ESP32

Desta vez, exploraremos o fascinante mundo de ESP32. Desde as suas origens até ao seu impacto na sociedade atual, ESP32 tem sido objeto de estudo, debate e admiração. Seja através de suas contribuições em um campo específico, de sua influência na cultura popular ou de sua relevância na história, ESP32 deixou uma marca indelével no mundo. Ao longo deste artigo, mergulharemos em uma análise profunda e detalhada de ESP32, explorando suas muitas facetas e oferecendo uma nova perspectiva sobre sua importância hoje. Prepare-se para descobrir tudo o que há para saber sobre ESP32!

Espressif ESP-WROOM-32 Wi-Fi & Bluetooth Module
ESP32
Manufacturer Espressif Systems
Type Microcontrolador
Release date 6 de setembro de 2016 (2016-09-06)[1]
CPU @ 160 or 240 MHz (Tensilica Xtensa LX6 microprocessor)
Memory 520 KiB SRAM
Power 3.3 V CC

ESP32 é uma série de microcontroladores de baixo custo e baixo consumo de energia. Também é um sistema-em-um-chip com microcontrolador integrado, Wi-Fi e Bluetooth. A série ESP32 emprega um microprocessador Tensilica Xtensa LX6 com duas variações dual-core e single-core e inclui uma antena integrada RF tipo balun, amplificador de potência, receptor de baixo ruído amplificado, filtros, gerenciamento de energia dos módulos. ESP32 foi criado e desenvolvido por Espressif Sistemas, uma empresa Chinesa com sede em Xangai e é fabricado pela TSMC usando seus processo de fabricação de 40 nm.[2] Ele é um sucessor do microcontrolador ESP8266.

Recursos

As Características do ESP32 são as seguintes:[3]

  • Processadores:
    • CPU: Xtensa dual-core (ou single-core) de 32 bits LX6 microprocessador, operando em 160 ou 240 MHz e realizar até 600 DMIPS
    • Ultra baixa potência (ULP) co-processador
  • Memória: 520 KB SRAM
  • Conectividade sem fio:
    • Wi-Fi: 802.11 b/g/n
    • Bluetooth: v4.2 BR/EDR e BLE
  • Interfaces para periféricos:
  • Segurança:
    • Padrão IEEE 802.11 recursos de segurança para todas as edições, incluindo WFA, WPA/WPA2 e WAPI
    • Boot seguro
    • Criptografia de Flash
    • 1024-bit OTP, até 768 bits para os clientes
    • Criptografia de hardware de aceleração: AES, SHA-2, RSA, criptografia de curva elíptica (ECC), gerador de número aleatório (RNG)
  • Gerenciamento de energia:
    • Regulador de baixa eliminação interno
    • Domínio Individual de  energia para o RTC
    • 5uA de consumo no sono profundo.
    • Acordar através de interrupções no GPIO, timer, atraves de medições no ADC ou pelo sensor de interrupção de toque capacitivo.

Chip de encapsulamento QFN e o módulo

ESP32 é alojado em um encapsulamento do tipo Quad-Flat No-leads (QFN) que possui diversos tamanhos, com 49 pinos. Especificamente são 48 pinos para ligações ao longo da laterais do encapsulamento e um grande contato térmico (ligado ao terra) na parte inferior.

Chips

O ESP32 é um sistema em um chip de circuito integrado e é encapsulado com as dimensões de 6 mm × 6 mm e 5 mm x 5 mm de tamanho em encapsulamentos tipo QFN

Identificador Núcleos de processador Memória flash integrada (MiB) Tamanho do pacote Descrição
ESP31B 2 0 6×6 mm2 Pré-lançamento SoC usado para testes beta; não está mais disponível.
ESP32-D0WDQ6 2 0 6×6 mm2 Produção inicial de lançamento chip da série ESP32.
ESP32‑D0WD 2 0 5×5 mm2 Físico menor variação de encapsulamento e semelhante ao ESP32-D0WDQ6.
ESP32‑D2WD 2 2 5×5 mm2 2 MB (16 Mbit) memória flash integrada com variação.
ESP32‑S0WD 1 0 5×5 mm2 Variação com Processador Single-core.

Módulo

O placa do módulo ESP32-PICO-D4 Circuito integrado combina um chip ESP32 de silício, oscilador de cristal, chip Flash de memória,capacitores de filtro e trilhas correspondentes para RF em um único encapsulamento QFN de 7 mm × 7 mm.

