Microcontroladores SoC económicos y de bajo consumo con Bluetooth y Wi-Fi
ESP32 es una serie de microcontroladores de sistema en un chip de bajo costo y bajo consumo con Wi-Fi integrado y Bluetooth de modo dual . La serie ESP32 emplea un microprocesador Tensilica Xtensa LX6 en variantes de doble núcleo y de un solo núcleo , un microprocesador de doble núcleo Xtensa LX7 o un microprocesador RISC-V de un solo núcleo e incluye interruptores de antena incorporados, balun RF , amplificador de potencia, amplificador de recepción de bajo ruido, filtros y módulos de administración de energía. ESP32 es creado y desarrollado por Espressif Systems , una empresa china con sede en Shanghai, y es fabricado por TSMC utilizando su proceso de 40 nm. [2] Es un sucesor del microcontrolador ESP8266 .
Características
Diagrama de bloques de funciones ESP32.ESP32 Troquelado
Las características del ESP32 incluyen las siguientes: [3]
Procesadores:
CPU: microprocesador LX6 Xtensa de doble núcleo (o de un solo núcleo) de 32 bits, que funciona a 160 o 240 MHz y funciona hasta 600 DMIPS
Despertar de interrupción GPIO, temporizador, mediciones ADC, interrupción del sensor táctil capacitivo
familia ESP32-xx
Desde el lanzamiento del ESP32 original, se han introducido y anunciado varias variantes. Forman la familia de microcontroladores ESP32. Estos chips tienen diferentes CPU y capacidades, pero todos comparten el mismo SDK y son en gran medida compatibles con el código. Además, se revisó el ESP32 original (ver ESP32 ECO V3, por ejemplo). Véase también https://gist.github.com/sekcompsci/2bf39e715d5fe47579fa184fa819f421
ESP32
Microprocesador(es) LX6 de 32 bits de uno o dos núcleos Xtensa
Admite unidad de coma flotante (FPU) de precisión simple
Wi-Fi: 802.11 b/g/n
Bluetooth: v4.2 BR/EDR y BLE (comparte la radio con Wi-Fi)
34 × GPIO programables
ADC SAR de 12 bits hasta 18 canales
2 DAC de 8 bits
ESP32-S2
CPU Xtensa LX7 de un solo núcleo, hasta 240 MHz
SIN unidad de coma flotante (sin FPU) [6]
SRAM de 320 KiB, ROM de 128 KiB y SRAM RTC de 16 KiB
CPU RISC-V de 32 bits y doble núcleo de alto rendimiento , hasta 400 MHz
Admite unidad de coma flotante (FPU) de precisión simple
CPU RISC-V de 32 bits de un solo núcleo y bajo rendimiento , hasta 40 MHz
SRAM de 768 KB en sistema central de alto rendimiento.
Aceleradores de hardware integrados para varios protocolos de codificación de medios, incluido H.264.
Wi-Fi y Bluetooth no están implementados.
Si se requiere una conexión inalámbrica, se puede conectar fácilmente a la serie ESP32-C/S/H.
Más de 50 GPIO programables [15]
Anunciado
ESP32-C5
CPU RISC-V de un solo núcleo de 32 bits , hasta 240 MHz [16]
400 KiB SRAM y 384 KiB ROM
IEEE 802.11ax (Wi-Fi 6) en 2,4 y 5 GHz, compatible con un ancho de banda de 20 MHz en modo 11ax, un ancho de banda de 20 o 40 MHz en modo 11b/g/n
Bluetooth 5 (LE)
> 20 GPIO programables
Chip y módulo empaquetados QFN
ESP32 está alojado en paquetes cuádruples planos sin cables (QFN) de diferentes tamaños con 49 almohadillas. Específicamente, 48 almohadillas de conexión a lo largo de los lados y una almohadilla térmica grande (conectada a tierra) en la parte inferior.
Papas fritas
El sistema ESP32 en un circuito integrado de chip está empaquetado en paquetes QFN de tamaño 6 mm × 6 mm y 5 mm × 5 mm.
