لوحة التحكم الدقيقة RISC-V ESP32 من Seeed Studio

تفاصيل المنتج ESP32

سمات

• اتصال محسّن: يجمع بين اتصال Wi-Fi 2.4 (6ax) بتردد 802.11 جيجاهرتز، وBluetooth 5(LE)، وIEEE 802.15.4 اللاسلكي، مما يسمح لك بتطبيق بروتوكولات Thread وZigbee.
• Matter Native: يدعم بناء مشاريع منزلية ذكية متوافقة مع Matter بفضل الاتصال المحسن، مما يحقق التوافق
• الأمان المشفر على الشريحة: يعمل بتقنية ESP32-C6، ويوفر أمانًا معززًا مشفرًا على الشريحة لمشاريع منزلك الذكي عبر التمهيد الآمن والتشفير وبيئة التنفيذ الموثوقة (TEE)
• أداء RF متميز: يحتوي على هوائي مدمج يصل مداه إلى 80 مترًا
  نطاق BLE/Wi-Fi، مع الاحتفاظ بواجهة لهوائي UFL الخارجي
• الاستفادة من استهلاك الطاقة: يأتي مع 4 أوضاع عمل، حيث يكون أقلها 15 μA في وضع السكون العميق، بينما يدعم أيضًا إدارة شحن بطارية الليثيوم.
• معالجات RISC-V مزدوجة: تتضمن معالجين RISC-V 32 بت، حيث يعمل المعالج عالي الأداء بسرعة تصل إلى 160 ميجاهرتز، بينما يعمل المعالج منخفض الطاقة بسرعة تصل إلى 20 ميجاهرتز.
• تصميمات XIAODesigns الكلاسيكية: تظل تصميمات XIAO الكلاسيكية بحجم الإبهام 21 × 17.5 مم، والتركيب أحادي الجانب، مما يجعلها مثالية للمشاريع ذات المساحة المحدودة مثل الأجهزة القابلة للارتداء

وصف

يعتمد Seeed Studio XIAO ESP32C6 على نظام ESP32-C6 SoC عالي التكامل، والذي تم بناؤه على معالجين RISC-V 32 بت، مع معالج عالي الأداء (HP) يعمل بتردد يصل إلى 160 ميجاهرتز، ومعالج RISC-V 32 بت منخفض الطاقة (LP)، والذي يمكن تشغيله بتردد يصل إلى 20 ميجاهرتز. يوجد 512 كيلوبايت SRAM و4 ميجابايت Flash على الشريحة، مما يسمح بمساحة برمجة أكبر، ويجلب المزيد من الاحتمالات لسيناريوهات التحكم في إنترنت الأشياء.
XIAO ESP32C6 هو منتج أصلي من Matter بفضل اتصاله اللاسلكي المحسن. يدعم هذا المنتج اللاسلكي WiFi 2.4 بتردد 6 جيجاهرتز وBluetooth® 5.3 وZigbee وThread (802.15.4). وباعتباره أول منتج من XIAO متوافق مع Thread، فهو مناسب تمامًا لبناء مشاريع متوافقة مع Matter-c، وبالتالي تحقيق التوافق في المنزل الذكي.
لدعم مشاريع إنترنت الأشياء بشكل أفضل، لا توفر XIAO ESP32C6 تكاملاً سلسًا مع منصات السحابة الرئيسية مثل ESP Rain Maker وAWS IoT وMicrosoft Azur e وGoogle Cloud فحسب، بل إنها تستفيد أيضًا من الأمان لتطبيقات إنترنت الأشياء الخاصة بك. بفضل التمهيد الآمن على الشريحة، والتشفير الفلاشي، وحماية الهوية، وبيئة التنفيذ الموثوقة (TEE)، تضمن هذه اللوحة الصغيرة المستوى المطلوب من الأمان للمطورين الذين يتطلعون إلى بناء حلول ذكية وآمنة ومتصلة.

تم تجهيز هذا الجهاز الجديد XIAO بهوائي سيراميكي عالي الأداء مع نطاق BLE/Wi-Fi يصل إلى 80 مترًا، كما أنه يحتفظ بواجهة لهوائي UFL خارجي. وفي الوقت نفسه، يأتي أيضًا مع إدارة استهلاك طاقة مُحسَّنة. يتميز بأربعة أوضاع طاقة ودائرة إدارة شحن بطارية ليثيوم مدمجة، ويعمل في وضع السكون العميق بتيار منخفض يصل إلى 15 ميكرو أمبير، مما يجعله مناسبًا تمامًا للتطبيقات البعيدة التي تعمل بالبطارية.

