استودیوی seeed ESP32 RISC-V Tiny MCU Board

ESP32 جزئیات محصول

ویژگی ها

• اتصال پیشرفته: ترکیبی از Wi-Fi 2.4 (6ax)، بلوتوث 802.11 (LE)، و اتصال رادیویی IEEE 5 با فرکانس 802.15.4 گیگاهرتز، به شما امکان می دهد پروتکل های Thread و Zigbee را اعمال کنید.
• Matter Native: از ساخت پروژه‌های خانه‌های هوشمند سازگار با ماده به لطف اتصال پیشرفته‌اش پشتیبانی می‌کند و به قابلیت همکاری دست می‌یابد.
• امنیت رمزگذاری شده روی تراشه: با پشتیبانی از ESP32-C6، امنیت رمزگذاری شده روی تراشه را از طریق راه‌اندازی امن، رمزگذاری و محیط اجرای مورد اعتماد (TEE) برای پروژه‌های خانه هوشمند شما به ارمغان می‌آورد.
• عملکرد برجسته RF: دارای آنتن روی برد تا 80 متر است
  محدوده BLE/Wi-Fi، در حالی که یک رابط برای آنتن خارجی UFL رزرو شده است
• اهرم مصرف برق: دارای 4 حالت کار است که کمترین آن 15 میکروآمپر در حالت خواب عمیق است، در حالی که از مدیریت شارژ باتری لیتیومی نیز پشتیبانی می کند.
• دو پردازنده RISC-V: دارای دو پردازنده RISC-V 32 بیتی است که پردازنده با کارایی بالا تا 160 مگاهرتز کار می کند و پردازنده کم مصرف تا 20 کلاک دارد.
• کلاسیک XIAODesigns: طرح‌های کلاسیک XIAO با اندازه انگشت شست 21 در 17.5 میلی‌متر و پایه یک طرفه باقی می‌ماند که آن را برای پروژه‌های با فضای محدود مانند پوشیدنی‌ها عالی می‌کند.

توضیحات

Seed Studio XIAO ESP32C6 توسط SoC بسیار یکپارچه ESP32-C6، ساخته شده بر روی دو پردازنده 32 بیتی RISC-V، با یک پردازنده با کارایی بالا (HP) با سرعت اجرا تا 160 مگاهرتز، و یک پردازنده کم مصرف (LP) 32 بیتی تا C20 RISC-V ساخته شده است. 512 کیلوبایت SRAM و 4 مگابایت فلش روی تراشه وجود دارد که به فضای برنامه نویسی بیشتر اجازه می دهد و امکانات بیشتری را برای سناریوهای کنترل اینترنت اشیا به ارمغان می آورد.
XIAO ESP32C6 به لطف اتصال بی‌سیم پیشرفته‌اش، بومی Matter است. پشته سیم کمتر از WiFi 2.4 6 گیگاهرتز، Bluetooth® 5.3، Zigbee و Thread (802.15.4) پشتیبانی می کند. به عنوان اولین عضو XIAO که با Thread سازگار است، برای ساخت پروژه‌های سازگار با Matter-c مناسب است، بنابراین به قابلیت همکاری در خانه‌های هوشمند دست می‌یابد.
برای پشتیبانی بهتر از پروژه‌های اینترنت اشیا، XIAO ESP32C6 نه تنها یکپارچه‌سازی یکپارچه را با پلتفرم‌های ابری اصلی مانند ESP Rain Maker، AWS IoT، Microsoft Azur e و Google Cloud فراهم می‌کند، بلکه از امنیت برنامه‌های اینترنت اشیا شما نیز بهره می‌برد. این برد کوچک با بوت امن روی تراشه، رمزگذاری فلش، محافظت از هویت، و محیط اجرای مورد اعتماد (TEE)، سطح مطلوب امنیت را برای توسعه دهندگانی که به دنبال ساخت راه حل های هوشمند، ایمن و متصل هستند، تضمین می کند.

این XIAO جدید مجهز به آنتن سرامیکی با کارایی بالا با برد BLE/Wi-Fi تا 80 متر است، در حالی که یک رابط برای آنتن خارجی UFL نیز در نظر گرفته است. در عین حال، با مدیریت مصرف انرژی بهینه نیز همراه است. با دارا بودن چهار حالت برق و مدار مدیریت شارژ باتری لیتیومی، در حالت خواب عمیق با جریانی به اندازه 15 میکروآمپر کار می‌کند و برای برنامه‌های از راه دور و با باتری مناسب است.

