ESP32 の紹介

投稿日: 2018年6月10日2019年11月13日投稿者: powered

ESP32

2017年に日本でも発売されるようになったマイコン向けCPU です

有名な Arduino の後継に位置づけられますが
後述のようにパワーアップしています

半年ほどすると図のような完成キットも発売され通常こちらを使います
PC接続するための電源兼 USBシリアル通信用 microUSB端子が付いてます
リセットスイッチや起動モード選択スイッチも表面に実装されています

ESP-WROOM-32 と ESP-WROOM-02 比較

ESP-WROOM-32 ESP-WROOM-02

CPU Tensilica LX6(32bit)
160MHz/240MHz
デュアルコア Tensilica LX106(32bit)
80MHz/160MHz
シングルコア

メモリ RAM:520KiB
フラッシュROM:4MB RAM:80KiB
フラッシュROM:2MB/4MB

無線LAN 802.11b/g/n/d/e/i/k/r
2.4GHz帯
WPA/WPA2/WPA2-Enterprise/WPS
AES/RSA/ECC/SHA 802.11b/g/n
2.4GHz帯
WPA/WPA2
WEP/TKIP/AES

Bluetooth v4.2 なし

プロトコル IPv4/IPv6/SSL
TCP/UDP/HTTP/FTP/MQTT IPv4
TCP/UDP/HTTP/FTP

インターフェース I2C/I2S
SPI/UART
PWM
GPIO
SDIO
ADC 10bit I2C/I2S
IrDA
PWM
GPIO
SDIO
ADC 10bit

能力的には 1990年前半の家庭用PCクラスです

ESP32マイコンを製作する

2017年の初旬は CPU単体でしか売られていなかったので
少なくとも USBシリアルコンバータを別途調達してきて
マイコンの形にすることが必要です

丁度公式サイトでサンプル回路図が公開されていて
秋葉原で部品を揃えれば作れそうだったので試してみました

実際買った ESP-WROOM-32がこれ
ちゃんと日本で使える技適マーク付き当時 700円今 550円くらいで安い

これが今回の秘密兵器 L型2列ピンヘッダ
CPUパッケージのピッチが 1.27mm ですがこれを一般的な 2.54mm の
ブレッドボードや回路基板に挿せるようにするために配置変換させます

ピンヘッダの L字の部分をペンチで加工します
加工時の安定性確保のために 2列ピンソケットに挿した状態で曲げていきます

加工中を横からみたところピンヘッダの上の段と下の段が交互に
半ピッチずつずれて折り重なるようにします上下段で 1.27mm ピッチになります
こうやって合計 38ピン分の L型2列ピンヘッダを作ります

ピンヘッダと ESP-WROOM-32 をはんだ付けする直前の状態
このように L型ピンヘッダを一旦基盤に挿し込んで固定します
ESP-WROOM-32 をピン間に挟み込んで固定します

ピッチが合っていることを十分確認してからはんだ付けします
はんだの載りを良くするためフラックスも塗った方がよいです
CPUを熱で壊さないように冷ましながらはんだ付けします

マイコン化する

CPU部分はユニバーサル基盤にはんだ付けられるようになりました
残り Arduino相当にするために必要なのは

GPIO各ポートのピンソケット

安定電源を供給するレギュレータ

USBシリアル

ESP32 DevKitC

ESP-WROOM-32を利用したマイコンキットとして ESP32 DevKitC があります
USBコネクタ USBシリアルレギュレータなどを備え Arduino IDEと連携して
IoT開発をすぐに始められます

USB接続した PCからのノイズが原因なのか個体により Arduino IDEのビルド書き込み時に
自動リセット + 書き込みモード起動がかかりづらいことがあります
対策として EN-GND 間に 1μF程度のコンデンサを挟むとよいようです