نظرًا لكونه العضو الثامن في عائلة Seeed Studio XIAO، يظل XIAO ESP8C32 تصميم XIAO الكلاسيكي. فهو مصمم ليناسب الحجم القياسي XIAO 6 × 21 مم، مع الحفاظ على تركيب المكونات الكلاسيكية أحادية الجانب. حتى مع حجم الإبهام، فإنه يكسر بشكل مذهل 17.5 دبوس GPIO إجماليًا، بما في ذلك 15 مدخل/مخرج رقمي لدبابيس PWM و11 مدخلات/مخرجات تناظرية لدبابيس ADC. وهو يدعم منافذ الاتصال التسلسلي UART وIIC وSPI. كل هذه الميزات تجعله مناسبًا تمامًا للمشروعات ذات المساحة المحدودة مثل الأجهزة القابلة للارتداء، أو وحدة جاهزة للإنتاج لتصميمات PCBA الخاصة بك.

ابدء

أولاً، سنقوم بتوصيل XIAO ESP32C3 بالكمبيوتر، وتوصيل LED باللوحة وتحميل كود بسيط من Arduino IDE للتحقق مما إذا كانت اللوحة تعمل بشكل جيد عن طريق وميض LED المتصل.

إعداد الأجهزة
يجب عليك تحضير ما يلي:

• 1 × Seeed Studio XIAO ESP32C6
• 1 × جهاز كمبيوتر
• 1 × كابل USB من النوع C

نصيحة
بعض كابلات USB يمكنها فقط توفير الطاقة ولا يمكنها نقل البيانات. إذا لم يكن لديك كابل USB أو لا تعرف ما إذا كان كابل USB الخاص بك يمكنه نقل البيانات، فيمكنك التحقق من دعم Seeed USB Type-C لـ USB 3.1.

1. الخطوة 1. قم بتوصيل XIAO ESP32C6 بالكمبيوتر الخاص بك عبر كابل USB Type-C.
2. الخطوة 2. قم بتوصيل الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) بدبوس D10 على النحو التالي
   ملحوظة:تأكد من توصيل المقاوم (حوالي 150Ω) على التوالي للحد من التيار عبر الصمام الثنائي الباعث للضوء ولمنع التيار الزائد الذي يمكن أن يحرق الصمام الثنائي الباعث للضوء

إعداد البرنامج
سأقوم أدناه بإدراج إصدار النظام وإصدار ESP-IDF وإصدار ESP-Matter المستخدم في هذه المقالة للرجوع إليه. هذا إصدار مستقر تم اختباره للعمل بشكل صحيح.

• المضيف: Ubuntu 22.04 LTS (Jammy Jellyfish).
• ESP-IDF: Tags الإصدار 5.2.1.
• ESP-Matter: الفرع الرئيسي، اعتبارًا من 10 مايو 2024، الالتزام bf56832.
• linkedhomeip: يعمل حاليًا مع الالتزام 13ab158f10، اعتبارًا من 10 مايو 2024.
• جيت
• كود فيجوال ستوديو

تثبيت ESP-Matter خطوة بخطوة

الخطوة 1. تثبيت التبعيات
أولاً، تحتاج إلى تثبيت الحزم المطلوبة باستخدام . افتح المحطة الطرفية وقم بتنفيذ الأمر التالي:apt-get

• sudo apt-get install git gcc g++ pkg-config libssl-dev libdbus-1-dev \ libglib2.0-dev libavahi-client-dev ninja-build python3-venv python3-dev \ python3-pip فك الضغط libgirepository1.0-dev libcairo2-dev libreadline-dev

يقوم هذا الأمر بتثبيت حزم مختلفة مثل، المترجمات (،)، والمكتبات اللازمة لبناء وتشغيل SDK Matter.gitgccg++

الخطوة 2. استنساخ مستودع ESP-Matter
استنساخ المستودع من GitHub باستخدام الأمر بعمق 1 لجلب أحدث لقطة فقط: esp-mattergit clone

• القرص المضغوط ~ / esp
  استنساخ git – العمق 1 https://github.com/espressif/esp-matter.git

انتقل إلى الدليل وقم بتشغيل وحدات Git الفرعية المطلوبة: esp-matter

• قرص مضغوط esp-matter
  تحديث الوحدة الفرعية git –init –depot 1

انتقل إلى الدليل وقم بتشغيل البرنامج النصي Python لإدارة الوحدات الفرعية لمنصات معينة:connectedhomeip

• cd ./connectedhomeip/connectedhomeip/scripts/checkout_submodules.py –platform esp32 linux –shallow

يقوم هذا البرنامج النصي بتحديث الوحدات الفرعية لكل من منصتي ESP32 وLinux بطريقة سطحية (أحدث التزام فقط).

