espBerry ESP32 Garapen taula Raspberry Pi GPIO-rekin

PRODUKTUAREN INFORMAZIOA

Zehaztapenak

• Energia iturria: Hainbat iturri
• GPIO: Raspberry Pi 40 pin GPIO goiburuarekin bateragarria
• Haririk gabeko gaitasunak: Bai
• Programazioa: Arduino IDEa

Amaituview

espBerry DevBoard-ek ESP32DevKitC garapen-plaka edozein Raspberry Pi HATrekin konbinatzen du barneko RPi bateragarria den GPIO goiburuko 40-pin batera konektatuz. Ez da Raspberry Pi alternatiba izan nahi, baizik eta ESP32-ren funtzionalitatearen luzapena, merkatuan eskuragarri dauden RPi HAT sorta zabala erabiliz.

Hardwarea

Energia iturriaren konektorea
espBerry hainbat iturriren bidez elikatu daiteke. Mesedez, kontsultatu erabiltzailearen eskuliburua eskuragarri dauden energia iturriei buruzko informazio zehatza lortzeko.

espBerry eskemak
espBerry ahalik eta seinale gehien (GPIO, SPI, UART, etab.) mapatzeko diseinatu zen. Hala ere, baliteke merkatuan dauden HAT guztiak ez estaltzea. Zure HAT egokitzeko eta garatzeko, ikusi espBerry-ren eskema. espBerry eskema osoa deskargatu dezakezu (PDF) hemen.

ESP32 DevKit Pinout-a
ESP32 DevKit pinout-ak plakaren pin konfigurazioaren irudikapen bisuala eskaintzen du. Osoa egiteko view pinout irudiaren, egin klik hemen.

Raspberry Pi 40 pin GPIO goiburua
Raspberry Pi-k GPIO pin ilara bat dauka taularen goiko ertzean. espBerry egungo Raspberry Pi plaka guztietan aurkitzen den 40 pin GPIO goiburuarekin bateragarria da. Kontuan izan GPIO goiburua Raspberry Pi Zero, Raspberry Pi Zero W eta Raspberry Pi Zero 2 W-n populatu gabe dagoela. Raspberry Pi 1 B+ ereduaren aurretik, plakek 26 pin-ko goiburu laburragoa zuten. GPIO goiburuak 0.1 (2.54 mm) pin-ko tartea du.

SPI ataka konexioa
espBerry-ko SPI atakak serieko full-duplex eta komunikazio sinkronikoa ahalbidetzen du. Erloju-seinale bat erabiltzen du kontrol zentral baten (master) eta hainbat gailu periferiko (esklabo) artean datuak transferitzeko eta jasotzeko. UART komunikazioa ez bezala, asinkronoa dena, erlojuaren seinaleak datuen transferentzia sinkronizatzen du.

Ohiko galderak

• Erabili al dezaket Raspberry Pi HAT edozein espBerry-rekin?
  espBerry edozein Raspberry Pi HATrekin bateragarria izateko diseinatuta dago 40 pin GPIO goiburura konektatuz. Hala ere, baliteke merkatuan dauden HAT guztiak ez estaltzea. Mesedez, ikusi espBerry-ren eskema informazio gehiago lortzeko.
• Zein programazio-lengoaia erabil dezaket espBerry-rekin?
  espBerry-k Arduino IDE ezaguna erabiliz programatzen du, programazio gaitasun bikainak eskaintzen dituena.
• Non aurki ditzaket informazio eta baliabide osagarriak?
  Erabiltzailearen eskuliburu honek informazio zehatza eskaintzen duen arren, sareko argitalpenak eta artikuluak ere ara ditzakezu baliabide gehigarrietarako. Informazio gehiago behar baduzu edo iradokizunik baduzu, jar zaitez gurekin harremanetan.

