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 variaciones de doble núcleo y de un solo núcleo o un microprocesador RISC-V de un solo núcleo e incluye interruptores de antena integrados, balun de 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 .
Fabricante | Sistemas Espressif |
---|---|
Tipo | Microcontrolador |
Fecha de lanzamiento | 6 de septiembre de 2016 [1] |
UPC | Microprocesador Tensilica Xtensa LX6 @ 160 o 240 MHz |
Memoria | 520 KiB SRAM |
Energía | 3,3 V CC |
Predecesor | ESP8266 |
Características
Las características del ESP32 incluyen las siguientes: [3]
- Procesadores:
- CPU: microprocesador Xtensa de doble núcleo (o un solo núcleo) LX6 de 32 bits, que funciona a 160 o 240 MHz y funciona hasta 600 DMIPS
- Coprocesador de ultra baja potencia (ULP)
- Memoria: 520 KiB SRAM, 448 KiB ROM
- Conectividad inalámbrica:
- Wi-Fi: 802.11 b / g / n
- Bluetooth: v4.2 BR / EDR y BLE (comparte la radio con Wi-Fi)
- Interfaces periféricas:
- 34 × GPIO programables
- SAR ADC de 12 bits hasta 18 canales
- DAC de 2 × 8 bits
- 10 × sensores táctiles ( GPIO de detección capacitiva)
- 4 × SPI
- 2 × interfaces I²S
- 2 × interfaces I²C
- 3 × UART
- Controlador de host SD / SDIO / CE-ATA / MMC / eMMC
- Controlador esclavo SDIO / SPI
- Interfaz Ethernet MAC con DMA dedicado y compatibilidad con el protocolo de tiempo de precisión IEEE 1588
- CAN bus 2.0
- Mando a distancia por infrarrojos (TX / RX, hasta 8 canales)
- PWM del motor
- LED PWM (hasta 16 canales)
- Sensor de efecto Hall
- Preamplificador analógico de potencia ultrabaja
- Seguridad:
- Todas las funciones de seguridad estándar IEEE 802.11 son compatibles, incluidas WFA, WPA / WPA2 y WAPI
- Arranque seguro
- Cifrado flash
- OTP de 1024 bits, hasta 768 bits para clientes
- Aceleración de hardware criptográfico: AES , SHA-2 , RSA , criptografía de curva elíptica (ECC), generador de números aleatorios (RNG)
- Gestión de energía:
- Regulador interno de baja caída
- Dominio de potencia individual para RTC
- 5 μA de corriente de sueño profundo
- Despertar de la 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).
ESP32-S2
- CPU Xtensa LX7 de un solo núcleo, hasta 240 MHz [4]
- Sin FPU de hardware
- SRAM de 320 kiB, ROM de 128 kiB y 16 kiB de memoria RTC
- Sin bluetooth
- 43 GPIO programables [5]
- USB OTG
ESP32-C3
- CPU RISC-V de un solo núcleo de 32 bits , hasta 160 MHz [6]
- 400 kiB de SRAM y 384 kiB de ROM
- Bluetooth 5 y LE
- 22 GPIO programables
- Pin compatible con ESP8266
ESP32-S3
- CPU Xtensa LX7 de doble núcleo, hasta 240 MHz [7]
- Se agregaron instrucciones para acelerar las aplicaciones de aprendizaje automático.
- 384 kiB de RAM y 384 kiB adicionales de SRAM
- Bluetooth 5 y LE
- 44 GPIO programables
- USB OTG
ESP32-C6
- CPU RISC-V de un solo núcleo de 32 bits , hasta 160 MHz [8]
- 400 kiB de SRAM y 384 kiB de ROM
- IEEE 802.11ax (Wi-Fi 6) en 2,4 GHz, compatible con ancho de banda de 20 MHz en modo 11ax, ancho de banda de 20 o 40 MHz en modo 11b / g / n
- Bluetooth 5 y LE
- 22 GPIO programables
Módulo y chip empaquetado QFN
El ESP32 está alojado en paquetes quad-flat sin cables (QFN) de diferentes tamaños con 49 almohadillas. Específicamente, 48 almohadillas de conexión a 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.