الخطوة 3. تثبيت ESP-Matter​
العودة إلى الدليل الجذر، ثم قم بتشغيل البرنامج النصي للتثبيت: esp-matter

• cd ../…/install.sh

سيقوم هذا البرنامج النصي بتثبيت التبعيات الإضافية الخاصة بمجموعة أدوات تطوير البرامج ESP-Matter.

الخطوة 4. تعيين متغيرات البيئة
مصدر البرنامج النصي لإعداد متغيرات البيئة اللازمة للتطوير: export.sh

• المصدر ./export.sh

يقوم هذا الأمر بتكوين غلافك باستخدام مسارات البيئة والمتغيرات الضرورية.

الخطوة 5 (اختياري). الوصول السريع إلى بيئة تطوير ESP-Matter​
لإضافة الأسماء المستعارة وإعدادات متغيرات البيئة المقدمة إلى fileاتبع الخطوات التالية. سيؤدي هذا إلى تكوين بيئة shell الخاصة بك للتبديل بسهولة بين إعدادات تطوير IDF وMatter، وتمكين ccache لعمليات البناء الأسرع..bashrc
افتح المحطة الطرفية الخاصة بك واستخدم محرر النصوص لفتح file يقع في دليل منزلك. يمكنك استخدام أي محرر تفضله. على سبيل المثالampليه:.باشركانو

• نانو ~/.bashrc

قم بالتمرير إلى أسفل file وأضف الأسطر التالية: .bashrc

• # اسم مستعار لإعداد بيئة ESP-Matter alias get_matter='. ~/esp/esp-matter/export.sh'
• # تمكين ccache لتسريع عملية التجميع alias set_cache='export IDF_CCACHE_ENABLE=1′

بعد إضافة الخطوط، احفظ file والخروج من محرر النصوص. إذا كنت تستخدم ، يمكنك الحفظ بالضغط على ، ثم اضغط للتأكيد، ثم للخروج.nanoCtrl+OEnterCtrl+X
لكي تدخل التغييرات حيز التنفيذ، تحتاج إلى إعادة تحميل fileيمكنك القيام بذلك عن طريق الحصول على file أو إغلاق وإعادة فتح محطتك. للحصول على fileاستخدم ما يلي

• المصدر ~/.bashrc الأمر:.bashrc.bashrc.bashrc

الآن يمكنك تشغيل وإعداد أو تحديث بيئة esp-matter في أي جلسة طرفية.get_matterset_cache

• الحصول على المادة set_cache

طلب

• منزل ذكي آمن ومتصل، يعزز الحياة اليومية من خلال الأتمتة والتحكم عن بعد والمزيد.
• أجهزة قابلة للارتداء ذات مساحة محدودة وتعمل بالبطارية، وذلك بفضل حجم الإبهام واستهلاكها المنخفض للطاقة.
• سيناريوهات إنترنت الأشياء اللاسلكية، التي تتيح نقل البيانات بسرعة وموثوقية.

إعلان هنا
لا يدعم الجهاز عملية التنقل عبر BT في وضع Dss.

لجنة الاتصالات الفيدرالية

بيان لجنة الاتصالات الفيدرالية
يتوافق هذا الجهاز مع الجزء 15 من قواعد لجنة الاتصالات الفيدرالية. ويخضع التشغيل للشرطين التاليين:

1. قد لا يسبب هذا الجهاز تداخلاً ضارًا،
2. يجب أن يقبل هذا الجهاز أي تداخل يتم استقباله، بما في ذلك التداخل الذي قد يتسبب في تشغيل غير مرغوب فيه.
   أي تغييرات أو تعديلات غير معتمدة صراحةً من قبل الطرف المسؤول عن الامتثال قد تؤدي إلى إلغاء سلطة المستخدم في تشغيل الجهاز.

ملحوظة: تم اختبار هذا الجهاز وتبين أنه يتوافق مع حدود الأجهزة الرقمية من الفئة ب، وفقًا للجزء 15 من قواعد لجنة الاتصالات الفيدرالية. تم تصميم هذه الحدود لتوفير حماية معقولة ضد التداخل الضار في التركيبات السكنية. يولد هذا الجهاز طاقة ترددات لاسلكية ويمكنه إشعاعها، وإذا لم يتم تركيبه واستخدامه وفقًا للإرشادات، فقد يتسبب في حدوث تداخل ضار في الاتصالات اللاسلكية. ومع ذلك، لا يوجد ضمان بعدم حدوث تداخل في تركيب معين. إذا تسبب هذا الجهاز في حدوث تداخل ضار في استقبال الراديو أو التلفزيون، والذي يمكن تحديده عن طريق إيقاف تشغيل الجهاز وتشغيله، فيُنصح المستخدم بمحاولة تصحيح التداخل من خلال واحد أو أكثر من التدابير التالية:

• إعادة توجيه أو تغيير مكان هوائي الاستقبال.
• زيادة المسافة الفاصلة بين الجهاز وجهاز الاستقبال.
• قم بتوصيل الجهاز بمنفذ على دائرة مختلفة عن تلك التي يتصل بها جهاز الاستقبال.
• استشر الوكيل أو فني الراديو/التلفزيون ذو الخبرة للحصول على المساعدة.