Amaituview

• espBerry DevBoard-ek konbinatzen du ESP32-DevKitC garapena edozein Raspberry Pi HAT duen taula RPi-rekin bateragarria den GPIO goiburuko 40 pin-era konektatuz.
• espBerry-ren helburua ez da Raspberry Pi alternatiba gisa hauteman behar, baizik eta ESP32-ren funtzionalitatea hedatzen duela, merkatuan RPi HATen eskaintza zabala baliatuz eta aurrera ateraz.tage hardware aukera anitz eta malguak.
• espBerry prototipoetarako eta Gauzen Internet (IoT) aplikazioetarako irtenbide ezin hobea da, batez ere haririk gabeko gaitasunak behar dituztenentzat. Kode irekiko guztiakamples hartu aurreratagArduino IDE ezagunaren e programazio gaitasun bikainekin.
• Jarraian, hardware eta softwarearen ezaugarriak azalduko ditugu, nahi duzun Raspberry HAT gehitzeko jakin behar dituzun xehetasun guztiak barne. Horrez gain, hardware eta software bilduma bat eskainiko duguamples-ek espBerry-ren gaitasunak erakusten ditu.
• Hala ere, saihestuko dugu beste baliabide batzuen bidez jada eskuragarri dagoen informazioa errepikatzeari, hau da, sareko mezu eta artikuluen bidez. Informazio gehigarria beharrezkoa dela iruditzen zaigun guztietan, erreferentziak gehituko dizkizugu azter ditzazun.
  Oharra: Oso gogor saiatzen ari gara gure bezeroek ezagutzea garrantzitsua izan daitekeen xehetasun guztiak dokumentatzen. Hala ere, dokumentazioak denbora behar du, eta ez gara beti perfektuak. Informazio gehiago behar baduzu edo iradokizunik baduzu, mesedez jarri gurekin harremanetan.

espBerry Ezaugarriak

• Prozesadorea: ESP32 DevKitC
  • 32 biteko Xtensa nukleo bikoitza @240 MHz
  • WiFi IEEE 802.11 b/g/n 2.4 GHz
  • Bluetooth 4.2 BR/EDR eta BLE
  • 520 kB SRAM (16 kB cacherako)
  • 448 kB ROM
  • USB A/mikro-USB B kable bakoitzeko programagarria
• Raspberry Pi bateragarria 40 pin GPIO goiburukoa
  • 20 GPIO
  • 2 x SPI
  • 1 x UART
• Sarrerako potentzia: 5 VDC
  • Alderantzizko polaritate babesa
  • Overboltage Babesa
  • Potentzia-kanoiaren konektorea 2.00 mm ID (0.079ʺ), 5.50 mm OD (0.217ʺ)
  • 12/24 VDC aukerak eskuragarri
• Eragiketa-tartea: -40°C ~ 85°C
  Oharra: RPi HAT gehienek 0 °C ~ 50 °C-tan funtzionatzen dute
• Neurriak: 95 mm x 56 mm – 3.75ʺ x 2.2ʺ
  betetzen du Raspberry Pi HAT estandarraren zehaztapen mekanikoak…

Hardwarea

• Oro har, espBerry garapen-plakak ESP32-DevKitC modulua edozein Raspberry Pi HATrekin konbinatzen du RPi-rekin bateragarria den GPIO goiburuko 40 pin-era konektatuz.
• ESP32 eta RPi HAT-ren arteko konexiorik erabilienak SPI eta UART ataka dira hurrengo kapituluetan azaltzen den moduan. Hainbat GPIO (General Purpose Input Output) seinale ere mapatu ditugu. Mapei buruzko informazio zehatzagoa lortzeko, ikusi eskema.
• Oso gogor saiatzen ari gara dokumentazio ona ematen. Hala ere, mesedez, ulertu ezin ditugula ESP32 xehetasun guztiak azaldu erabiltzailearen eskuliburu honetan. Informazio zehatzagoa lortzeko, kontsultatu ESP32-DevKitC V4 Hasteko Gida.

espBerry taularen osagaiak

Energia iturriaren konektorea

• espBerry hainbat iturriren bidez elikatu daiteke:
  • ESP32 DevKitC moduluko Mikro-USB konektorea
  • 5 VDC Jack 2.0 mm
  • 5 VDC terminal blokea
  • Kanpoko elikadura hornidura RPi HAT-era konektatuta
• Badira Raspberry Pi HAT-ak, kanpoko energia (adibidez, 12 VDC) HATra zuzenean hornitzeko aukera ematen dutenak. espBerry kanpoko elikatze-iturri honen bidez elikatzen duzunean, elikatze-iturriaren hautatzailean "EXT"-en ezarri behar duzu. Bestela, "On Board" moduan ezarri behar da.
• Posible da espBerry barnean elikatzea ("On Board") HAT-i boterea aplikatuta dagoen bitartean.

espBerry eskemak 

• espBerry ahalik eta seinale gehien (GPIO, SPI, UART, etab.) mapatzeko diseinatu zen. Hala ere, horrek ez du zertan esan nahi espBerry-k merkatuan dauden HAT guztiak estaltzen dituenik. Egokitzapenetarako eta zure HAT propioa garatzeko zure azken iturria espBerry-ren eskema izan behar da.

