ESP 32
ESP32 — это многофункциональный, недорогой и энергоэффективный микроконтроллер на базе системы-на-кристалле (SoC), разработанный компанией Espressif Systems. Он широко используется в проектах IoT (Интернета вещей) благодаря встроенным модулям Wi-Fi и Bluetooth/BLE, двухъядерному процессору и поддержке множества периферийных устройств. Ниже приведено подробное описание его характеристик, применения и экосистемы:
Основные особенности
Двухъядерный процессор: Два 32-битных ядра Xtensa LX6 (до 240 МГц), поддерживающие многозадачность (например, работу под управлением FreeRTOS).
Беспроводные интерфейсы: Wi-Fi (802.11 b/g/n): Режимы станции, точки доступа (AP) и их комбинация.
Bluetooth (Classic и BLE 4.2+): Идеален для IoT-устройств с коротким радиусом действия.
Память: 520 КБ SRAM, 448 КБ ROM (зависит от модуля).
Поддержка внешней flash/SRAM через SPI.
Периферия: GPIO (до 34 выводов), 12-битный АЦП, ЦАП, сенсоры касания, ШИМ, I2C, SPI, UART, CAN и др.
Встроенный датчик Холла, температурный сенсор (в некоторых версиях), емкостные сенсоры.
Низкое энергопотребление: Режимы сна (например, глубокий сон с потреблением ~5 мкА) для работы от батарей.
Ультранизкопотребляющий сопроцессор (ULP) для простых задач в режиме сна.
Безопасность: Защищенная загрузка, шифрование флеш-памяти, аппаратное ускорение криптографии (AES, SHA-2, RSA).
Варианты чипов: ESP32-S2 (одноядерный, USB OTG), ESP32-C3 (ядро RISC-V), ESP32-S3 (двухъядерный + векторные инструкции).
Популярные платы на базе ESP32: ESP32-DevKitC: Официальная плата от Espressif с минимальной периферией.
NodeMCU-32S: Включает USB-to-UART и поддержку Lua.
TTGO T-Display: С интегрированным OLED-экраном.
Adafruit Feather ESP32: Компактный дизайн с поддержкой батарей.
M5Stack: Модульная система с дисплеями и датчиками.
Языки/Фреймворки: Arduino IDE: Упрощает разработку с библиотеками для Wi-Fi, BLE и датчиков.
ESP-IDF (IoT Development Framework): Официальный SDK для продвинутой разработки (C/C++).
MicroPython: Среда для скриптов на Python.
PlatformIO: Кроссплатформенная IDE с поддержкой ESP32.
Библиотеки: Готовые решения для AWS IoT, MQTT, HTTP, OTA-обновлений и драйверов периферии.
Отладка: Поддержка JTAG (через ESP-Prog или сторонние инструменты).
IoT-устройства: Умные датчики (температуры, движения), носимые устройства, умные розетки.
Беспроводная связь: BLE-маяки, Wi-Fi-сети с топологией mesh, шлюзы.
Промышленная автоматизация: Удаленный мониторинг, ПЛК (программируемые логические контроллеры), связь через CAN.
Робототехника: Управление моторами, обработка данных с датчиков, параллельные задачи на двух ядрах.
Прототипирование: Быстрое создание прототипов для проверки концепций.
Преимущества перед ESP8266
Двухъядерный процессор для многозадачности.
Больше GPIO и периферии (сенсоры касания, CAN).
Встроенный Bluetooth/BLE.
Улучшенные функции безопасности.
Меньшее энергопотребление в режиме сна.
Сложность: Работа с RTOS или беспроводными стеками может быть сложной для новичков.
Оптимизация энергопотребления: Требует тщательной настройки для работы от батарей.
Различия в железе: Распиновка и функции отличаются у разных модулей (сверяйтесь с даташитами!).
Подготовка железа:
Подключите плату через USB и установите драйверы (CP210x или CH340).
* Если в Диспетчере оборудования на компьютере у вас не определяется устройство, то ставим драйвера!
Программная настройка:
Установите Arduino IDE или VS Code с PlatformIO. Ставим плату esp 32 и выбираем Wrover Module
Используйте примеры: WiFiScan, BLE_Server, DeepSleep.
Аппаратные подключения
-
VGA вывод:
-
Красный: GPIO14
-
Зеленый: GPIO19
-
Синий: GPIO27
-
H-Sync: GPIO32
-
V-Sync: GPIO33
-
Для сложных проектов на базе ESP32 могут потребоваться несколько устройств, экран, управление, различные модули. Скажем наличие экрана позволит получать информацию, а если он сенсорный 2.8" TFT ILI9341, то еще и вводить ее. Это очень удобно! Если к усьройству подключить еще и радиомодуль, то появляется прекрасная возможность передавать информацию на расстояние.