Identificador Núcleos de processador Memória flash integrada (MiB) Tamanho do pacote Descrição
ESP32-PICO-D4 2 4 7×7 mm2 Inclui chip ESP32 de silício, oscilador de cristal, chip Flash de memória,capacitores de filtro e trilhas correspondentes para RF.[4]

Placas de circuito impresso

Modulo de Placa de Montagem em Superfície

O ESP32 é um modulo para placa de circuito impresso baseada em montagem em superficie onde é inserido diretamente o ESP32 SoC e são projetados para serem facilmente integradas em outras placas de circuito. O modulo possui uma antena tipo F-invertido projetada no PCI em uma trilha serpenteada. Abaixo está uma lista com os diversos tipos antenas  utilizadas nos módulos anteriores. Além da memória flash, alguns módulos incluem pseudostatic RAM (pSRAM).

Fornecedor Nome Antena Memória

Flash(MiB)

pSRAM

(MiB)

Descrição
Espressif ESP-WROOM-03 Trilha em PCB 4 0 Descontinuada. Distribuição limitada, módulo de pré-produção criado pela Espressif para fins de testes beta; este módulo utilizou o ESP31B, o chip de teste beta da série ESP32.[5][6][7][8][9] FCC Part 15.247 tested (FCC ID: 2AC7Z-ESP32).[10]
ESP-WROOM-32 Trilha em PCB 4 0 Primeira placa do módulo ESP32 publicamente disponível e criada pela Espressif.[11] FCC Part 15.247 tested (FCC ID: 2AC7Z-ESPWROOM32).[12]

Baseado no chip ESP32-D0WDQ6.

ESP-WROOM-32D Trilha em PCB 4 0 Revisão do módulo ESP-WROOM-32 que utiliza um chip ESP32-D0WD em vez de um chip ESP32-D0WDQ6.
ESP32-WROOM-32U Conector U.FL
 4 0 Alternativa para o módulo ESP-WROOM-32D que possui um conector U.FL para antena externa em vez de uma antena de trilha em PCB.
ESP32-WROVER Trilha em PCB 4 4 Placa de módulo ESP32 com 4 MiB pSRAM criado por Espressif. Parte 15.247 do FCC testada (FCC ID 2AC7Z-ESP32WROVER). Usa o oscilador de cristal de 40 MHz. Não inclui o conector U.FL.

Baseado no chip ESP32-D0WDQ6.

ESP32-WROVER-I Conector U.FL, Trilha em PCB 4 4 Variação do módulo ESP32-WROVER configurado para usar um conector on-board compatível com U.FL. Antena de trilha em PCB não conectada por padrão.
Ai-Thinker ESP-32S Trilha em PCB 4 0 Módulo ESP32 baseado no fator de forma do módulo Espressif ESP-WROOM-32.[13] O módulo ESP-32S substituiu o módulo ESP3212 não lançado.
AnalogLamb ESP-32S-ALB Trilha em PCB 4 0 Clone do módulo ESP-32S (face inferior compatível com ESP-WROOM-32). Visto com um revestimento de máscara de solda verde.[14]
ALB-WROOM Trilha em PCB 16 0 Variação do ESP-32S-ALB com 16 MiB de memória flash.
ALB32-WROVER Trilha em PCB 4 4 Placa do módulo ESP32 com 4 MiB pSRAM com o mesmo tamanho que o módulo ESP-WROOM-32.[15]
DFRobot ESP-WROOM-32 Trilha em PCB 4 0 Placa de módulo semelhante à ESP-WROOM-32 da Espressif Systems, mas não é certificada pela FCC e usa um oscilador de cristal de 26 MHz ou 32 kHz.[16]
eBox & Widora ESP32-Bit Cerâmico, Conector U.FL 4 0 O módulo tem uma antena de cerâmica e um conector de antena U.FL. Este módulo tem uma pegada diferente dos módulos ESP-WROOM-32/ESP-32S.
Goouuu Tech ESP-32F Trilha em PCB 4 0 Placa de módulo semelhante à ESP-WROOM-32 da Espressif Systems. Certificado pela FCC (ID 2 AM77-ESP-32F).
IntoRobot W32 Trilha em PCB 4 0 Módulo similar em aparência ao ESP-WROOM-32 de Espressif, mas a pinagem da face de baixo difere.[17]
W33 Cerâmico, Conector U.FL 4 0 Difere do módulo IntoRobot W32 em sua configuração de antena.
ITEAD PSH-C32 Trilha em PCB 1[18] 0 Módulo tem memória flash onboard excepcionalmente pequena. Além disso, a face de baixo é única e difere de todos os outros módulos ESP32.[19]
Pycom[20] W01 (Não Inclusa.) 8 4 Versão do módulo OEM do WiPy 2.0. Suporta Wi-Fi e Bluetooth. ID 2AJMTWIPY01R da FCC.
L01 (Não Inclusa.) 8 4 Versão do módulo OEM do LoPy. Suporta Wi-Fi, Bluetooth e LoRa. FCC ID 2AJMTLOPY01R.
L04 (Não Inclusa.) 8 4 Versão do módulo OEM do LoPy4. Suporta Wi-Fi, Bluetooth, LoRa e Sigfox.
S01 (Não Inclusa.) 8 4 Descontinuada. Versão do módulo OEM do SiPy. Wi-Fi suportado, Bluetooth e Sigfox (14 dBm e 22 dBm).
G01 (Não Inclusa.) 8 4 Versão do módulo OEM do GPy. Suporta Celular LTE-CAT M1/NB1, Wi-Fi e Bluetooth.
u-blox NINA-W131 (Não Inclusa.) 2 0 Pertence à série de módulos Wi-Fi NINA-W13 da u-blox.[21]
NINA-W132 PIFA 2 0 Pertence à série de módulos Wi-Fi NINA-W13 da u-blox. A bordo da antena F invertida (PIFA) é moldada (cortada e dobrada) em metal, e não é mais uma trilha em PCB.

