Wi-Fi модуль ESP-32

Содержание

• Обзор
• Установка ПО
• Пример использования
• FAQ

Обзор беспроводного Wi-Fi модуля ESP-32

WiFi модули ESP8266 за время своего существования стали поистине народными и получили широкое распространение в любительской разработке устройств Интернета вещей. Но жизнь не стоит на месте и компания-разработчик Espressif выпускает новый микроконтроллер – ESP32. ESP32 получил значительный прирост в производительности, по сравнению c ESP8266. Вычислительная мощность возросла в четыре раза. У ESP32 есть два ядра, каждый из которых работает на частоте 160 МГц (ESP8266 имеет 1 ядро, работающее на частоте 80 МГц). Контроллер имеет 520 Кб оперативной памяти, 448 Кб flash-памяти. Поддерживает не только Wi-Fi (802.11n с максимальной скоростью 150 Мбит в секунду), но и Bluetooth 4.2 BR/EDR и Low Energy.

Основным недостатком плат ESP8266 было очень малое количество контактов, в ESP32 этот недостаток устранен, выводов гораздо больше и они многофункциональные, блок ввода-вывода имеет специальный мультиплексор, который позволяет назначать различные функции на один вывод микроконтроллера. Значительно увеличено количество аналоговых входов (18 АЦП (12-бит) и 2 ЦАП (8-бит)), поддержка PWM на всех контактах, 10 портов в режиме сенсорных кнопок. ESP32 имеет три UART, два I2C, четыре SPI, два I2S. Также имеется инфракрасный контроллер (прием-передача), шина CAN 2.0. Еще есть датчик температуры и датчик Холла. Для шифрования при передаче данных по WiFi в ESP32 имеются криптографические модули AES и SHA.

Рисунок 1. Блок-схема периферии ESP32

Для удобной работы с микроконтроллером ESP32 был выпущен модуль WROOM-32 (рис. 2, 3), и теперь появилось множество отладочных плат на этом модуле, например FireBeetle от DFRobot (см. рис. 4, 5).

Рисунок 2,3. Модуль ESP-WROOM32

Рисунок 4,5. Отладочная плата FireBeetle от DFRobot на ESP-WROOM32

Немаловажный вопрос в свете использования модулей для устройств Интернета вещей – энергопотребление. Питание модуля Максимальный ток потребления в режиме передачи WiFi или Bluetooth 160-260 мА, без включенных WiFi или Bluetooth – 20 мА, в спящем режиме – 10 мкА.

Установка программного обеспечения

Изначально модули ESP32, как и ESP8266,  поставляется с прошивкой, позволяющей работать с этим микроконтроллером с помощью AT-команд. Но данный метод нас не устраивает. Будем программировать нашу плату в Arduino IDE. Для этого скачиваем ESP32 CORE для Arduino IDE с сайта https://github.com/espressif/arduino-esp32 (zip-архив) и распаковываем его в папку C:\Program Files\Arduino\hardware\espressif. Заходим в Arduino IDE и видим, что в панели инструментов появились платы ESP32 (рис. 6).

Рисунок 6. Плата ESP32 в списке плат в Arduino IDE

Но в списке портов платы нет. Необходимо установить драйвер. Заходим по ссылке https://git.oschina.net/dfrobot/FireBeetle-ESP32/raw/master/FireBeetle-ESP32.inf и копируем содержимое страницы в файл FireBeetle-ESP32.inf. Затем в Диспетчере устройств (Прочие устройства) правой кнопкой выбираем плату FireBeetle-ESP32 и нажимаем Обновить драйверы à Выполнить поиск драйверов на этом компьютере и указываем папку, где сохранен файл FireBeetle-ESP32.inf. Подтверждаем установку и плата FireBeetle-ESP32 появляется в списке COM-портов (рис. 7).

Рисунок 7. Плата FireBeetle-ESP32 в Диспетчере устройств (драйвер установлен).

Теперь и в Arduino IDE появляется данный порт. Плата готова к загрузке скетчей.

И список библиотек, поддерживаемых на данный момент (рис. 8).

Рисунок 8. Список библиотек для ESP32 в Arduino IDE

Пример использования wifi модуля ESP8266

Попробуем подключить плату ESP32 к WiFi точке доступа. Загружаем на плату скетч из листинга 1.

Листинг 1

#include 

 

// выставите свои данные для точки доступа

const char* passwifi = "************";

const char* ssidwifi     = "*********";

 

 

void setup()

{

    Serial.begin(115200);

    delay(10);

 

    // Коннект к точке доступа

    Serial.print("Connecting to ");

    Serial.println(ssidwifi);

 

    WiFi.begin(ssidwifi, passwifi);

 

    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

        Serial.print(".");

        delay(1000);

    }

 

    Serial.print("WiFi connect ok!");

    Serial.print("Your IP address is ");

    Serial.println(WiFi.localIP());

}

 
 

void loop(){

    ;

}

Но компиляция не проходит (см. рис. 9)!!! Не находит xtensa-esp32elf.

Рисунок 9. Ошибка компиляции скетча для ESP32

Заходим в папку Files\Arduino\hardware\espressif\esp32\tools и запускаем файл get.exe(рис. 10).

Рисунок 10. Загрузка и установка xtensa-esp32-elf

Теперь компиляция и загрузка скетча на плату проходит успешно (рис. 11).

Рисунок 11. Компиляция и загрузка скетча на плату ESP32

Открываем монитор последовательного порта и видим, что подключение платы ESP32 к сети WiFi успешно (рис. 12).

Рисунок 12. Работа скетча подключения платы ESP32 к WiFi

Часто задаваемые вопросы FAQ

   1. В Arduino IDE не видна плата ESP32

• Установите ESP32 CORE для Arduino IDE согласно инструкции

   2. В Arduino IDE в списке портов нет подключенной платы ESP32

• Установите драйвер для вашей платы ESP32

   3. Компиляция скетча проходит с ошибкой "Cannot run program…"

• Запустите файл get.exe в папке Files\Arduino\hardware\espressif\esp32\tools для скачивания и установки необходимого программного обеспечения.