  
• Egin klik hemen espBerry eskema osoa deskargatzeko (PDF).
• Horrez gain, ESP32 DevKitC eta Raspberry Pi 40 pin GPIO goiburuko pinout-a gehitu ditugu hurrengo kapituluetan.

ESP32 DevKit pinout-a
Osoa egiteko view goiko irudian, egin klik hemen.

Raspberry Pi 40 pin GPIO goiburua

• Raspberry Pi-ren ezaugarri indartsua GPIO (sarrera/irteera erabilera orokorreko) pinen ilara da taularen goiko ertzean. 40 pin GPIO goiburua egungo Raspberry Pi plaka guztietan aurkitzen da (populatu gabea Raspberry Pi Zero, Raspberry Pi Zero W eta Raspberry Pi Zero 2 W-n). Raspberry Pi 1 B+ ereduaren aurretik (2014), plakek 26 pineko goiburu laburragoa zuten. Plaka guztietan (Raspberry Pi 400 barne) GPIO goiburuak 0.1″ (2.54 mm) pin-pasa du.

  

• Informazio gehiagorako, jo Raspberry Pi Hardwarea - GPIO eta 40 pineko goiburua.
• Raspberry Pi HAT-ei buruzko informazio gehiago lortzeko, ikusi Ohol gehigarriak eta HATak.

SPI ataka konexioa

• SPI-k Serial Peripheral Interface esan nahi du, serieko full-duplex eta interfaze sinkronoa. Interfaze sinkronoak erloju-seinalea behar du datuak transferitzeko eta jasotzeko. Erlojuaren seinalea kontrol zentral baten ("master") eta hainbat gailu periferiko ("esklabo") artean sinkronizatzen da. UART komunikazioa ez bezala, asinkronoa den, erlojuaren seinaleak kontrolatzen du datuak noiz bidali behar diren eta noiz irakurtzeko prest egon behar den.
• Gailu nagusi batek bakarrik kontrola dezake erlojua eta gailu esklabo guztiei erloju-seinalea eman diezaieke. Datuak ezin dira transferitu erlojuaren seinalerik gabe. Bai maisuak eta bai esklaboak elkarren artean datuak truka ditzakete. Ez da beharrezkoa helbidea deskodetzea.
• ESP32-k lau SPI autobus ditu, baina bi bakarrik daude erabilgarri, eta HSPI eta VSPI izenez ezagutzen dira. Lehen esan bezala, SPI komunikazioan, beti dago kontroladore bat (maisu gisa ere ezagutzen dena) beste gailu periferikoak (esklabo gisa ere ezagunak) kontrolatzen dituena. ESP32 maisu edo esklabo gisa konfigura dezakezu.

  

• espBerry-n, IO lehenetsiei esleitutako seinaleak:

  

• Beheko irudiak ESP32 modulutik RPi GPIO goiburura SPI seinaleak erakusten ditu eskemaren zati gisa.

  
• ESP32 plaka mota asko daude eskuragarri. EspBerry ez den plakek SPI pin lehenetsi desberdinak izan ditzakete, baina pin lehenetsiei buruzko informazioa aurki dezakezu haien datu-orritik. Baina lehenetsitako pinak aipatzen ez badira, Arduino zirriborro bat erabiliz aurki ditzakezu (erabili beheko lehen esteka).
• Informazio gehiagorako, ikus:
  • ESP32 SPI Tutorial Master Slave Komunikazioa Adibample…
  • Espressif GPIO Matrix eta IO_MUX…
• espBerry-k VSPI konexioa erabiltzen du lehenetsi gisa, hau da, seinale lehenetsiekin joaten bazara, ez zenuke arazorik izan behar. Pinaren esleipena aldatzeko eta HSPIra aldatzeko moduak daude (goiko erreferentzietan azaltzen den bezala), baina ez ditugu agertoki hauek esploratu espBerryrako.
• Ikusi SPI Portuaren Programazioari buruzko gure atala ere.