Identificador | Núcleos de procesador | Memoria flash incorporada ( MiB ) | Tamaño del paquete | Descripción |
---|---|---|---|---|
ESP31B | 2 | 0 | 6 mm × 6 mm | Pre-liberación SoC utilizado para las pruebas beta; ya no está disponible. |
ESP32-D0WDQ6 | 2 | 0 | Chip de lanzamiento de producción inicial de la serie ESP32. | |
ESP32-D0WD | 2 | 0 | 5 mm × 5 mm | Variación de paquete físico más pequeña similar a ESP32-D0WDQ6. |
ESP32 ‑ D2WD | 2 | 2 | Variación de memoria flash incorporada de 2 MiB (16 Mibit). | |
ESP32-U4WDH | 1 | 4 | Procesador de un solo núcleo y variación de memoria flash integrada de 4 MiB (32 Mibit). | |
ESP32 ‑ S0WD | 1 | 0 | Variación del procesador de un solo núcleo. |
En 2020, los chips ESP32-D0WDQ6 y ESP32-D0WD también obtuvieron una versión V3 (ESP32 ECO V3), que corrige algunos de los errores e introduce mejoras con respecto a las versiones anteriores.
Módulo
El sistema ESP32-PICO-D4 en módulo de paquete combina un chip de silicio ESP32, oscilador de cristal, chip de memoria flash, condensadores de filtro y enlaces de coincidencia de RF en un solo paquete QFN de 7 mm × 7 mm de tamaño.
Identificador | Núcleos de procesador | Memoria flash incorporada ( MiB ) | Tamaño del paquete | Descripción |
---|---|---|---|---|
ESP32-PICO-D4 | 2 | 4 | 7 mm × 7 mm | Incluye chip ESP32, oscilador de cristal, memoria flash, condensadores de filtro y enlaces de coincidencia de RF. [9] |
En 2020, se introdujo un módulo similar ESP32-PICO-V3 que se basa en el ESP32 ECO V3. [10]
Placas de circuito impreso
Placas de módulo de montaje en superficie
Los módulos de placa de circuito impreso de montaje en superficie basados en ESP32 contienen directamente el SoC ESP32 y están diseñados para integrarse fácilmente en otras placas de circuito. Se utilizan diseños de antenas de F invertida con meandros para las antenas de traza de PCB en los módulos que se enumeran a continuación. Además de la memoria flash, algunos módulos incluyen RAM pseudoestática (pSRAM).
Vendedor | Nombre | Antena | Memoria flash ( MiB ) | pSRAM ( MiB ) | Descripción |
---|---|---|---|---|---|
Espressif | ESP-WROOM-03 | Traza de PCB | 4 | 0 | Interrumpido. Módulo de preproducción de distribución limitada creado por Espressif con fines de prueba beta; este módulo utilizó el ESP31B, el chip de prueba beta para la serie ESP32. [11] [12] [13] [14] [15] FCC Parte 15.247 probado (FCC ID: 2AC7Z-ESP32). [dieciséis] |
ESP32-WROOM-32 | Traza de PCB | 4 | 0 | Primera placa de módulo ESP32 disponible públicamente creada por Espressif. [17] FCC Parte 15.247 probado (FCC ID: 2AC7Z-ESPWROOM32). [18] Basado en el chip ESP32-D0WDQ6. Originalmente llamado "ESP-WROOM-32". | |