XIAO ESP8C32 به عنوان هشتمین عضو از خانواده Seeed Studio XIAO، طراحی کلاسیک XIAO باقی می‌ماند. این XIAO به گونه‌ای طراحی شده است که با اندازه استاندارد XIAO 6 x 21 میلی‌متر مطابقت داشته باشد، در حالی که نصب اجزای کلاسیک تک si ded آن باقی مانده است. حتی با اندازه انگشت شست، به طرز شگفت انگیزی 17.5 پین GPIO، شامل 15 ورودی/خروجی دیجیتال برای پین های PWM و 11 ورودی/خروجی آنالوگ برای پین های ADC را می شکند. از پورت های ارتباطی سریال UART، IIC و SPI پشتیبانی می کند. همه این ویژگی‌ها آن را برای پروژه‌های با فضای محدود مانند پوشیدنی‌ها یا یک واحد آماده تولید برای طرح‌های PCBA شما مناسب می‌سازد.

شروع کردن

ابتدا XIAO ESP32C3 را به کامپیوتر متصل می کنیم، یک LED به برد وصل می کنیم و یک کد ساده از Arduino IDE آپلود می کنیم تا با چشمک زدن LED متصل، بررسی کنیم که آیا برد به خوبی کار می کند.

راه اندازی سخت افزار
شما باید موارد زیر را تهیه کنید:

• 1 x Seed Studio XIAO ESP32C6
• 1 عدد کامپیوتر
• 1 عدد کابل USB Type-C

نکته
برخی از کابل های USB فقط می توانند برق را تامین کنند و نمی توانند اطلاعات را انتقال دهند. اگر کابل USB ندارید یا نمی‌دانید کابل USB شما می‌تواند داده‌ها را انتقال دهد، می‌توانید بررسی کنید Seed USB Type-C از USB 3.1 پشتیبانی می‌کند.

1. مرحله 1. XIAO ESP32C6 را از طریق کابل USB Type-C به رایانه خود وصل کنید.
2. مرحله 2. یک LED را به صورت زیر به پایه D10 وصل کنید
   توجه داشته باشید: مطمئن شوید که یک مقاومت (حدود 150Ω) را به صورت سری وصل کنید تا جریان عبوری از LED را محدود کنید و از جریان اضافی که می تواند LED را بسوزاند جلوگیری کنید.

نرم افزار را آماده کنید
در زیر نسخه سیستم، نسخه ESP-IDF و نسخه ESP-Matter مورد استفاده در این مقاله را برای مرجع فهرست می کنم. این یک نسخه پایدار است که آزمایش شده است تا به درستی کار کند.

• میزبان: اوبونتو 22.04 LTS (Jammy Jellyfish).
• ESP-IDF: Tags v5.2.1.
• ESP-Matter: شعبه اصلی، از 10 مه 2024، bf56832 را انجام دهید.
• Connecthomeip: در حال حاضر با commit 13ab158f10 از 10 می 2024 کار می کند.
• Git
• کد ویژوال استودیو

نصب ESP-Matter مرحله به مرحله

مرحله 1. Dependencies را نصب کنید
ابتدا باید بسته های مورد نیاز را با استفاده از . ترمینال خود را باز کنید و دستور زیر را اجرا کنید:apt-get

• sudo apt-get نصب git gcc g++ pkg-config libssl-dev libdbus-1-dev \ libglib2.0-dev libavahi-client-dev ninja-build python3-venv python3-dev \ python3-pip unzip libbreiro1.0-dev libbreiro2.

این دستور بسته های مختلفی مانند، کامپایلر (،) و کتابخانه های مورد نیاز برای ساخت و اجرای Matter SDK.gitgccg++ را نصب می کند.

مرحله 2. مخزن ESP-Matter را کلون کنید
با استفاده از دستور با عمق 1، مخزن را از GitHub کلون کنید تا فقط آخرین عکس فوری را دریافت کنید: کلون esp-mattergit

• cd ~/esp
  git clone –depth 1 https://github.com/espressif/esp-matter.git

به دایرکتوری تغییر دهید و زیرماژول های Git مورد نیاز:esp-matter را مقداردهی کنید

• سی دی esp-matter
  به روز رسانی زیر ماژول git –init –depth 1

به دایرکتوری بروید و یک اسکریپت پایتون را برای مدیریت زیر ماژول ها برای پلتفرم های خاص اجرا کنید:connectedhomeip

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

این اسکریپت زیر ماژول ها را برای پلتفرم های ESP32 و Linux به صورت سطحی به روز می کند (فقط آخرین commit).