En 2020, los chips ESP32-D0WDQ6 y ESP32-D0WD también obtuvieron una versión V3 (ESP32 ECO V3), que corrige algunos de los errores [17] e introduce mejoras con respecto a las versiones anteriores.
Módulos
El sistema ESP32 PICO en módulos de paquete combina un chip de silicio ESP32, un oscilador de cristal, un chip de memoria flash, condensadores de filtro y enlaces de coincidencia de RF en un único paquete QFN de tamaño 7 mm × 7 mm.
El primer PICO lanzado fue el ESP32-PICO-D4 con 2 CPU a 240MHz, flash interno de 4MiB, un oscilador de 40MHz y 34 GPIO. [18]
Posteriormente, en 2020, se introdujeron los módulos ESP32-PICO-V3 y ESP32-PICO-V3-02, ambos basados en la oblea ESP32 ECO V3. [19] [20]
En 2022 se presentó el módulo ESP32-S3-PICO-1 con USB OTG y PSRAM interna. [21]
Las placas de desarrollo y de conexión amplían el cableado y pueden agregar funcionalidad, a menudo basándose en placas de módulo ESP32 y haciéndolas más fáciles de usar con fines de desarrollo (especialmente con placas de pruebas ).
† ESP32 SoC incorporado directamente en la placa de desarrollo; no se utiliza ninguna placa de módulo.
Programación
Lenguajes de programación, marcos, plataformas y entornos utilizados para la programación ESP32:
ESP-IDF [64] [65] – Marco de desarrollo de IoT oficial de Espressif para las series de SoC ESP32, ESP32-S, ESP32-C y ESP32-H.
Arduino-ESP32 [66] – Núcleo Arduino para ESP32, ESP32-S2, ESP32-S3 y ESP32-C3.
Espruino : SDK de JavaScript y firmware que emulan estrechamente a Node.js
Kit de herramientas Lua Network/IoT para ESP32-Wrover [67]
SDK modificable [68] : JavaScript y TypeScript modernos con redes, gráficos y API ECMA-419 [69]
Mongoose OS : un sistema operativo para productos conectados en microcontroladores; programable con JavaScript o C. Una plataforma recomendada por Espressif Systems, [70] AWS IoT, [71] y Google Cloud IoT. [72]
Visual Studio Code con la extensión Espressif Integrated Development Framework (ESP-IDF) oficialmente compatible [76]
Zerynth : Python para IoT y microcontroladores, incluido el ESP32
matlab
Matlab Simulink
ESPHome: ESPHome es un sistema para controlar su ESP8266/ESP32 mediante archivos de configuración simples pero potentes y controlarlos de forma remota a través de sistemas de automatización del hogar.
Recepción y uso
Uso comercial e industrial de ESP32:
Uso en dispositivos comerciales.
Pulsera LED IoT del Grupo Alibaba , utilizada por los participantes en la reunión anual del grupo de 2017. Cada pulsera funcionaba como un "píxel", recibiendo comandos para el control coordinado de la luz LED, lo que permitía la formación de una pantalla "en vivo e inalámbrica". [77]
M1 de DingTalk, un sistema biométrico de seguimiento de asistencia. [78]
LIFX Mini, una serie de bombillas LED controlables de forma remota. [79]
Pium, un dispositivo de aromaterapia y fragancia para el hogar. [80]
Odroid Go de HardKernel , un kit de dispositivo de juegos portátil basado en ESP32 creado para conmemorar el décimo aniversario de Odroid. [81]
Octopus Energy Mini, un monitor de energía en tiempo real basado en ESP32-C6. [82]
Uso en dispositivos industriales.
Los módulos Moduino X series X1 y X2 de TECHBASE son computadoras basadas en ESP32-WROVER / ESP32-WROVER-B para automatización y monitoreo industrial, que admiten entradas/salidas digitales, entradas analógicas y varias interfaces de red de computadoras. [83]
Dispositivos industriales NORVI IIOT con ESP32-WROVER / ESP32-WROVER-B SOC para automatización y monitoreo industrial con entradas digitales, entradas analógicas, salidas de relé y múltiples interfaces de comunicaciones. Admite LoRa y Nb-IoT como módulos de expansión. [84]
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