ESP32-WROOM-32D | Traza de PCB | 4 | 0 | Revisión del módulo ESP-WROOM-32 que usa un chip ESP32-D0WD en lugar de un chip ESP32-D0WDQ6. [19] Originalmente llamado "ESP-WROOM-32D". | |
ESP32-SOLO-1 | Traza de PCB | 4 | 0 | Similar al módulo ESP32-WROOM-32D, pero utiliza el chip ESP32-S0WD de un solo núcleo en lugar del ESP32-D0WD de doble núcleo. | |
ESP32-WROOM-32U | Toma U.FL | 4 | 0 | Alternativa al módulo ESP-WROOM-32D que tiene un conector U.FL para antena externa en lugar de una antena de seguimiento de PCB. [19] | |
ESP32-WROVER | Traza de PCB | 4 | 4 | Placa de módulo ESP32 con 4 MiB pSRAM creada por Espressif. FCC parte 15.247 probado (FCC ID 2AC7Z-ESP32WROVER). Utiliza un oscilador de cristal de 40 MHz. No incluye conector U.FL. Basado en el chip ESP32-D0WDQ6. Desde junio de 2018, los nuevos módulos se han actualizado a 8 MiB pSRAM. | |
ESP32-WROVER-I | Conector U.FL, trazado de PCB | 4 | 4 | Variación del módulo ESP32-WROVER configurado para usar un conector compatible con U.FL integrado. La antena de seguimiento de PCB no está conectada por defecto. | |
ESP32-WROVER-B | Traza de PCB | 4 | 8 | Revisión del módulo ESP32-WROVER con 8 MiB pSRAM (en lugar de 4 MiB pSRAM) operando a 3.3V (en lugar de 1.8V en versiones anteriores) y ESP32-D0WD (en lugar de ESP32-D0WDQ6). FCC parte 15.247 probado (FCC ID 2AC7Z-ESP32WROVERB). No incluye conector U.FL. (También está disponible la opción de pedido personalizado para una capacidad flash de 8 MiB o 16 MiB). | |
ESP32-WROVER-IB | Conector U.FL, trazado de PCB | 4 | 8 | Variación del módulo ESP32-WROVER-B configurado para usar un conector compatible con U.FL integrado. La antena de seguimiento de PCB no está conectada por defecto. | |
ESP32-PICO-V3-ZERO | Traza de PCB | 4 | 0 | Basado en ESP32-PICO-V3 SiP. Está diseñado como un módulo para Alexa Connect Kit (ACK) y se conecta con Amazon Alexa . | |
Pensador | ESP32-S | Traza de PCB | 4 | 0 | El equivalente de Ai-Thinker al módulo ESP-WROOM-32 de Espressif. (Mismo factor de forma y especificaciones generales). [20] Anteriormente denominado "ESP-32S" con el guión antes de "32S", la versión inicial del módulo ESP-32S reemplazó al módulo ESP3212 previamente anunciado, pero nunca lanzado. |
ESP32-A1S | Conector U.FL, trazado de PCB | 8 | 4 | Contiene un IC de códec de audio AC101 adicional cuyos pines IO (línea, micrófono, etc.) se llevan a los pines de la placa. Viene por separado o soldado en una placa de desarrollo de audio correspondiente ("ESP32-Audio-Kit"). [21] [22] [23] | |
