ESP32 : Détails internes et brochage : 11 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

Dans cet article, nous parlerons des détails internes et de l'épinglage de l'ESP32. Je vais vous montrer comment identifier correctement les broches en consultant la fiche technique, comment identifier laquelle des broches fonctionne comme une SORTIE / ENTREE, comment avoir une vue d'ensemble sur les capteurs et périphériques que nous propose l'ESP32, en plus du botte. Par conséquent, je pense qu'avec la vidéo ci-dessous, je pourrai répondre à plusieurs questions que j'ai reçues dans les messages et commentaires sur les références ESP32, entre autres informations.

Étape 1: NodeMCU ESP-WROOM-32

Ici, nous avons le PINOUT du

WROOM-32 qui sert de bonne référence pour la programmation. Il est important de faire attention aux entrées/sorties à usage général (GPIO), c'est-à-dire aux ports d'entrée et de sortie de données programmables, qui peuvent toujours être un convertisseur AD ou une broche tactile, comme le GPIO4, par exemple. Cela se produit également avec l'Arduino, où les broches d'entrée et de sortie peuvent également être PWM.

Étape 2: ESP-WROOM-32

Dans l'image ci-dessus, nous avons l'ESP32 lui-même. Il existe plusieurs types d'inserts avec des caractéristiques différentes selon le fabricant.

Étape 3: Mais quel est le brochage correct à utiliser pour mon ESP32 ?

ESP32 n'est pas difficile. C'est tellement facile qu'on peut dire qu'il n'y a pas de souci didactique dans votre environnement. Cependant, nous devons être didactiques, oui. Si vous voulez programmer en assembleur, ce n'est pas grave. Mais, le temps d'ingénierie est coûteux. Donc, si tout ce qui est fournisseur de technologie vous donne un outil qui prend du temps pour comprendre son fonctionnement, cela peut facilement devenir un problème pour vous, car tout cela augmentera le temps d'ingénierie, alors que le produit devient de plus en plus cher. Cela explique ma préférence pour les choses faciles, celles qui peuvent faciliter notre quotidien, car le temps est important, surtout dans le monde occupé d'aujourd'hui.

En revenant à l'ESP32, dans une fiche technique, comme dans celle ci-dessus, nous avons l'identification correcte des broches dans les faits saillants. Souvent, l'étiquette sur la puce ne correspond pas au numéro réel de la broche, car nous avons trois situations: le GPIO, le numéro de série, et aussi le code de la carte elle-même.

Comme le montre l'exemple ci-dessous, nous avons une connexion d'une LED dans l'ESP et le bon mode de configuration:

Notez que l'étiquette est TX2, mais nous devons suivre l'identification correcte, comme souligné dans l'image précédente. Par conséquent, l'identification correcte de la broche sera 17. L'image montre à quel point le code doit rester proche.

Étape 4: ENTREE / SORTIE

En effectuant des tests INPUT et OUTPUT sur les broches, nous avons obtenu les résultats suivants:

INPUT ne fonctionnait pas uniquement sur GPIO0.

OUTPUT ne fonctionnait pas uniquement sur les broches GPIO34 et GPIO35, qui sont respectivement VDET1 et VDET2.

* Les broches VDET appartiennent au domaine de puissance du RTC. Cela signifie qu'elles peuvent être utilisées comme broches ADC et que le coprocesseur ULP peut les lire. Ils ne peuvent être que des entrées et jamais des sorties.

Étape 5: Schéma fonctionnel

Ce diagramme montre que l'ESP32 a un double cœur, une zone de puce qui contrôle le WiFi et une autre zone qui contrôle Bluetooth. Il dispose également d'une accélération matérielle pour le cryptage, qui permet la connexion à LoRa, un réseau longue distance qui permet une connexion jusqu'à 15 km, à l'aide d'une antenne. Nous observons également le générateur d'horloge, l'horloge temps réel et d'autres points impliquant, par exemple, PWM, ADC, DAC, UART, SDIO, SPI, entre autres. Tout cela rend l'appareil assez complet et fonctionnel.

Étape 6: Périphériques et capteurs

L'ESP32 dispose de 34 GPIO pouvant être affectés à diverses fonctions, telles que:

Numérique uniquement;

Compatible analogique (peut être configuré comme numérique);

capacitif tactile (peut être configuré comme numérique);

Et d'autres.

