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ESP32MINI1
Bedienungsanleitung

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Espressif Systems
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Informationen zu diesem Handbuch
Dieses Benutzerhandbuch zeigt die ersten Schritte mit dem ESP32-MINI-1-Modul.
Dokumentaktualisierungen
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Zertifizierung
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Überview

1.1 Modulüberview
LE-MCU-Modul mit einem umfangreichen Satz an Peripheriegeräten. Dieses Modul ist die ideale Wahl für eine Vielzahl von IoT-Anwendungen, von der Heimautomatisierung über intelligente Gebäude und Unterhaltungselektronik bis hin zur industriellen Steuerung. Besonders geeignet für Anwendungen auf kleinem Raum wie Glühbirnen, Schalter und Steckdosen. ESP32-MINI-1 ist ein hochintegriertes, kleines Wi-Fi+Bluetooth ® +Bluetooth ®. Dieses Modul ist in zwei Versionen erhältlich:

  • 85 °C-Version
  • 105 °C-Version

Tabelle 1. ESP1MINI32-Spezifikationen

Kategorien Artikel Technische Daten
 

W-lan

Protokolle 802.11 b/g/n (802.11n bis zu 150 Mbit/s)
A-MPDU- und A-MSDU-Aggregation und 0.4 µs Schutzintervallunterstützung
Frequenzbereich 2412 ~ 2484 MHz
 

 

 

Bluetooth®

Protokolle Protokolle v4.2 BR/EDR und Bluetooth® LE-Spezifikationen
Radio Klasse-1, Klasse-2 und Klasse-3 Sender
AFH
Audio CVSD und SBC
 

 

 

 

 

 

Hardware

 

 

Modulschnittstellen

SD-Karte, UART, SPI, SDIO, I2C, LED PWM, Motor PWM, I2S, Infrarot-Fernbedienung, Impulszähler, GPIO, Berührungssensor, ADC, DAC, Two-Wire Automotive Interface (TWAITM, kompatibel mit ISO11898-1)
Integrierter Kristall 40 MHz Quarz
Integrierter SPI-Flash 4 MB
Betriebsvolumentage/Stromversorgung 3.0 V bis 3.6 V
Betriebsstrom Durchschnitt: 80 mA
Minimaler vom Netzteil gelieferter Strom 500 mA
Empfohlener Betriebstemperaturbereich 85 °C-Version: –40 °C ~ +85 °C; 105 °C-Version: –40 °C ~ +105 °C
Feuchtigkeitsempfindlichkeit (MSL) Stufe 3

1.2 Pin-Beschreibung
ESP32-MINI-1 hat 55 Pins. Siehe Pindefinitionen in Tabelle 1-2.

Tabelle 1. Pin-Definitionen

Name NEIN. Typ Funktion
Masse 1, 2, 27, 38 ~ 55 P Boden
3V3 3 P Stromversorgung
I36 4 I GPIO36, ADC1_CH0, RTC_GPIO0
I37 5 I GPIO37, ADC1_CH1, RTC_GPIO1
I38 6 I GPIO38, ADC1_CH2, RTC_GPIO2
I39 7 I GPIO39, ADC1_CH3, RTC_GPIO3
 

EN

 

8

 

I

High: aktiviert den Chip Low: der Chip schaltet sich aus Notiz: den Stift nicht schweben lassen
I34 9 I GPIO34, ADC1_CH6, RTC_GPIO4
I35 10 I GPIO35, ADC1_CH7, RTC_GPIO5
IO32 11 Ein-/Ausgabe GPIO32, XTAL_32K_P (32.768 kHz Quarzoszillatoreingang), ADC1_CH4, TOUCH9, RTC_GPIO9
IO33 12 Ein-/Ausgabe GPIO33, XTAL_32K_N (32.768 kHz Quarzoszillatorausgang), ADC1_CH5, TOUCH8, RTC_GPIO8
IO25 13 Ein-/Ausgabe GPIO25, DAC_1, ADC2_CH8, RTC_GPIO6, EMAC_RXD0
IO26 14 Ein-/Ausgabe GPIO26, DAC_2, ADC2_CH9, RTC_GPIO7, EMAC_RXD1
IO27 15 Ein-/Ausgabe GPIO27, ADC2_CH7, TOUCH7, RTC_GPIO17, EMAC_RX_DV
IO14 16 Ein-/Ausgabe GPIO14, ADC2_CH6, TOUCH6, RTC_GPIO16, MTMS, HSPICLK, HS2_CLK, SD_CLK, EMAC_TXD2
IO12 17 Ein-/Ausgabe GPIO12, ADC2_CH5, TOUCH5, RTC_GPIO15, MTDI, HSPIQ, HS2_DATA2, SD_DATA2, EMAC_TXD3
IO13 18 Ein-/Ausgabe GPIO13, ADC2_CH4, TOUCH4, RTC_GPIO14, MTCK, HSPID, HS2_DATA3, SD_DATA3, EMAC_RX_ER
IO15 19 Ein-/Ausgabe GPIO15, ADC2_CH3, TOUCH3, RTC_GPIO13, MTDO, HSPICS0, HS2_CMD, SD_CMD, EMAC_RXD3
IO2 20 Ein-/Ausgabe GPIO2, ADC2_CH2, TOUCH2, RTC_GPIO12, HSPIWP, HS2_DATA0,