Cordero analógico | ESP-32S-ALB | Traza de PCB | 4 | 0 | Clon del módulo ESP-32S (huella compatible con ESP-WROOM-32). Visto con una capa de máscara de soldadura verde. [24] |
ALB-WROOM | Traza de PCB | dieciséis | 0 | Variación de ESP-32S-ALB con 16 MiB de memoria flash. [24] | |
ALB32-WROVER | Traza de PCB | 4 | 4 | Placa de módulo ESP32 con pSRAM de 4 MiB con el mismo espacio que el módulo ESP-WROOM-32. [25] | |
DFRobot | ESP-WROOM-32 | Traza de PCB | 4 | 0 | Placa de módulo similar a ESP-WROOM-32 de Espressif Systems, pero no está certificada por la FCC y utiliza un oscilador de cristal de 26 MHz o 32 kHz. [26] |
eBox y Widora | ESP32-Bit | Cerámica, enchufe U.FL | 4 | 0 | El módulo tiene una antena de cerámica y un conector de antena U.FL. Este módulo ocupa un espacio diferente al de los módulos ESP-WROOM-32 / ESP-32S. |
Tecnología Goouuu | ESP-32F | Traza de PCB | 4 | 0 | Placa de módulo similar al ESP-WROOM-32 de Espressif Systems. Certificado FCC (ID 2 AM77-ESP-32F). |
EnRobot | W32 | Traza de PCB | 4 | 0 | Módulo similar en apariencia al ESP-WROOM-32 de Espressif, pero la distribución de pines difiere. [27] |
W33 | Cerámica, enchufe U.FL | 4 | 0 | Se diferencia del módulo IntoRobot W32 en su configuración de antena. | |
ITEAD | PSH-C32 | Traza de PCB | 1 [28] | 0 | El módulo tiene una memoria flash inusualmente pequeña a bordo. Además, la huella es única y difiere de todos los demás módulos ESP32. [29] |
Pycom [30] | W01 | (No incluido.) | 8 | 4 | Versión del módulo OEM de WiPy 2.0. Soporta Wi-Fi y Bluetooth. FCC ID 2AJMTWIPY01R. |
L01 | (No incluido.) | 8 | 4 | Versión del módulo OEM del LoPy. Admite Wi-Fi, Bluetooth y LoRa. FCC ID 2AJMTLOPY01R. | |
L04 | (No incluido.) | 8 | 4 | Versión del módulo OEM del LoPy4. Admite Wi-Fi, Bluetooth, LoRa y Sigfox. | |
S01 | (No incluido.) | 8 | 4 | Interrumpido. Versión de módulo OEM del SiPy. Admite Wi-Fi, Bluetooth y Sigfox (14 dBm y 22 dBm). | |
G01 | (No incluido.) | 8 | 4 | Versión del módulo OEM del GPy. Soporta Cellular LTE-CAT M1 / NB1, Wi-Fi y Bluetooth. | |
u-blox | NINA-W131 | (No incluido.) | 2 | 0 | Pertenece a la serie de módulos Wi-Fi u-blox NINA-W13. [31] |
NINA-W132 | PIFA | 2 | 0 | Pertenece a la serie de módulos Wi-Fi u-blox NINA-W13. [31] La antena plana F invertida a bordo (PIFA) tiene forma de metal (cortado y doblado), no un rastro de PCB. |
Desarrollo y otros tableros
Desarrollo y tableros pequeños de trabajo se extienden cableado y pueden agregar funcionalidad, a menudo basándose en ESP32 tableros de módulos y hacer más fácil su uso para fines de desarrollo (especialmente con placas universales ).