مرحله 3. ESP-Matter را نصب کنید
به فهرست اصلی بازگردید، سپس اسکریپت نصب:esp-matter را اجرا کنید

• cd ../…/install.sh

این اسکریپت وابستگی های اضافی مخصوص ESP-Matter SDK را نصب می کند.

مرحله 4. متغیرهای محیط را تنظیم کنید
منبع اسکریپت برای تنظیم متغیرهای محیطی مورد نیاز برای توسعه:export.sh

• منبع ./export.sh

این دستور پوسته شما را با مسیرها و متغیرهای محیط ضروری پیکربندی می کند.

مرحله 5 (اختیاری). دسترسی سریع به محیط توسعه ESP-Matter
برای افزودن نام مستعار و تنظیمات متغیر محیطی به شما file، این مراحل را دنبال کنید. این محیط پوسته شما را به گونه ای پیکربندی می کند که به راحتی بین تنظیمات توسعه IDF و Matter جابجا شود و ccache برای ساخت های سریعتر فعال شود..bashrc
ترمینال خود را باز کنید و از یک ویرایشگر متن برای باز کردن آن استفاده کنید file واقع در فهرست اصلی شما می توانید از هر ویرایشگری که ترجیح می دهید استفاده کنید. برای مثالample:.bashrcnano

• nano ~/.bashrc

به پایین صفحه بروید file و خطوط زیر را اضافه کنید:.bashrc

• # نام مستعار برای راه اندازی محیط ESP-Matter با نام مستعار get_matter='. ~/esp/esp-matter/export.sh'
• # برای سرعت بخشیدن به نام مستعار کامپایل، حافظه پنهان را فعال کنید set_cache='export IDF_CCACHE_ENABLE=1'

پس از اضافه کردن خطوط، آن را ذخیره کنید file و از ویرایشگر متن خارج شوید. اگر از را استفاده می کنید، می توانید با فشار دادن، ضربه زدن را برای تایید و سپس exit.nanoCtrl+OEnterCtrl+X ذخیره کنید.
برای اعمال تغییرات، باید آن را دوباره بارگیری کنید file. شما می توانید این کار را با منبع یابی انجام دهید file یا ترمینال خود را ببندید و دوباره باز کنید. برای منبع file، از موارد زیر استفاده کنید

• منبع ~/.bashrc دستور:.bashrc.bashrc.bashrc

اکنون می توانید محیط esp-matter را در هر ترمینال اجرا و تنظیم یا تازه سازی کنید session.get_matterset_cache

• get_matter set_cache

برنامه

• خانه هوشمند ایمن و متصل، بهبود زندگی روزمره از طریق اتوماسیون، کنترل از راه دور و موارد دیگر.
• به دلیل اندازه انگشت شست و مصرف کم مصرف، پوشیدنی‌های دارای فضای محدود و با باتری.
• سناریوهای بی سیم اینترنت اشیا، انتقال سریع و قابل اعتماد داده را امکان پذیر می کند.

اعلامیه در اینجا
دستگاه از عملیات پرش BT در حالت Dss پشتیبانی نمی کند.

FCC

بیانیه FCC
این دستگاه با قسمت 15 قوانین FCC مطابقت دارد. بهره برداری مشروط به دو شرط زیر است:

1. این دستگاه ممکن است تداخل مضر ایجاد نکند، و
2. این دستگاه باید هرگونه تداخل دریافتی را بپذیرد، از جمله تداخلی که ممکن است باعث عملکرد ناخواسته شود.
   هر گونه تغییر یا اصلاحی که صراحتاً توسط طرف مسئول مطابقت تأیید نشده باشد، می تواند اختیار کاربر را برای کار با تجهیزات از بین ببرد.

توجه: این تجهیزات آزمایش شده و مطابق با قسمت 15 قوانین FCC با محدودیت های دستگاه دیجیتال کلاس B مطابقت دارد. این محدودیت ها برای ایجاد حفاظت معقول در برابر تداخل مضر در تاسیسات مسکونی طراحی شده اند. این تجهیزات مصارف تولید می کند و می تواند انرژی فرکانس رادیویی را ساطع کند و اگر مطابق دستورالعمل نصب و استفاده نشود، ممکن است باعث ایجاد تداخل مضر در ارتباطات رادیویی شود. با این حال، هیچ تضمینی وجود ندارد که تداخلی در یک نصب خاص رخ ندهد. اگر این تجهیزات باعث ایجاد تداخل مضر در دریافت رادیو یا تلویزیون شود، که با خاموش و روشن کردن تجهیزات قابل تشخیص است، به کاربر توصیه می شود با یک یا چند مورد از اقدامات زیر سعی در تصحیح تداخل داشته باشد:

• جهت آنتن گیرنده را تغییر دهید یا تغییر مکان دهید.
• فاصله بین تجهیزات و گیرنده را افزایش دهید.
• تجهیزات را به یک پریز در مداری متفاوت از مداری که گیرنده به آن متصل است وصل کنید.
• برای کمک با فروشنده یا تکنسین مجرب رادیو/تلویزیون مشورت کنید.