SD_DATA0

IO0 21 Ein-/Ausgabe GPIO0, ADC2_CH1, TOUCH1, RTC_GPIO11, CLK_OUT1, EMAC_TX_CLK
IO4 22 Ein-/Ausgabe GPIO4, ADC2_CH0, TOUCH0, RTC_GPIO10, HSPIHD, HS2_DATA1, SD_DATA1, EMAC_TX_ER
NC 23 Keine Verbindung
NC 24 Keine Verbindung
IO9 25 Ein-/Ausgabe GPIO9, HS1_DATA2, U1RXD, SD_DATA2
IO10 26 Ein-/Ausgabe GPIO10, HS1_DATA3, U1TXD, SD_DATA3
NC 28 Keine Verbindung
IO5 29 Ein-/Ausgabe GPIO5, HS1_DATA6, VSPICS0, EMAC_RX_CLK
IO18 30 Ein-/Ausgabe GPIO18, HS1_DATA7, VSPICLK
IO23 31 Ein-/Ausgabe GPIO23, HS1_STROBE, VSPID
IO19 32 Ein-/Ausgabe GPIO19, VSPIQ, U0CTS, EMAC_TXD0

Fortsetzung auf der nächsten Seite

Tabelle 1 – Fortsetzung von der vorherigen Seite

Name NEIN. Typ Funktion
IO22 33 Ein-/Ausgabe GPIO22, VSPIWP, U0RTS, EMAC_TXD1
IO21 34 Ein-/Ausgabe GPIO21, VSPIHD, EMAC_TX_EN
RXD0 35 Ein-/Ausgabe GPIO3, U0RXD, CLK_OUT2
TXD0 36 Ein-/Ausgabe GPIO1, U0TXD, CLK_OUT3, EMAC_RXD2
NC 37 Keine Verbindung

¹ Die Pins GPIO6, GPIO7, GPIO8, GPIO11, GPIO16 und GPIO17 auf dem ESP32-U4WDH-Chip sind mit dem auf dem Modul integrierten SPI-Flash verbunden und nicht herausgeführt.
² Informationen zu den Pin-Konfigurationen der Peripheriegeräte finden Sie unter Datenblatt der ESP32-Serie.

Erste Schritte mit ESP32MINI1

2.1 Was Sie brauchen
Um Anwendungen für das ESP32-MINI-1-Modul zu entwickeln, benötigen Sie:

  • 1 x ESP32-MINI-1-Modul
  • 1 x Espressif HF-Testplatine
  • 1 x USB-zu-Seriell-Karte
  • 1 x Micro-USB-Kabel
  • 1 x PC mit Linux

In diesem Benutzerhandbuch nehmen wir das Linux-Betriebssystem als Beispielample. Weitere Informationen zur Konfiguration unter Windows und macOS finden Sie unter ESP-IDF-Programmierhandbuch.