Vendedor | Nombre | Módulo de montaje en superficie utilizado | Descripción |
---|---|---|---|
Espressif | ESP_Module_Testboard | ESP-WROOM-03 | Placa de conexión incluida con los módulos beta ESP-WROOM-03. [11] [12] |
ESP32_Demo Board_V2 | ESP-WROOM-32 | Tablero de desarrollo y demostración creado por Espressif. [32] [33] | |
ESP32-DevKitC | ESP-WROOM-32 | Placa de desarrollo compacta creada por Espressif. [34] El etiquetado de serigrafía en PCB dice "Placa base". | |
ESP-WROVER-KIT | ESP-WROOM-32 o ESP32-WROVER | Placa de desarrollo grande creada por Espressif. [35] Anteriormente llamado ESP32-DevKitJ. [36] | |
ESP32-PICO-KIT | ESP32-PICO-D4 | Pequeña placa de desarrollo creada por Espressif. FCC ID 2AC7Z-ESP32PICOKIT. | |
Adafruit | HUZZAH32 | ESP-WROOM-32 | También conocida como la "placa ESP32 Feather", la HUZZAH32 es una placa / módulo de desarrollo compacto que es compatible con la familia de productos Adafruit Feather. |
Plátano pi | BPI: poco | ESP-32S | un desarrollo para Webduino y Arduino |
BPI-UNO32 | ESP32-S | una placa de desarrollo para Arduino | |
Pensador | Nodo MCU-32S | ESP-32S | Placa de desarrollo similar a NodeMCU. [37] |
ESP32-CAM | ESP32-S | Placa de desarrollo compacta con ranura para tarjeta SD e interfaz de cable plano para la conexión de la cámara. | |
Cordero analógico | Placa de desarrollo ESP32 | ESP-32S-ALB o ALB-WROOM | Placa de desarrollo similar al ESP32-DevKitC de Espressif con un puente USB / serie CP2102 integrado. La variación de 4 MiB utiliza ESP-32S-ALB; La variación de 16 MiB utiliza el módulo ALB-WROOM. [38] |
Arce ESP32 | ESP-32S-ALB | Placa de desarrollo con conexiones estilo Arduino e interfaz USB / serie CP2104. [39] | |
Hermano de abril | ESPea32 | † | Placa de desarrollo con área de placa de perforación que puede cortarse opcionalmente. |
ArduCAM | ESP32 UNO | ESP-32S | Placa de desarrollo similar a Arduino Uno basada en el marco ESP32 IoT UNO con soporte para SPI ArduCAM, pines de batería y ranura para tarjeta uSD. [40] |
Hazlo | ESPduino32 | ESP-WROOM-32 | Placa de desarrollo tipo Arduino Uno con todas las funciones compatible con Arduino Shields. También agrega pines SPI e IO adicionales. La placa es un clon de WeMos D1 R32 con un conector USB tipo B. |
EzSBC | Placa de desarrollo y ruptura ESP32-01 | ESP-WROOM-32 | Placa de desarrollo con todas las funciones con dos LED de tres colores y cabe en una placa de pruebas. |
Gravitech y MakerAsia | Nano32 | † | Placa de desarrollo que incorpora directamente el chip ESP32. |
HydraBus | HydraESP32 | ESP-WROOM-32 o ESP-32S | HydraESP32 HydraBus v1.1 Rev1 placa de protección / ruptura para ESP-WROOM-32 o ESP-32S. Este escudo se puede utilizar con o sin una placa HydraBus. |
Noduino | Cuántico | † | Placa de desarrollo estilo Arduino que incorpora directamente el chip ESP32. |
Pycom | WiPy | † | Plataforma de desarrollo de IoT Wi-Fi y Bluetooth programable MicroPython con un alcance de Wi-Fi de 1 km. Las versiones 2.0 y 3.0 de WiPy usan ESP32. |
LoPy | † | Tablero Pycom de triple red con LoRa, Wi-Fi (alcance de 1 km) y BLE. | |
LoPy4 | ? | Placa Pycom de red cuádruple con LoRa, Sigfox, Wi-Fi (alcance de 1 km) y BLE. | |
SiPy | † | Placa Pycom de triple red con Sigfox, Wi-Fi (alcance de 1 km) y BLE. | |
GPy | † | Placa Pycom de triple red con LTE-M, Wi-Fi (alcance de 1 km) y BLE. | |
FiPy | † | Tarjeta Pycom de red quíntuple con LTE-M, LoRa, Sigfox, Wi-Fi (alcance de 1 km) y BLE. | |
SparkFun | Cosa ESP32 | † | Placa de desarrollo compacta con interfaz USB / serial FTDI FT231x y cargador LiPo incorporado. |