Desenvolvimento e outras placas

Desenvolvimento & placas break-out extensoras que pode adicionar mais funcionalidades ao ESP32, os módulos de placas torna o ESP32 mais fácil de usar, para fins de desenvolvimento (especialmente com Protoboards).

Fornecedor Nome Módulo de montagem em superfície utilizado Descrição
Espressif ESP_Module_Testboard ESP-WROOM-03 Placa de break-out incluída com os módulos beta do ESP-WROOM-03.
ESP32_Demo Board_V2 ESP-WROOM-32 Placa de desenvolvimento e demonstração criada pela Espressif.[22][23]
ESP32-DevKitC ESP-WROOM-32 Placa de desenvolvimento compacta criada pela Espressif.[24] A serigrafia no PCB lê "Core Board".
ESP-WROVER-KIT ESP-WROOM-32 ou ESP32-WROVER Grande placa de desenvolvimento criada pela Espressif.[25] Anteriormente chamado ESP32-DevKitJ.[26]
ESP32-PICO-KIT ESP32-PICO-D4 Placa de desenvolvimento pequena criada pela Espressif. FCC ID 2AC7Z-ESP32PICOKIT.
Adafruit HUZZAH32 ESP-WROOM-32 Também conhecido como "ESP32 Feather Board", o HUZZAH32 é um módulo/placa de desenvolvimento compacto que é compatível com a família de produtos Adafruit Feather.
Ai-Thinker NodeMCU-32S ESP-32S Placa de desenvolvimento semelhante ao NodeMCU.[27]
AnalogLamb ESP32 Development Board ESP-32S-ALB ou ALB-WROOM Placa de desenvolvimento similar ao ESP32-DevKitC da Espressif com uma conexão USB/serial CP2102. O ESP-32S-ALB tem uma variação de 4 MiB; O modulo ALB-WROOM tem uma variação de 16 MiB.[28]
Maple ESP32 ESP-32S-ALB Placa de desenvolvimento com conexões no estilo Arduino e interface USB/serial CP2104.[29]
April Brother ESPea32 † Placa de desenvolvimento com área de rebaixamento que pode ser opcionalmente cortada.
EzSBC ESP32-01 Breakout and Development Board ESP-WROOM-32 Placa de desenvolvimento repleta de recursos com dois LEDs de três cores e encaixa em uma Protoboard.
Gravitech & MakerAsia Nano32 † Placa de desenvolvimento que incorpora diretamente o chip ESP32.
HydraBus HydraESP32 ESP-WROOM-32 ou ESP-32S HydraESP32 HydraBus v1.1 Rev1 placa de shield/breakout para ESP-WROOM-32 ou ESP-32S. Este shield pode ser usado com ou sem uma placa HydraBus.
Noduino Quantum † Placa de desenvolvimento estilo Arduino que incorpora diretamente o chip ESP32.
Pycom WiPy † MicroPython programável Wi-Fi e Bluetooth IoT plataforma de desenvolvimento com um alcance Wi-Fi de 1 km. As versões WiPy 2.0 e 3.0 usam o ESP32.
LoPy † Placa Pycom de rede tripla com LoRa, Wi-Fi (faixa de 1 km) e BLE.
LoPy4 ? Rede quádrupla da Pycom com LoRa, Sigfox, Wi-Fi (alcance de 1 km) e BLE.
SiPy † Placa Pycom de rede tripla com Sigfox, Wi-Fi (faixa de 1 km) e BLE.
GPy † Placa Pycom de rede tripla com LTE-M, Wi-Fi (faixa de 1 km) e BLE.
FiPy † Placa de rede quíntupla da Pycom com LTE-M, LoRa, Sigfox, Wi-Fi (faixa de 1 km) e BLE.
SparkFun ESP32 Thing † Placa de desenvolvimento compacta com interface USB/serial FTDI FT231x e carregador LiPo integrado.
SunDUINO ESP32 MiniBoard ESP-WROOM-32 Breakout compatível com o Espressif ESP32-DevKitC. Falta na placa USB-UART.
ESP32 SunDUINO ESP-WROOM-32 ou ESP-32S Placa de desenvolvimento no estilo Arduino. Falta na placa USB-UART.
Watterott ESP-WROOM32-Breakout ESP-WROOM-32 Breakout que é compatível com o Espressif ESP32-DevKitC.
WEMOS[30] LOLIN32 ESP-WROOM-32
LOLIN32 Lite †
LOLIN32 Pro ESP32-WROVER Tem slot para cartão MicroSD (suporta o modo SD e SPI)
Widora Air † Placa de desenvolvimento compacta ESP32.