Serieko (UART) ataka konexioa

• Onboardeko USB atakaz gain, ESP32 garapen moduluak hiru UART interfaze ditu, hau da, UART0, UART1 eta UART2, komunikazio asinkronoa ematen dutenak 5 Mbps-ko abiaduran. Serieko ataka hauek ia edozein pin batera esleitu daitezke. EspBerry-n, IO15 Rx gisa eta IO16 Tx gisa esleitu ditugu, GPIO16 eta GPIO20-rekin konektatuta dauden 40 pin goiburuan, hemen erakusten den moduan:

  
• ESP3 DevKit-en RX/TX (GPIO1/GPIO32) seinale estandarrak ez erabiltzea aukeratu dugu, sarritan Arduino IDEaren serieko monitorearen bidez probak egiteko erabiltzen baitira. Horrek ESP32 eta RPi HAT-ren arteko komunikazioa oztopatu dezake. Horren ordez, IO16 Rx gisa eta IO15 Tx gisa mapatu behar duzu software bakoitzeko, eskuliburu honetako Software atalean azaltzen den moduan.
• Ikusi ere serieko (UART) programazioari buruzko gure atala.

Softwarea

• Jarraian, espBerry-ren programazio-alderdi garrantzitsuenak labur-labur azalduko ditugu. Erabiltzaile-eskuliburu honetan lehenago aipatu den bezala, informazio gehigarria beharrezkoa iruditzen zaigun lineako erreferentziak gehituko ditugu.
• Gehiagorako, esku-proiektua samples, ikus ere gure ESP32 programatzeko aholkuak.
• Horrez gain, examples de ESP32 programazioaren literatura, inbertsioa merezi dutenak.
• Hala ere, erabiltzea gomendatzen dugu Proiektu elektronikoak ESP8266 eta ESP32rekin, batez ere zure haririk gabeko aplikazio proiektuetarako. Bai, liburu on asko eta doako sareko baliabideak eskuragarri daude egun, baina hau da erabiltzen ari garen liburua. Bluetooth, BLE eta WIFIra hurbiltzea erraztu zen. Haririk gabeko aplikazioak arazorik gabe programatzea dibertigarria izan zen eta gurean partekatzen ditugu web gunea.

  

Arduino IDEa instalatzea eta prestatzea

• Gure programazio guztiak sampArduino IDE (Integrated Development Environment) erabiliz garatu dira, instalatzeko eta erabiltzeko erraztasunagatik. Gainera, Arduino zirriborro ugari daude sarean eskuragarri ESP32rako.
• Instalatzeko, jarraitu urrats hauek:
  • 1. urratsa: Lehenengo urratsa Arduino IDEa deskargatzea eta instalatzea izango litzateke. Hau erraz egin daiteke https://www.arduino.cc/en/Main/Software esteka jarraituz eta IDEa doan deskargatuz. Dagoeneko bat baduzu, ziurtatu azken bertsioa duzula.
  • 2. urratsa: Instalatu ondoren, ireki Arduino IDEa eta joan hona Files -> Hobespenak hobespenen leihoa irekitzeko eta “Taulen kudeatzaile gehigarriak URLs:” behean erakusten den moduan:

    

    • Baliteke testu-koadroa hutsik egotea edo dagoeneko beste bat edukitzea URL aurretik beste taula baterako erabili baduzu. Hutsik badago, itsatsi besterik ez dago behean URL testu-koadroan.
      https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json
    • Testu-koadroak dagoeneko besteren bat badu URL besterik gabe gehitu hau URL hari, bereizi biak komaz (,). Gureak jada bazeukan Teensy URL. Sartu berri gara URL eta koma gehitu zuen.
    • Egindakoan, egin klik Ados botoian eta leihoa desagertuko da.
  • 3. urratsa: Joan Tresnak -> Arbelak -> Arbel-kudeatzaileak atalera Arbel-kudeatzailearen leihoa irekitzeko eta ESP32 bilatzeko. bada URL behar bezala itsatsi zen zure leihoak beheko pantaila aurkitu beharko luke Instalatu botoiarekin, egin klik Instalatu botoian eta zure taula instalatu beharko litzateke.

