером. Эти модули носят название ESP-WROOM32. Но помимо них уже существуют и другие модули сторонних производителей.

Скрещивание набирающего популярность микроконтроллера ESP32 и уже ставшей чрезвычайно популярной экосистемы Arduino является очень нужным и полезным делом для сообщества радиолюбителей. Успех платформы Arduino возник не в последнюю очередь из-за очень простого подхода к программированию, который могли быстро освоить даже далекие от электроники и программирования люди.

Теперь вслед за ESP8266 на рельсы Arduino встал самый мощный «поезд» компании Espressif – микроконтроллер ESP32. Сочетание мощности и простоты обеспечит грандиозные возможности для разработки новых интеллектуальных устройств.