Il est important de noter que la plupart des GPIO numériques peuvent être configurés comme pull-up ou pull-down internes, ou configurés pour une impédance élevée. Lorsqu'elle est définie comme entrée, la valeur peut être lue dans le registre.

Étape 7: GPIO

Convertisseur analogique-numérique (ADC)

L'Esp32 intègre des CAN 12 bits et prend en charge les mesures sur 18 canaux (broches analogiques). Le coprocesseur ULP de l'ESP32 est également conçu pour mesurer les tensions tout en fonctionnant en mode veille, ce qui permet une faible consommation d'énergie. Le CPU peut être réveillé par un réglage de seuil et/ou par d'autres déclencheurs.

Convertisseur numérique-analogique (DAC)

Deux canaux DAC 8 bits peuvent être utilisés pour convertir deux signaux numériques en deux sorties de tension analogiques. Ces doubles DAC prennent en charge l'alimentation comme référence de tension d'entrée et peuvent piloter d'autres circuits. Les doubles canaux prennent en charge les conversions indépendantes.

Étape 8: Capteurs

Senseur tactile

L'ESP32 dispose de 10 GPIO de détection capacitive qui détectent les variations induites lors du toucher ou de l'approche d'un GPIO avec un doigt ou d'autres objets.

L'ESP32 dispose également d'un capteur de température et d'un capteur à effet Hall interne, mais pour travailler avec eux, vous devez modifier les paramètres des registres. Pour plus de détails, consultez le manuel technique via le lien:

www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32_technical_reference_manual_en.pdf

Étape 9: Chien de garde

L'ESP32 dispose de trois minuteries de surveillance: une sur chacun des deux modules de minuterie (appelée minuterie de surveillance primaire, ou MWDT) et une sur le module RTC (appelée minuterie de chien de garde RTC ou RWDT).

Étape 10: Bluetooth

Interface Bluetooth v4.2 BR / EDR et Bluetooth LE (basse énergie)

L'ESP32 intègre un contrôleur de connexion Bluetooth et une bande de base Bluetooth, qui exécutent des protocoles de bande de base et d'autres routines de liaison de bas niveau, telles que la modulation/démodulation, le traitement de paquets, le traitement de flux de bits, les sauts de fréquence, etc.

Le contrôleur de connexion fonctionne dans trois états principaux: veille, connexion et reniflement. Il permet plusieurs connexions et d'autres opérations, telles que l'interrogation, la recherche et l'appairage simple sécurisé, et permet ainsi Piconet et Scatternet.

Étape 11: Démarrez

Sur de nombreuses cartes de développement avec USB/Série intégré, esptool.py peut réinitialiser automatiquement la carte en mode de démarrage.

ESP32 entrera dans le chargeur de démarrage série lorsque le GPIO0 est maintenu bas lors de la réinitialisation. Sinon, il exécutera le programme en flash.

GPIO0 a une résistance de pullup interne, donc s'il est sans connexion, il ira haut.

De nombreuses cartes utilisent un bouton intitulé "Flash" (ou "BOOT" sur certaines cartes de développement Espressif) qui dirige le GPIO0 vers le bas lorsqu'il est enfoncé.

GPIO2 doit également être laissé non connecté / flottant.

Dans l'image ci-dessus, vous pouvez voir un test que j'ai effectué. J'ai mis l'oscilloscope sur toutes les broches de l'ESP pour voir ce qui se passait lorsqu'il était allumé. J'ai découvert que lorsque je reçois une épingle, elle génère des oscillations de 750 microsecondes, comme indiqué dans la zone en surbrillance sur le côté droit. Que pouvons-nous faire à ce sujet ? Nous avons plusieurs options, comme donner un délai avec un circuit à transistor, un extenseur de porte, par exemple. Je précise que GPIO08 est inversé. L'oscillation sort vers le haut et non vers le bas.

Un autre détail est que nous avons des broches qui commencent en High, et d'autres en Low. Par conséquent, ce PINOUT fait référence au moment où l'ESP32 s'allume, en particulier lorsque vous travaillez avec une charge à déclencher, par exemple un triac, un relais, un contacteur ou une certaine puissance.