ESP32

Güncelleme 23/01/2024

ESP32; Bluetooth ve Wİ-Fİ özelliği olan, düşük maliyetli ve düşük güçlü bir mikrodenetleyici sistemdir. Hem çift çekirdekli hem de tek çekirdekli tensilica Xtensa LX6 mikroişlemci veya tek çekirdekli RISC-V mikroişlemci kullanır ve RF balun, güç amplifikatörü, düşük gürültülü alıcı amplifikatör, filtreler ve güç yönetimi modülleri içermektedir.

ESP32 Özellikleri

İşlemci:
Xtensa çift ve tek çekirdekli 32 bit LX6 mikro işlemcili, 160-240mhz hız bandları arasında çalışan ve 600 DMIPS kadar performans göstermektedir. Ultra düşük güçte çalışmaktadır.
Hafıza:

ESP32-S Geliştirme Kartı, WiFi ve Bluetooth özelliğine sahip güçlü bir işlemcili ve popüler Nodemcu ESP8266 IOT işlemci serisinin gelişmiş versiyonu olan IOT kartıdır.
ESP8266 kartları ile karşılaştırıldığında Bluetooth haberleşmesinin yanı sıra daha fazla I/O pini ile daha esnek ve geniş uygulamalar yapma imkanı sağlamaktadır.
ESP32 Geliştirme Kartı Arduino IDE’nin yanı sıra Espressif IDF, Microphytoon ve LUA programları ortamları kullanarak da kodlanmaktadır.
ESP32 Geliştirme Kartı, Arduino kartlar ile karşılaştırıldığında 4MB gibi daha büyük belleğe ve 160 MHz saat çalışma hızı ile daha güçlü AVR işlemcisine sahiptir. 160 MHz saat çalışma hızı 240 MHz’e kadar çıkartılabilmektedir.
Daha güçlü bir işlemciye sahip olduğundan dolayı Arduino gibi mikrodenetleyici kartlar yerine kullanılabilmektedir ya da Wifi ve Bluetooth özellikleri sayesinda diğer mikrodenetleyici kartlar ile çevre birimi olarak da kullanılabilmektedir.
38 Pinli yapısı ile breadboardlar ile kullanmaya uygundur. USB üzerinden haberleşme sağlayarak CP2102 USB UART çipi kart üzerinde bulunmaktadır.
ESP32 Geliştirme Kartında 10 adet kapasitif dokunmatik sensör bulunmaktadır. Bu sensörler insan eli gibi elektriksel yük bulunan nesneleri algılayabilmektedir. Bu sebeple kapasitif sensörlerin olduğu pinlere dokununca ortaya çıkan değişikler tespit edilebilmektedir. 10 adet kapasitif pin ESP32’yi uyku modundan çıkartmak içinde kullanılabilir.
26 tanesi kullanabilir 32 Dijital I/O pini bulunmaktadır.18 adet Analog pini içerisinde,  2 adet 8bit digital analog dönüştürücü pini ve 2 adet 12 bit analog dönüştürücü pini bulunmaktadır.
Kablosuz bağlantı:
Bluetooth, v4.2 BR/EDR ve BLE.
Wİ-Fİ, 802.11 b/g/n
Ara yüz:
-34 adet programlanabilir GPIO
-12-bit 18 adet SAR ADC kanallar.
-2 tane 8-bit Dac’ler
-10 tane dokunmatik sensörler (kapasitif algılama GPIO).
-4 adet SPI.
-2 adet I2S ara yüzleri.
-2 adet I2C ara yüzleri.
-3 adet UART.
-SD/SDIO/CE-ATA/MMC / eMMC ana bilgisayar denetleyicisi.
-SDIO / SPI slave denetleyici.
-Ethernet Mac arayüzü ile adanmış DMA ve IEEE 1588 hassas zaman Protokolü desteği.
-CAN bus 2.0.
-Kızılötesi uzaktan kumanda (TX/RX, 8 kanala kadar).
-Motor PWM.
-LED PWM (16 kanala kadar).
-Hall etkisi sensörü.
-Ultra düşük güç analog ön amplifikatör.
ESP32 Güvenlik
-WFA, WPA/WPA2 ve WAPI dahil olmak üzere tüm desteklenen IEEE 802.11 standart güvenlik özellikleri mevcuttur.
-Güvenli önyükleme
-Flaş şifreleme
-Şifreleme donanım hızlandırma: AES, SHA-2, RSA, eliptik eğri şifreleme (ECC), rastgele sayı üreteci (RNG).
Güç yönetimi:
-Dahili düşük bırakma regülatörü.
-RTC için bireysel güç alanı.
-5 µA derin uyku akımı.
-GPIO kesintisinden uyanma, zamanlayıcı, ADC ölçümleri, kapasitif dokunmatik sensör kesintisidir.