2.2 Hardware-Anschluss

  1. Löten Sie das ESP32-MINI-1-Modul wie in Abbildung 2-1 gezeigt an die HF-Testplatine.
    ESPRESSIF ESP32 MINI 1 Hochintegriertes kleines Wi-Fi-Bluetooth-Modul-
  2. Verbinden Sie die HF-Testplatine über TXD, RXD und GND mit der USB-to-Serial-Platine.
  3. Schließen Sie die USB-to-Serial-Karte an den PC an.
  4. Schließen Sie das HF-Testboard über das Micro-USB-Kabel an den PC oder ein Netzteil an, um eine 5-V-Stromversorgung zu ermöglichen.
  5. Verbinden Sie während des Downloads IO0 über einen Jumper mit GND. Schalten Sie dann die Testplatine „EIN“.
  6. Laden Sie die Firmware in den Flash herunter. Einzelheiten finden Sie in den folgenden Abschnitten.
  7. Entfernen Sie nach dem Download den Jumper auf IO0 und GND.
  8. Schalten Sie die HF-Testplatine erneut ein. ESP32-MINI-1 wechselt in den Arbeitsmodus. Der Chip liest bei der Initialisierung Programme aus dem Flash.

Notiz:
IO0 ist intern logisch hoch. Wenn IO0 auf Pull-Up eingestellt ist, wird der Boot-Modus ausgewählt. Wenn dieser Pin Pull-Down ist oder schwebend gelassen wird, wird der Download-Modus ausgewählt. Weitere Informationen zu ESP32-MINI-1 finden Sie im ESP32-MINI-1-Datenblatt.

2.3 Entwicklungsumgebung einrichten
Das Espressif IoT Development Framework (kurz ESP-IDF) ist ein Framework zur Entwicklung von Anwendungen auf Basis des Espressif ESP32. Benutzer können Anwendungen mit ESP32 in Windows/Linux/macOS basierend auf ESP-IDF entwickeln. Hier nehmen wir das Linux-Betriebssystem als Example.

2.3.1 Installationsvoraussetzungen
Um mit ESP-IDF zu kompilieren, benötigen Sie die folgenden Pakete:

  • CentOS 7:
    sudo yum install git wget flex bison gperf python cmake ninja-build ccache dfu-util
  • Ubuntu und Debian (ein Befehl wird in zwei Zeilen aufgeteilt):
    sudo apt-get install git wget flex bison gperf python python-pip python-setuptools cmake ninja −build-cache libffi −dev libssl −dev dfu-util
  • Bogen:
    sudo Pacman -S --needed gcc git make flex bison gperf python-pip cmake ninja ccache dfu-util
    Notiz:
  • Diese Anleitung verwendet das Verzeichnis ~/esp unter Linux als Installationsordner für ESP-IDF.
  • Beachten Sie, dass ESP-IDF keine Leerzeichen in Pfaden unterstützt.

2.3.2 ESPIDF abrufen
Um Anwendungen für das ESP32-MINI-1-Modul zu erstellen, benötigen Sie die von Espressif bereitgestellten Softwarebibliotheken in ESP-IDF-Repository.
Um ESP-IDF zu erhalten, erstellen Sie ein Installationsverzeichnis ( ~/esp), um ESP-IDF herunterzuladen, und klonen Sie das Repository mit „git clone“:
mkdir −p ~/esp
cd ~/bes
git clone −−rekursiv https://github.com/espressif/esp−idf.git

ESP-IDF wird in ~/esp/esp-idf heruntergeladen. Konsultieren ESP-IDF-Versionen für Informationen darüber, welche ESP-IDF-Version in einer bestimmten Situation zu verwenden ist.

2.3.3 Werkzeuge einrichten
Neben ESP-IDF müssen Sie auch die von ESP-IDF verwendeten Tools installieren, wie z. B. den Compiler, den Debugger,
Python-Pakete usw. ESP-IDF stellt ein Skript namens „install.sh“ bereit, um die Tools in einem Durchgang einzurichten.
cd ~/esp/esp−idf
./ installiere .sh
2.3.4 Umgebungsvariablen einrichten
Die installierten Tools werden noch nicht zur Umgebungsvariable PATH hinzugefügt. Um die Tools über die Kommandozeile nutzbar zu machen, müssen einige Umgebungsvariablen gesetzt werden. ESP-IDF bietet ein weiteres Skript „export.sh“, das dies tut. Führen Sie in dem Terminal, in dem Sie ESP-IDF verwenden möchten, Folgendes aus:
. $HOME/esp/esp−idf/export.sh

Jetzt ist alles bereit, Sie können Ihr erstes Projekt auf dem ESP32-MINI-1-Modul erstellen.
2.4 Erstellen Sie Ihr erstes Projekt
2.4.1 Ein Projekt starten
Jetzt sind Sie bereit, Ihre Anwendung für das ESP32-MINI-1-Modul vorzubereiten. Sie können mit dem loslegen/hello_world Projekt vom Examples-Verzeichnis in ESP-IDF.
Kopieren Sie get-started/hello_world in das Verzeichnis ~/esp:
cd ~/bes
cp −r $IDF_PATH/examples/get−started/hello_world .