Собственно здесь возникает лишь один вопрос, какие пины выбрать, чтобы проект не забуксовал из-за несогласованности получения и выдачи сигналов на ESP32. Эта статья как раз и станет гидом в это вопросе.
Итак, пинов ESP32 достаточно для одновременного подключения обоих устройств. Рекомендуемая распиновка с разделением SPI-интерфейсов:
Как использовать код для проверки RSSI (Received Signal Strength Indicator. Загрузка кода:
-
-
Скопируйте весь код в Arduino IDE
-
Выберите плату: "ESP32 Wrover Kit" (в среде Ардуино)
-
Выберите схему раздела: "Default 4MB with spiffs (1.2MB APP/1.5MB SPIFFS)" (в среде Ардуино)
-
Загрузите на оба устройства
-
В статье пойдет речь о управлении чем-либо на значительном расстоянии, ведь сигналы будут передаваться по радиоканалу с помощью радиомодуля E32. Собственно это радиоконтроль на модуле Lora на базе ESP32 (температура, управление цепями, - 3 линии). Краткое описание функциональности и подключения. Функциональность системы.
Проект для esp 32 питания контроллера ленты RGB, где управление режимами происходит при подключении через WiFi на веб странице.
4 режима работы:
-
-
Статический цвет (управляется RGB-бегунками)
-
Плавное цветное переливание (режим по умолчанию)
-
Мерцание (случайные вспышки)
-
Бегущая радуга (дополнительный режим)
-
Инструкция по аппаратному подключению
1. Компоненты устройства:
-
Модуль ESP32 (например ESP32 DevKit v1)
-
Датчики температуры DS18B20 (до 50 шт)
-
Резистор 4.7 кОм (для подтяжки шины 1-Wire)
-
Тактовая кнопка
-
Источник питания (5V через microUSB или 3.7V Li-ion аккумулятор)
-
MicroSD кардридер (опционально для расширенного хранилища)
Оба микроконтроллера популярны, но у них разные характеристики и области применения.
1. Архитектура и производительность
| Характеристика | ATmega2560 (Arduino Mega) | ESP32 |
|---|---|---|
| Разрядность | 8-бит (AVR) | 32-бит (Xtensa LX6) |
| Тактовая частота | 16 МГц | До 240 МГц |
| Ядра | Одноядерный | Двухъядерный (в большинстве версий) |
| FPU (аппаратные вычисления с плавающей точкой) | ❌ Нет | ✅ Есть |
Вывод: ESP32 намного мощнее (в 15 раз выше тактовая частота + два ядра).
Этот код реализует веб-интерфейс для управления температурными датчиками DS18B20 через ESP32. Основные функции: сканирование датчиков, установка температурных порогов, мониторинг в реальном времени.
Программа для микроконтроллера ESP32, который взаимодействует с датчиками температуры DS18B20 через интерфейс OneWire и выводит информацию на VGA-дисплей. Сначала подключаются библиотеки: ESP32Video для работы с VGA, шрифт, OneWire и DallasTemperature для датчиков. Потом определяются пины для RGB, синхронизации VGA, датчика и сброса. Создаются объекты для VGA и датчиков.
Переменные deviceCount и numberedDevices, похоже, отслеживают общее количество датчиков и уже пронумерованных. Массив deviceNumbered, вероятно, хранит состояние нумерации каждого датчика.
Функция writeNumberToSensor записывает номер в EEPROM датчика, используя команды OneWire. Номер сохраняется в регистре Alarm High.
Основной цикл проверяет кнопку сброса. Если нажата, вызывается resetNumbering, который обнуляет счетчики и стирает номера в EEPROM всех датчиков. Затем запрашиваются температуры, очищается экран. По факту это аналог программы на Ардуино, но с подключением монитора.
Датчик DS18B20 обладает программируемым разрешением, которое напрямую влияет на дискретность измерений и время преобразования. В вашем коде используется 12-битное разрешение (конфигурационный байт 0x7F), что обеспечивает максимальную детализацию, но требует больше времени на измерение. Разберемся, как это работает:
Описание работы кода и особенности подключения:
Общая функциональность
Код предназначен для ESP32 и реализует веб-интерфейс управления температурными порогами с использованием датчика DS18B20. Основные функции:
-
Создание точки доступа WiFi для удаленного управления.
-
Отображение текущей температуры через веб-страницу.
-
Установка верхнего (TH) и нижнего (TL) порогов температуры.
-
Проверка статуса температуры (норма, слишком холодно/жарко).