† ESP32 SoC incorporada diretamente na placa de desenvolvimento; nenhum módulo de placa utilizada.

Programação

Linguagens de programação, estruturas, plataformas e ambientes utilizados para programação do ESP32:

  • IDE Arduino com o Núcleo ESP32 para Arduino.
  • Espressif IoT Development Framework  – Oficial Espressif framework de desenvolvimento para ESP32.
  • Espruino – JavaScript SDK e firmware de perto emulando Node.js.
  • Lua RTOS para ESP32
  • Mongoose OS – Um sistema operacional para produtos conectados em microcontroladores; programável com JavaScript ou C. Uma plataforma recomendada pela  Espressif Sistemas,[31] AWS IoT,[32] e o Google Cloud IoT.[33]
  • mruby para o ESP32
  • PlatformIO Ecossistema e IDE
  • Pymakr IDE IDE projetado para uso com dispositivos Pycom; lida com atualizações de firmware e inclui console MicroPython REPL.
  • Simba Plataforma De Programação Incorporada.
  • Whitecat Ecossistema Blockly Web com IDE
  • MicroPython
  • Zerynth – Python para IoT e microcontroladores, incluindo o ESP32.

Recepção e uso

Uso comercial e na industrial com o ESP32:

Uso em dispositivos comerciais

  • O Alibaba Group's IoT LED, pulseira, utilizado pelos participantes do grupo de 2017 encontro anual. Cada pulseira operado como um "pixel", recebendo comandos para a coordenação do DIODO emissor de luz de controle, o que permitiu a formação de um "Painel de mensagem Wi-fi" utilizando o publico.[34]
  • DingTalk M1, um sistema de acompanhamento biométrico de frequência.[35]
  • LIFX Mini, uma série de dispositivos remotamente controláveis, baseada em lampadas de LED.[36]
  • Pium, um perfume para o lar e dispositivo de aromaterapia.[37]

Uso em dispositivos industriais

  • TECHBASE Moduino X série X1 e X2 utiliza módulos ESP32-WROVER baseado em computadores para automação industrial e de acompanhamento, de apoio entradas/saídas digitais, entradas analógicas, e várias interfaces de rede.[38]