بیانیه قرار گرفتن در معرض تابش FCC
این مدولار با محدودیت‌های قرار گرفتن در معرض تشعشع RF FCC که برای یک محیط کنترل‌نشده تعیین شده است، مطابقت دارد. این فرستنده نباید در کنار آنتن یا فرستنده دیگری قرار گیرد یا در ارتباط باشد. این ماژولار باید با حداقل فاصله 20 سانتی متری بین رادیاتور و بدنه کاربر نصب و راه اندازی شود.

ماژول فقط به نصب OEM محدود می شود
یکپارچه ساز OEM مسئول اطمینان از این است که کاربر نهایی هیچ دستورالعمل دستی برای حذف یا نصب ماژول ندارد
اگر هنگام نصب ماژول در دستگاه دیگری، شماره شناسایی FCC قابل مشاهده نباشد، قسمت بیرونی دستگاهی که ماژول در آن نصب شده است نیز باید برچسبی را نشان دهد که به ماژول بسته شده اشاره دارد. این برچسب خارجی می‌تواند از عباراتی مانند موارد زیر استفاده کند: "شامل شناسه FCC ماژول فرستنده: Z4T-XIAOESP32C6 یا حاوی شناسه FCC: Z4T-XIAOESP32C6"

هنگامی که ماژول در داخل دستگاه دیگری نصب می شود، دفترچه راهنمای کاربر میزبان باید حاوی عبارات هشدار زیر باشد.

1. این دستگاه با قسمت 15 قوانین FCC مطابقت دارد. بهره برداری مشروط به دو شرط زیر است:
   1. این دستگاه ممکن است تداخل مضر ایجاد نکند.
   2. این دستگاه باید هرگونه تداخل دریافتی را بپذیرد، از جمله تداخلی که ممکن است باعث عملکرد ناخواسته شود.
2. تغییرات یا اصلاحاتی که صراحتاً توسط طرف مسئول مطابقت تأیید نشده است، می تواند اختیار کاربر را برای کار با تجهیزات از بین ببرد.

دستگاه ها باید دقیقاً مطابق با دستورالعمل های سازنده همانطور که در مستندات کاربر همراه با محصول توضیح داده شده نصب و استفاده شوند.
هر شرکتی از دستگاه میزبان که این ماژولار را با تأیید مدولار محدود نصب می‌کند، باید آزمایش انتشار تشعشع و انتشار کاذب را مطابق با الزام FCC بخش 15C: 15.247 انجام دهد، فقط در صورتی که نتیجه آزمایش با الزامات FCC قسمت 15C: 15.247 مطابقت داشته باشد، میزبان می‌تواند به صورت قانونی فروخته شود.

آنتن ها

تایپ کنید	به دست آوردن
آنتن تراشه سرامیکی	4.97dBi
آنتن FPC	1.23dBi
آنتن میله ای	2.42dBi

آنتن به طور دائم وصل است، قابل تعویض نیست. انتخاب کنید که از آنتن سرامیکی داخلی یا آنتن خارجی از طریق GPIO14 استفاده کنید. برای استفاده از آنتن داخلی عدد 0 را به GPIO14 ارسال کنید و برای استفاده از آنتن خارجی عدد 1 را ارسال کنید. طرح‌های آنتن Trace: قابل اجرا نیست.

سوالات متداول (سؤالات متداول)

س: آیا می توانم از این محصول برای کاربردهای صنعتی استفاده کنم؟
پاسخ: در حالی که این محصول برای پروژه های خانه هوشمند طراحی شده است، به دلیل الزامات خاص در تنظیمات صنعتی ممکن است برای کاربردهای صنعتی مناسب نباشد.

س: مصرف برق معمولی این محصول چقدر است؟
پاسخ: این محصول حالت های کاری مختلفی را با کمترین مصرف برق 15 آمپر در حالت خواب عمیق ارائه می دهد.

اسناد / منابع

استودیوی seeed ESP32 RISC-V Tiny MCU Board [pdf] دفترچه راهنما ESP32، ESP32 RISC-V برد MCU کوچک، RISC-V برد کوچک MCU، برد کوچک MCU، برد MCU، برد

مراجع

• راهنمای کاربر