Es gibt eine Reihe von example Projekte in der examples-Verzeichnis in ESP-IDF. Sie können jedes Projekt wie oben beschrieben kopieren und ausführen. Es ist auch möglich, ex . zu bauenampDateien an Ort und Stelle, ohne sie vorher zu kopieren.

2.4.2 Verbinden Sie Ihr Gerät
Schließen Sie nun Ihr ESP32-MINI-1-Modul an den Computer an und prüfen Sie, unter welchem ​​seriellen Port das Modul sichtbar ist. Serielle Ports in Linux beginnen mit „/dev/tty“ im Namen. Führen Sie den folgenden Befehl zweimal aus, zuerst mit ausgesteckter Platine, dann mit eingesteckter. Der Port, der beim zweiten Mal erscheint, ist der, den Sie benötigen:
ls /dev/tty*
Notiz:
Halten Sie den Portnamen bereit, da Sie ihn in den nächsten Schritten benötigen.

2.4.3 Konfigurieren
Navigieren Sie zu Ihrem Verzeichnis „hello_world“ aus Schritt 2.4.1. Starten Sie ein Projekt, legen Sie den ESP32-Chip als Ziel fest und führen Sie den
Projektkonfigurationsprogramm „menuconfig“.
CD ~/esp/hello_world
idf .py set-target esp32
idf .py Menükonfiguration
Das Festlegen des Ziels mit „idf.py set-target esp32“ sollte einmalig nach dem Öffnen eines neuen Projekts erfolgen. Wenn das Projekt einige vorhandene Builds und Konfigurationen enthält, werden diese gelöscht und initialisiert. Das Ziel kann in der Umgebungsvariable gespeichert werden, um diesen Schritt ganz zu überspringen. Weitere Informationen finden Sie unter Auswählen des Ziels.
Wenn die vorherigen Schritte korrekt durchgeführt wurden, erscheint das folgende Menü:

ESPRESSIF ESP32 MINI 1 Hochintegriertes kleines Wi-Fi-Bluetooth-Modul-fig1

Die Farben des Menüs können in Ihrem Terminal anders sein. Sie können das Aussehen mit der Option '–style' ändern. Bitte führen Sie „idf.py menuconfig –help“ aus, um weitere Informationen zu erhalten.

2.4.4 Erstellen des Projekts
Erstellen Sie das Projekt, indem Sie Folgendes ausführen:
idf .py-Build
Dieser Befehl kompiliert die Anwendung und alle ESP-IDF-Komponenten und generiert dann den Bootloader, die Partitionstabelle und die Anwendungsbinärdateien.
$ idf .py-Build
Ausführen von cmake im Verzeichnis /path/to/hello_world/build
„cmake -G Ninja -warn-uninitialized /path/to/hello_world“ wird ausgeführt …
Warnen Sie vor nicht initialisierten Werten.
−− Git gefunden: /usr/bin/git (Version „2.17.0“ gefunden)
−− Aufgrund der Konfiguration wird eine leere aws_iot-Komponente erstellt
−− Komponentennamen: …
−− Komponentenpfade: …
… (weitere Zeilen der Build-System-Ausgabe) [527/527] Generierung von hello −world.bin esptool .py v2.3.1
Projektaufbau abgeschlossen. Führen Sie zum Flashen diesen Befehl aus:
../../../ Komponenten/esptool_py/esptool/esptool.py −p (PORT) −b 921600 write_flash −−flash_mode dio
−−flash_size detect −−flash_freq 40m 0x10000 build/hello−world.bin build 0x1000 build /bootloader/bootloader. bin 0x8000 build/ partition_table / partition −table.bin oder führen Sie „ idf .py −p PORT flash“ aus.