Veja também

Referências

  1. ↑ «Espressif Announces the Launch of ESP32 Cloud on Chip and Funding by Fosun Group». Espressif Systems. 7 de setembro de 2016. Consultado em 31 de março de 2017 
  2. ↑ «ESP32 Overview». Espressif Systems. Consultado em 1 de setembro de 2016 
  3. ↑ «ESP32 Datasheet» (PDF). Espressif Systems. 6 de março de 2017. Consultado em 14 de março de 2017 
  4. ↑ Espressif Systems (21 de agosto de 2017). «ESP32-PICO-D4 Datasheet» (PDF). Consultado em 21 de julho de 2017 
  5. ↑ Jim Lindblom (21 de janeiro de 2016). «Enginursday: First Impressions of the ESP32». Sparkfun Electronics. Consultado em 1 de setembro de 2016 
  6. ↑ Limor Fried (22 de dezembro de 2015). Playing With New ESP32 Beta Module. Adafruit Industries. Consultado em 2 de setembro de 2016 
  7. ↑ Martin Harizanov (18 de dezembro de 2015). «ESP32». Consultado em 2 de setembro de 2016 
  8. ↑ Brian Benchoff (23 de dezembro de 2015). «The ESP32 Beta Units Arrive». Hackaday. Consultado em 2 de setembro de 2016 
  9. ↑ Markus Ulsass (25 de dezembro de 2015). «ESP32 beta module HiRes pictures». Consultado em 2 de setembro de 2016 
  10. ↑ «FCC Part 15.247 Test Report for Espressif Systems (Shanghai) Pte. Ltd.». Bay Area Compliance Laboratories Corp. 17 de fevereiro de 2016. Consultado em 2 de setembro de 2016 
  11. ↑ «ESP-WROOM-32 Datasheet» (PDF). Espressif Systems. 22 de agosto de 2016. Consultado em 2 de setembro de 2016. Arquivado do original (PDF) em 13 de setembro de 2016 
  12. ↑ «FCC Part 15.247 Test Report for Espressif Systems (Shanghai) Pte. Ltd.». Bay Area Compliance Laboratories Corp. 10 de novembro de 2016. Consultado em 15 de dezembro de 2016 
  13. ↑ Baoshi (11 de outubro de 2016). «Ai-Thinker ESP-32S Decap Photos». Consultado em 22 de outubro de 2016 
  14. ↑ «ESP-32S-ALB/ALB-WROOM». AnalogLamb 
  15. ↑ «ESP32-WROVER – ESP32 Module with 32Mb Flash and 32Mb PSRAM». AnalogLamb 
  16. ↑ «(SKU:TEL0111)ESP32 WiFi&Bluetooth Module/ESP-WROOM-32». DFRobot 
  17. ↑ «硬件功能 (Hardware Function)». IntoRobot. Consultado em 21 de abril de 2018. Arquivado do original em 30 de maio de 2018 
  18. ↑ ITEAD (15 de fevereiro de 2017). «PSH-C32 Schematic» (PDF). Consultado em 23 de fevereiro de 2017 
  19. ↑ ITEAD. «PSH-C32». Consultado em 23 de fevereiro de 2017 
  20. ↑ Pycom. «Pycom OEM Products». Consultado em 14 de março de 2017 
  21. ↑ «NINA-W13 series». u-blox 
  22. ↑ William Hooi (1 de setembro de 2016). «So looking forward…». Consultado em 2 de setembro de 2016 
  23. ↑ Aditya Tannu (2 de setembro de 2016). «Look what I just got!». Consultado em 2 de setembro de 2016 
  24. ↑ «ESP32-DevKitC Getting Started Guide». Espressif Systems. 21 de setembro de 2016. Consultado em 21 de setembro de 2016 
  25. ↑ «ESP-WROVER-KIT». Espressif Systems. Consultado em 19 de fevereiro de 2017 
  26. ↑ «ESP32 Camera Demo». Ivan Grokhotkov. 28 de novembro de 2016. Consultado em 2 de dezembro de 2016 
  27. ↑ ESP32.net (28 de outubro de 2016). «Ai-Thinker NodeMCU-32S Development Board Appears on AliExpress». Consultado em 28 de outubro de 2016 
  28. ↑ «ESP32 Development Board – Developer Edition». AnalogLamb 
  29. ↑ «Maple ESP32 – ESP32 Board with Micro SD Interface, USB to USART & Compatible with Arduino Interface». AnalogLamb 
  30. ↑ «Products [WEMOS Electronics]». Consultado em 25 de janeiro de 2018 
  31. ↑ «Third-Party Platforms That Support Espressif Hardware». Espressif Systems. Consultado em 20 de outubro de 2017 
  32. ↑ Tim Mattison (13 de abril de 2017). «AWS IoT on Mongoose OS, Part 1» 
  33. ↑ «Google Cloud IoT Partners». Google. Consultado em 20 de outubro de 2017 
  34. ↑ «Alibaba's IoT Wrist Bands Based on ESP32». Espressif Systems. 30 de setembro de 2017 
  35. ↑ «DingTalk's New Biometric Attendance Monitor Based on ESP32». Espressif Systems. 2 de junho de 2017 
  36. ↑ @ESP32net (7 de novembro de 2017). «FCC internal photos exhibit for the LIFX Mini Wi-Fi LED light (FCC ID 2AA53-MINI) show inclusion of ESP32…» (Tweet) – via Twitter 
  37. ↑ «New ESP32-based Aromatherapy Device». Espressif Systems. 31 de julho de 2017 
  38. ↑ «Moduino X Series - Industrial IoT module based on ESP32». TECHBASE Group