Digitrode

Высокоинтегрированный микроконтроллер ESP32 с возможностями беспроводной связи по Wi-Fi и Bluetooth на сегодняшний день является мощным инструментом для реализации концепции Интернета вещей. Чтобы ощутить весь потенциал данного микроконтроллера, нужно научиться с ним правильно работать.

В этом проекте используя среду программирования Arduino IDE мы создадим автономный веб-сервер на основе ESP32, который будет контролировать выходы (два светодиода). Этот веб-сервер может управляться со смартфона и может быть доступен с любого устройства, которое может предоставить браузер для работы в локальной сети.

Микроконтроллер ESP32 имеет 48 выводов, обладающих различными функциями. Не все контакты доступны на всех отладочных платах с ESP32, и есть некоторые контакты, которые нельзя использовать. Существует много вопросов о том, как использовать линии ввода/вывода (GPIO) на ESP32. Какие контакты вы должны использовать? Какие выводы вы должны избегать использовать в своих проектах? В этом материале мы постараемся ответить на данные вопросы.

Было время, когда разработчики и радиолюбители могли прототипировать свои устройства на макетных платах. Когда-то даже процессоры для компьютеров поставлялись в DIP-корпусах, тогда не было корпусов BGA и прочих подобных труднопаяемых. За сорок лет с тех пор микросхемы стали значительно меньше, корпуса стали более тесными, и вы едва ли сможете припаять к плате самые новые и крутые чипы. Но не стоит сильно беспокоиться – компании все еще выпускают отладочные платы с разъемами с шагом 0.1", но есть проблема: они не слишком хорошо подходят к использованию на макетных платах. Они слишком широкие.

К таким можно отнести и популярные нынче платы с микросхемой ESP32. На ее примере будет показан несколько грубоватый, но, тем не менее, работающий выход из положения.

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.