Wenn keine Fehler auftreten, wird der Build mit der Generierung der Firmware-Binärdatei .bin abgeschlossen file.
2.4.5 Auf das Gerät flashen
Flashen Sie die Binärdateien, die Sie gerade erstellt haben, auf Ihr ESP32-MINI-1-Modul, indem Sie Folgendes ausführen:
idf .py −p PORT [−b BAUD] blinken
Ersetzen Sie PORT durch den seriellen Portnamen Ihres Moduls aus Schritt: Verbinden Sie Ihr Gerät. Sie können auch die Flasher-Baudrate ändern, indem Sie BAUD durch die gewünschte Baudrate ersetzen. Die Standard-Baudrate ist 460800.
Weitere Informationen zu idf.py-Argumenten finden Sie unter idf.py.
Notiz:
Die Option „flash“ erstellt und flasht das Projekt automatisch, sodass das Ausführen von „idf.py build“ nicht erforderlich ist.

Ausführen von esptool.py im Verzeichnis […]/esp/hello_world
Ausführen von „python […]/esp−idf/components/esptool_py/esptool/esptool.py −b 460800 write_flash“
@flash_project_args“ …
esptool .py −b 460800 write_flash −−flash_mode dio −−flash_size discover −−flash_freq 40m 0x1000
Bootloader/Bootloader.bin 0x8000 Partitionstabelle / Partitionstabelle.bin 0x10000 Hallo-Welt.bin
esptool .py v2.3.1
Verbinden ….
Chiptyp erkennen … ESP32
Chip ist ESP32U4WDH (Revision 3)
Funktionen: WLAN, BT, Single Core
Stub wird hochgeladen …
Laufstummel …
Stummel läuft …
Baudrate auf 460800 ändern
Geändert.
Flash-Größe konfigurieren …
Automatisch erkannte Flash-Größe: 4 MB
Flash-Parameter auf 0x0220 gesetzt
Komprimiert 22992 Bytes zu 13019…
22992 Bytes (13019 komprimiert) bei 0x00001000 in 0.3 Sekunden geschrieben (effektiv 558.9 kbit/s) …
Hash der Daten verifiziert.
Komprimiert 3072 Bytes zu 82…
3072 Bytes (82 komprimiert) bei 0x00008000 in 0.0 Sekunden geschrieben (effektiv 5789.3 kbit/s) …
Hash der Daten verifiziert.
Komprimiert 136672 Bytes zu 67544…
136672 Bytes (67544 komprimiert) bei 0x00010000 in 1.9 Sekunden geschrieben (effektiv 567.5 kbit/s) …
Hash der Daten verifiziert.
Verlassen …
Hard-Reset über RTS-Pin…
Wenn alles gut geht, wird die Anwendung „hello_world“ ausgeführt, nachdem Sie den Jumper auf IO0 und GND entfernt und die Testplatine wieder eingeschaltet haben.
2.4.6 Monitor
Um zu überprüfen, ob „hello_world“ tatsächlich ausgeführt wird, geben Sie „idf.py -p PORT monitor“ ein (vergessen Sie nicht, PORT durch den Namen Ihrer seriellen Schnittstelle zu ersetzen).
Dieser Befehl startet die Anwendung IDF Monitor:
$ idf .py −p /dev/ttyUSB0 überwachen
Ausführen von idf_monitor im Verzeichnis […]/esp/hello_world/build
Ausführen von „python […]/esp−idf/tools/idf_monitor.py −b 115200 […]/esp/hello_world/build/hello −world.elf“ …
−−− idf_monitor auf /dev/ttyUSB0 115200 −−−−−
Beenden: Strg+] | Menü: Strg+T | Hilfe: Strg+T gefolgt von Strg+H −−ets
8. Juni 2016 00:22:57
zuerst: 0x1 (POWERON_RESET), booten: 0x13 (SPI_FAST_FLASH_BOOT)
ets, 8. Juni 2016, 00:22:57 Uhr …
Nachdem die Start- und Diagnoseprotokolle nach oben gescrollt haben, sollten Sie „Hallo Welt!“ sehen. von der Anwendung ausgedruckt.