SunDUINO | MiniBoard ESP32 | ESP-WROOM-32 | Breakout compatible con Espressif ESP32-DevKitC. Carece de USB-UART integrado. |
ESP32 MiniBoard v2 | ESP32-Wrover-B / IB | Placa de conexión con Silabs CP2102, cargador de batería. Compatible con Espressif DEVkit. | |
ESP32 SunDUINO | ESP-WROOM-32 o ESP-32S | Placa de desarrollo estilo Arduino. Carece de USB-UART integrado. | |
Laboratorios SwitchDoc | BC24 | ESP-WROOM-32 | ESP32 Breakout con 24 LED SK6812RGBW con conectores Grove para una fácil creación de prototipos. Viene con pinout compatible con USB-UART y Feather. [41] |
Watterott | ESP-WROOM32-Breakout | ESP-WROOM-32 | Breakout que es compatible con Espressif ESP32-DevKitC. |
WEMOS [42] | LOLIN32 [Retirado] [43] | ESP-WROOM-32 | |
LOLIN32 Lite [Retirado] [44] | † | ESP32-D0WDQ6 | |
LOLIN32 Pro [Retirado] [45] | ESP32-WROVER | Ranura para tarjeta microSD (admite modo SD y SPI) | |
LOLIN D32 [46] | ESP-WROOM-32 | ||
LOLIN D32 Pro [47] | ESP32-WROVER | Puerto I2C, puerto TFT y ranura para tarjeta Micro SD (admite modo SPI) | |
Widora | Aire | † | Placa de desarrollo compacta ESP32. |
† ESP32 SoC incorporado directamente en la placa de desarrollo; no se utiliza placa de módulo.
Programación
Lenguajes de programación, marcos, plataformas y entornos utilizados para la programación ESP32:
- Arduino IDE con ESP32 Arduino Core
- MicroPython Una implementación ajustada de Python 3 para microcontroladores
- Marco de desarrollo de malla Espressif
- Espruino : SDK de JavaScript y firmware que emulan de cerca a Node.js
- Kit de herramientas de red Lua / IoT para ESP32-Wrover [48]
- Mongoose OS : un sistema operativo para productos conectados en microcontroladores; programable con JavaScript o C. Una plataforma recomendada por Espressif Systems, [49] AWS IoT, [50] y Google Cloud IoT. [51]
- mruby para el ESP32
- NodeMCU : firmware basado en Lua
- Zerynth : Python para IoT y microcontroladores, incluido el ESP32
Recepción y uso
Uso comercial e industrial de ESP32:
Uso en dispositivos comerciales
- Pulsera LED de IoT de Alibaba Group , 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". [52]
- M1 de DingTalk, un sistema biométrico de seguimiento de asistencia. [53]
- LIFX Mini, una serie de bombillas LED de control remoto. [54]
- Pium, un dispositivo de aromaterapia y fragancias para el hogar. [55]
- Odroid Go de HardKernel , un kit de dispositivo de juego portátil basado en ESP32 creado para conmemorar el décimo aniversario de Odroid. [56]
- Playdate , una consola de videojuegos portátil desarrollada conjuntamente por Panic Inc. y Teenage Engineering .
Uso en dispositivos industriales
- Los módulos de la serie Moduino X 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. [57]
- Dispositivos Industriales NORVI IIOT con SOC ESP32-WROVER / ESP32-WROVER-B para automatización y monitoreo industrial con entradas digitales, entradas analógicas, salidas de relé y múltiples interfaces de comunicaciones. Soporta LoRa y Nb-IoT como módulos de expansión. [58]
Ver también
- Microcontrolador
- Internet de las Cosas
Referencias
- ^ "Espressif anuncia el lanzamiento de ESP32 Cloud on Chip y financiación por Fosun Group" . Sistemas Espressif. 2016-09-07 . Consultado el 29 de marzo de 2021 .
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- ^ Lewis, James (1 de enero de 2021). "El nuevo ESP32-S3 de Espressif agrega características de inteligencia artificial para dispositivos IoT" .
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enlaces externos
- Descripción general de Espressif ESP32
- Recursos de Espressif ESP32
- Guía de programación de Espressif ESP-IDF
- Foros de Espressif ESP32