بيان التعرض للإشعاع الصادر عن لجنة الاتصالات الفيدرالية
يتوافق هذا النموذج مع حدود التعرض لإشعاع التردد اللاسلكي التي حددتها لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) لبيئة غير خاضعة للرقابة. يجب ألا يتم وضع جهاز الإرسال هذا في نفس الموقع أو تشغيله بالاقتران مع أي هوائي أو جهاز إرسال آخر. يجب تثبيت هذا النموذج وتشغيله بمسافة لا تقل عن 20 سم بين الرادياتير وجسم المستخدم.

الوحدة مقصورة على تركيب OEM فقط
تعتبر وحدة تكامل OEM مسؤولة عن ضمان عدم وجود تعليمات يدوية للمستخدم النهائي لإزالة الوحدة أو تثبيتها
إذا لم يكن رقم تعريف FCC مرئيًا عند تثبيت الوحدة داخل جهاز آخر، فيجب أن يعرض الجزء الخارجي من الجهاز الذي تم تثبيت الوحدة فيه أيضًا ملصقًا يشير إلى الوحدة المرفقة. يمكن أن يستخدم هذا الملصق الخارجي عبارات مثل: "يحتوي على معرف FCC لوحدة الإرسال: Z4T-XIAOESP32C6 أو يحتوي على معرف FCC: Z4T-XIAOESP32C6"

عند تثبيت الوحدة داخل جهاز آخر ، يجب أن يحتوي دليل المستخدم الخاص بالمضيف على عبارات تحذير أدناه ؛

1. يتوافق هذا الجهاز مع الجزء 15 من قواعد لجنة الاتصالات الفيدرالية. ويخضع التشغيل للشرطين التاليين:
   1. لا يجوز أن يسبب هذا الجهاز تداخلاً ضارًا.
   2. يجب أن يقبل هذا الجهاز أي تداخل يتم استقباله، بما في ذلك التداخل الذي قد يتسبب في تشغيل غير مرغوب فيه.
2. إن التغييرات أو التعديلات التي لم تتم الموافقة عليها صراحةً من قبل الطرف المسؤول عن الامتثال قد تؤدي إلى إبطال سلطة المستخدم في تشغيل الجهاز.

يجب تثبيت الأجهزة واستخدامها وفقًا صارمًا لتعليمات الشركة المصنعة كما هو موضح في وثائق المستخدم المرفقة مع المنتج.
يجب على أي شركة لجهاز المضيف تقوم بتثبيت هذه الوحدة النمطية بموافقة وحدات محدودة أن تقوم بإجراء اختبار الانبعاثات المشعة والانبعاثات الزائفة وفقًا لمتطلبات FCC الجزء 15C: 15.247، فقط إذا كانت نتيجة الاختبار متوافقة مع متطلبات FCC الجزء 15C: 15.247، فيمكن بيع المضيف بشكل قانوني.

الهوائيات

يكتب	يكسب
هوائي رقاقة السيراميك	4.97dBi
هوائي FPC	1.23dBi
هوائي قضيب	2.42dBi

الهوائي متصل بشكل دائم، ولا يمكن استبداله. اختر ما إذا كنت تريد استخدام الهوائي الخزفي المدمج أو الهوائي الخارجي من خلال GPIO14. أرسل 0 إلى GPIO14 لاستخدام الهوائي المدمج، وأرسل 1 لاستخدام الهوائي الخارجي. تصميمات هوائي التتبع: غير قابل للتطبيق.

الأسئلة الشائعة

س: هل يمكنني استخدام هذا المنتج للتطبيقات الصناعية؟
ج: على الرغم من أن المنتج مصمم لمشاريع المنزل الذكي، إلا أنه قد لا يكون مناسبًا للتطبيقات الصناعية بسبب المتطلبات المحددة في الإعدادات الصناعية.

س: ما هو استهلاك الطاقة النموذجي لهذا المنتج؟
ج: يوفر المنتج أوضاع عمل مختلفة مع أقل استهلاك للطاقة وهو 15 أمبير في وضع السكون العميق.

المستندات / الموارد

لوحة التحكم الدقيقة RISC-V ESP32 من Seeed Studio [بي دي اف] دليل المالك ESP32، لوحة ESP32 RISC-V Tiny MCU، لوحة RISC-V Tiny MCU، لوحة Tiny MCU، لوحة MCU، لوحة

مراجع

• دليل المستخدم