ESP32 Geliştirme Kartı Pin Diyagramı

ESP-32S 30P , ESP-32 CP2102 kablosuz WiFi Bluetooth geliştirme kurulu mikro USB çift çekirdekli güç amplifikatörü filtre modülü

• Güç Pinleri: İki güç pimi vardır, yani. VIN pini ve 3.3V pini. VIN pini, düzenlenmiş bir 5V voltaj kaynağınız varsa, ESP32’yi ve çevre birimlerini doğrudan beslemek için kullanılabilir. 3.3V pin, yerleşik bir voltaj regülatörünün çıkışıdır. Bu pin, harici bileşenlere güç sağlamak için kullanılabilir.
• GND: ESP32 geliştirme kartının topraklama pinidir.
• Arduino Pinleri: Projenize her türlü sensör ve çevre birimini bağlamak için ESP32’nin donanım I2C ve SPI pinlerinden başka bir şey değildir.
• GPIO Pinleri: ESP32 geliştirme kartı, programlı olarak çeşitli işlevlere atanabilen 25 GPIO pinine sahiptir. Dijital olarak etkinleştirilmiş her GPIO, dahili yukarı çekme veya aşağı çekme için yapılandırılabilir veya yüksek empedansa ayarlanabilir. Giriş olarak yapılandırıldığında, CPU kesintileri oluşturmak için kenar tetikleyici veya seviye tetikleyici olarak da ayarlanabilir.
• ADC Kanalları: Kart, 12 bit SAR ADC’leri entegre eder ve 15 kanalda (analog etkin pinler) ölçümleri destekler. Bu pinlerden bazıları, küçük analog sinyallerin ölçümü için kullanılan programlanabilir bir kazanç amplifikatörü oluşturmak için kullanılabilir. ESP32 ayrıca uyku modunda çalışırken voltajları ölçmek için tasarlanmıştır.
• DAC Kanalları: Kart, dijital sinyalleri gerçek analog voltajlara dönüştürmek için iki adet 8-bit DAC kanalına sahiptir. Bu ikili DAC diğer devreleri çalıştırabilir.
• Dokunmatik Yüzeyler: Kart, GPIO’nun bir parmak veya diğer nesnelerle doğrudan teması veya yakınlığı ile ortaya çıkan kapasitif değişiklikleri algılayan 9 kapasitif algılama GPIO’su sunar.
• UART Pinleri: ESP32 geliştirme kartı, asenkron iletişim (RS232 ve RS485) ve IrDA desteği sağlayan ve 5 Mbps’ye kadar iletişim sağlayan UART0 ve UART2 olmak üzere 2 UART arayüzüne sahiptir. UART, CTS ve RTS sinyallerinin donanım yönetimini ve yazılım akış kontrolünü (XON ve XOFF) da sağlar.
• SPI Pinleri: SPI Pinleri ESP32, slave ve master modlarında üç SPI’ye (SPI, HSPI ve VSPI) sahiptir. Bu SPI’ler ayrıca aşağıdaki genel amaçlı SPI özelliklerini de destekler:

SPI format transferinin 4 zamanlama modu
80 MHz’e kadar ve 80 MHz’lik bölünmüş saatler
64-Byte’a kadar FIFO
Tüm SPI’ler ayrıca harici Flash/SRAM ve LCD’ye bağlanmak için kullanılabilir.

• PWM Pinleri: Kart, Darbe Genişliği Modülasyonu (PWM) denetleyicisi tarafından kontrol edilen 25 kanallı (Neredeyse Tüm GPIO pimleri) PWM pimlerine sahiptir. PWM çıkışı, dijital motorları ve LED’leri sürmek için kullanılabilir. Kontrolör, PWM zamanlayıcılarından ve PWM operatöründen oluşur. Her zamanlayıcı senkron veya bağımsız formda zamanlama sağlar ve her PWM operatörü bir PWM kanalı için dalga formu üretir.
• EN Pin: ESP32’yi etkinleştirmek için kullanılır. YÜKSEK çekildiğinde çip etkinleştirilir. DÜŞÜK çekildiğinde çip minimum güçte çalışır.

ESP32 Çalışma Volvajı

ESP32’nin çalışma voltajı aralığı 2,2V ila 3,6V olduğundan, kartın voltajı 3,3V’de sabit tutmak için bir LDO voltaj regülatörü bulunur. 600mA’ya kadar güvenilir bir şekilde besleme yapabilir. Bu, RF iletişimleri sırasında ESP32 250mA’ya kadar çektiğinden fazlasıyla yeterli olmalıdır. Regülatörün çıkışı da kartın kenarlarından birine bölünmüştür ve 3V3 olarak etiketlenmiştir. Bu pin, harici bileşenlere güç sağlamak için kullanılabilir.

ESP32 geliştirme kartına güç, yerleşik MicroB USB konektörü aracılığıyla sağlanır. Alternatif olarak, düzenlenmiş bir 5V voltaj kaynağınız varsa, VIN pini ESP32’yi ve çevre birimlerini doğrudan beslemek için kullanılabilir.

Ayrıca ESP32 çipinin uyku akımı 5 µA’dan azdır, bu da onu pille çalışan ve giyilebilir elektronik uygulamalar için uygun hale getirir.

Kart, USB sinyalini seriye dönüştüren ve bilgisayarınızın ESP32 çipi ile programlamasını ve iletişim kurmasını sağlayan Silicon Labs’den CP2102 USB’den UART’a Köprü Denetleyicisini içerir.

  

• CP2102 USB’den UART’a dönüştürücü.
• 5 Mbps iletişim hızı.
• IrDA desteği.

ESP32 Yerleşik Anahtarlar ve LED Göstergeler

ESP32 geliştirme kartında iki düğme bulunur. Sol üst köşede EN olarak işaretlenmiş olanlardan biri, elbette ESP32 yongasını sıfırlamak için kullanılan Sıfırlama düğmesidir. Sol alt köşedeki diğer Önyükleme düğmesi, yeni taslak/programlar indirilirken kullanılan indirme düğmesidir.

Kartta ayrıca 2 adet LED gösterge bulunmaktadır. Kırmızı LED ve Mavi LED. Kırmızı LED, kartın açık olduğunu ve regülatörden 3,3V aldığını gösterir. Mavi LED kullanıcı tarafından programlanabilir ve kartın D2 pinine bağlıdır.

ESP32 datasheet