    
    Goiko pantaila-argazkiak ESP32 instalatu ondoren erakusten du.

  • 4. urratsa: Programatzen hasi aurretik, ESP32 hardware egokia hautatu behar duzu (aukera ugari daude). Nabigatu Tresnak -> Taulak eta hautatu ESP32 Dev Module hemen erakusten den moduan:

    

  • 5. urratsa: Ireki gailuen kudeatzailea eta egiaztatu zein COM atakara konektatuta dagoen zure ESP32.

    
• espBerry erabiltzean, bilatu Silicon Labs CP210x USB to UART Bridge. Gure konfigurazioan COM4 erakusten du. Itzuli Arduino IDEra eta Tresnak -> Portua atalean, hautatu zure ESP konektatuta dagoen portua.

  
• Arduino IDEarekin hasiberria bazara, mesedez, ikusi Arduino softwarea (IDE) erabiltzea.

SPI Portuaren Programazioa

• Ondorengoak laburpen bat baino ez du adieraztenview SPI programazioarena. SPI programazioa ez da erraza, baina proiektu berri bat hasten dugunean, sarean kodea bilatzen dugu (adibidez, github.com).
• Adibidez, MCP2515 CAN kontrolagailua programatzeko, Cory Fowler-ek MCP_CAN Liburutegiaren Arduinoren bertsio aldatu bat erabiltzen ari gara, hau da, bere ezagutza eta ahalegina erabiltzen ari gara gure proiekturako.
• Hala ere, merezi du denbora ematea SPI programazioa oinarrizko mailan ulertzeko. Esate baterako, espBerry-k SPI seinaleak mapatuta ditu hemen erakusten den moduan:

  
• Ezarpen hauek aplikazioaren kodean aplikatu behar dira. Mesedez, ikusi baliabide hauek ESP32-rekin SPI programazioari buruz gehiago jakiteko:
  • ESP32 SPI Komunikazioa: Ezarri Pinak, Bus Interfaze Anitz eta Periferikoak…
  • Nola erabili SPI ESP32 eta Arduinorekin…

Serial Port (UART) Programazioa

• EspBerry-n, IO15 Rx gisa eta IO16 Tx gisa esleitu ditugu, GPIO16 eta GPIO20 40 pineko goiburuan konektatuta daudenak.
• ESP3 DevKit-en RX/TX (GPIO1/GPIO32) seinale estandarrak ez erabiltzea aukeratu dugu, sarritan Arduino IDEaren serieko monitorearen bidez probak egiteko erabiltzen baitira. Horrek ESP32 eta RPi HAT-ren arteko komunikazioa oztopatu dezake. Horren ordez, IO16 Rx gisa eta IO15 Tx gisa mapatu behar duzu software bakoitzeko.

  

• Goiko kodeak aplikazio bat adierazten du, adibidezample Serial1 erabiliz.
• Arduino IDEaren azpian ESP32rekin lan egiten duzunean, Serial komandoak ondo funtzionatzen duela ikusiko duzu, baina Serial1 eta Serial2 ez. ESP32-k hiru hardware serieko ataka ditu, ia edozein pinetara mapatu daitezkeenak. Serial1 eta Serial2 funtzionatzeko, HardwareSerial klasea inplikatu behar duzu. Erreferentzia gisa, ikus ESP32, Arduino eta 3 Hardware Serie Portu.
• Ikusi gure mezua ere espBerry Proiektua: ESP32 CH9102F USB-UART txiparekin 3Mbit/s-ko serieko abiadurarako.

ENPRESARI BURUZ

• Copyright © 2023 Copperhill Technologies Corporation - Eskubide guztiak erreserbatuta
• https://espBerry.com
• https://copperhilltech.com

Dokumentuak / Baliabideak

espBerry ESP32 Garapen taula Raspberry Pi GPIO-rekin [pdfErabiltzailearen eskuliburua ESP32 garapen-plaka Raspberry Pi GPIO-rekin, ESP32, garapen-plaka Raspberry Pi GPIO-rekin, Raspberry Pi GPIO-rekin, Raspberry Pi GPIO-rekin

Erreferentziak

• Erabiltzailearen eskuliburua