Hallo Welt!
Neustart in 10 Sekunden …
Dies ist ein esp32-Chip mit 1 CPU-Kern, WiFi/BT/BLE, Siliziumrevision 3, 4 MB externem Flash
Neustart in 9 Sekunden …
Neustart in 8 Sekunden …
Neustart in 7 Sekunden …
Verwenden Sie zum Beenden des IDF-Monitors die Tastenkombination Strg+].
Das ist alles, was Sie brauchen, um mit dem ESP32-MINI-1-Modul loszulegen! Jetzt können Sie weitere examples in ESP-IDF, oder gehen Sie direkt zur Entwicklung Ihrer eigenen Anwendungen über.

Lernressourcen

3.1 Unbedingt zu lesende Dokumente
Der folgende Link bietet Dokumente zu ESP32.

  • ESP32 Datenblatt
    Dieses Dokument bietet eine Einführung in die Spezifikationen der ESP32-Hardware, einschließlich überview,
    Pin-Definitionen, Funktionsbeschreibung, Peripherieschnittstelle, elektrische Eigenschaften usw.
  • ESP32 ECO V3 Benutzerhandbuch
    Dieses Dokument beschreibt die Unterschiede zwischen V3 und früheren ESP32-Silizium-Wafer-Revisionen.
  • ECO und Workarounds für Bugs in ESP32
    Dieses Dokument enthält detaillierte Hardware-Fehler und Workarounds im ESP32.
  • ESP-IDF-Programmierhandbuch
    Es beherbergt eine umfangreiche Dokumentation für ESP-IDF, die von Hardwarehandbüchern bis hin zu API-Referenzen reicht.
  • ESP32 Technisches Referenzhandbuch
    Das Handbuch enthält detaillierte Informationen zur Verwendung des ESP32-Speichers und der Peripheriegeräte.
  • ESP32-Hardwareressourcen
    Der Reißverschluss fileDazu gehören die Schaltpläne, das PCB-Layout, Gerber und die Stückliste der ESP32-Module und Entwicklungsplatinen.
  • ESP32-Hardware-Designrichtlinien
    Die Richtlinien beschreiben empfohlene Designpraktiken bei der Entwicklung von eigenständigen oder Zusatzsystemen auf Basis der ESP32-Produktreihe, einschließlich des ESP32-Chips, der ESP32-Module und Entwicklungsplatinen.
  • ESP32 AT Befehlssatz und Examples
    Dieses Dokument stellt die ESP32 AT-Befehle vor, erklärt ihre Verwendung und bietet BeispieleampDateien mehrerer gängiger AT-Befehle.
  • Bestellinformationen für Espressif-Produkte

3.2 Unverzichtbare Ressourcen
Hier sind die unverzichtbaren ESP32-bezogenen Ressourcen.

  • ESP32 BBS
    Dies ist eine Engineer-to-Engineer (E2E)-Community für ESP32, in der Sie Fragen stellen, Wissen austauschen, Ideen erkunden und gemeinsam mit anderen Ingenieuren bei der Lösung von Problemen helfen können.
  • ESP32 GitHub
    ESP32-Entwicklungsprojekte werden kostenlos unter der MIT-Lizenz von Espressif auf GitHub verteilt. Sie wurde eingerichtet, um Entwicklern den Einstieg in ESP32 zu erleichtern und Innovationen und den Ausbau des allgemeinen Wissens über die Hardware und Software rund um ESP32-Geräte zu fördern.
  • ESP32 Werkzeuge
    Dies ist ein webSeite, auf der Benutzer ESP32 Flash Download Tools und die Zip-Datei herunterladen können file „ESP32-Zertifizierung und -Test“.
  • ESP-IDF
    Das webSeite verlinkt Benutzer zum offiziellen IoT-Entwicklungsframework für ESP32.
  • ESP32-Ressourcen
    Das webDie Seite bietet Links zu allen verfügbaren ESP32-Dokumenten, SDKs und Tools.

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2021-01-14 V0.1 Vorläufige Veröffentlichung

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ESPRESSIF ESP32-MINI-1 Hochintegriertes kleines Wi-Fi+Bluetooth-Modul [pdf] Benutzerhandbuch
ESP32MINI1, 2AC7Z-ESP32MINI1, 2AC7ZESP32MINI1, ESP32 -MINI -1 Hochintegriertes kleines Wi-Fi-Bluetooth-Modul, ESP32 -MINI -1, Hochintegriertes kleines Wi-Fi-Bluetooth-Modul

Verweise

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