ESPRESSIFESP32-MINI-1高度に統合された小型Wi-Fi+Bluetoothモジュールユーザーマニュアル

ESP32MINI1
ユーザーマニュアル

暫定版v0.1
エスプレシフシステムズ
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このユーザーマニュアルは、ESP32-MINI-1モジュールの使用を開始する方法を示しています。
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1.1モジュールオーバーview
周辺機器の豊富なセットを備えたLEMCUモジュール。このモジュールは、ホームオートメーション、スマートビルディング、家庭用電化製品から産業用制御に至るまで、さまざまなIoTアプリケーションに理想的な選択肢であり、特に電球、スイッチ、ソケットなどのコンパクトなスペース内のアプリケーションに適しています。 ESP32-MINI-1は、高度に統合された小型のWi-Fi+Bluetooth®+Bluetooth®です。このモジュールには、次のXNUMXつのバージョンがあります。

85°Cバージョン
105°Cバージョン

表1.ESP1MINI32の仕様

カテゴリー	アイテム	仕様
Wi-Fi	プロトコル	802.11 b / g / n（802.11n最大150 Mbps）
	プロトコル	A-MPDUおよびA-MSDUアグリゲーションと0.4 µsガードインターバルのサポート
	周波数範囲	2412〜2484 MHz
ブルートゥース^®	プロトコル	プロトコルv4.2BR/EDRおよびBluetooth^® LE仕様
	無線	クラス1、クラス2、クラス3の送信機
	無線	AFH
	オーディオ	CVSDおよびSBC
ハードウェア	モジュールインターフェース	SDカード、UART、SPI、SDIO、I2C、LED PWM、モーターPWM、I2S、赤外線リモートコントローラー、パルスカウンター、GPIO、タッチセンサー、ADC、DAC、XNUMX線式自動車インターフェース（TWAI^TM、ISO11898-1と互換性があります）
	一体型クリスタル	40MHz水晶
	統合SPIフラッシュ	4MB
	営業巻tage /電源	3.0V～3.6V
	動作電流	平均：80 mA
	電源装置によって供給される最小電流	500mA
	推奨動作温度範囲	85°Cバージョン：–40°C〜+85°C; 105°Cバージョン：–40°C〜 +105°C
	水分感度レベル（MSL）	レベル3

1.2ピンの説明
ESP32-MINI-1には55ピンがあります。表1-2のピン定義を参照してください。

表1.ピンの定義

名前	いいえ。	タイプ	関数
グランド	1、2、27、38〜55	P	地面
3V3	3	P	電源
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	高：チップを有効にします低：チップの電源をオフにします注記：ピンを浮かせたままにしないでください
I34	9	I	GPIO34、ADC1_CH6、RTC_GPIO4
I35	10	I	GPIO35、ADC1_CH7、RTC_GPIO5
IO32	11	入出力	GPIO32、XTAL_32K_P（32.768 kHz水晶発振器入力）、ADC1_CH4、TOUCH9、RTC_GPIO9
IO33	12	入出力	GPIO33、XTAL_32K_N（32.768 kHz水晶発振器出力）、ADC1_CH5、TOUCH8、RTC_GPIO8
IO25	13	入出力	GPIO25、DAC_1、ADC2_CH8、RTC_GPIO6、EMAC_RXD0
IO26	14	入出力	GPIO26、DAC_2、ADC2_CH9、RTC_GPIO7、EMAC_RXD1
IO27	15	入出力	GPIO27、ADC2_CH7、TOUCH7、RTC_GPIO17、EMAC_RX_DV
IO14	16	入出力	GPIO14、ADC2_CH6、TOUCH6、RTC_GPIO16、MTMS、HSPICLK、HS2_CLK、SD_CLK、EMAC_TXD2
IO12	17	入出力	GPIO12、ADC2_CH5、TOUCH5、RTC_GPIO15、MTDI、HSPIQ、HS2_DATA2、SD_DATA2、EMAC_TXD3
IO13	18	入出力	GPIO13、ADC2_CH4、TOUCH4、RTC_GPIO14、MTCK、HSPID、HS2_DATA3、SD_DATA3、EMAC_RX_ER
IO15	19	入出力	GPIO15、ADC2_CH3、TOUCH3、RTC_GPIO13、MTDO、HSPICS0、HS2_CMD、SD_CMD、EMAC_RXD3
IO2	20	入出力	GPIO2、ADC2_CH2、TOUCH2、RTC_GPIO12、HSPIWP、HS2_DATA0、 0.SD_DATAXNUMX XNUMX.SD_DATAXNUMX XNUMX.SD_DATAXNUMX XNUMX.SD_DATAXNUMX XNUMX.
IO0	21	入出力	GPIO0、ADC2_CH1、TOUCH1、RTC_GPIO11、CLK_OUT1、EMAC_TX_CLK
IO4	22	入出力	GPIO4、ADC2_CH0、TOUCH0、RTC_GPIO10、HSPIHD、HS2_DATA1、SD_DATA1、EMAC_TX_ER
NC	23	–	接続なし
NC	24	–	接続なし
IO9	25	入出力	GPIO9、HS1_DATA2、U1RXD、SD_DATA2
IO10	26	入出力	GPIO10、HS1_DATA3、U1TXD、SD_DATA3
NC	28	–	接続なし
IO5	29	入出力	GPIO5、HS1_DATA6、VSPICS0、EMAC_RX_CLK
IO18	30	入出力	GPIO18、HS1_DATA7、VSPICLK
IO23	31	入出力	GPIO23、HS1_STROBE、VSPID
IO19	32	入出力	GPIO19、VSPIQ、U0CTS、EMAC_TXD0

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表1–前のページからの続き

名前	いいえ。	タイプ	関数
IO22	33	入出力	GPIO22、VSPIWP、U0RTS、EMAC_TXD1
IO21	34	入出力	GPIO21、VSPIHD、EMAC_TX_EN
RXD0	35	入出力	GPIO3、U0RXD、CLK_OUT2
TXD0	36	入出力	GPIO1、U0TXD、CLK_OUT3、EMAC_RXD2
NC	37	–	接続なし

¹ESP6-U7WDHチップのピンGPIO8、GPIO11、GPIO16、GPIO17、GPIO32、およびGPIO4は、モジュールに統合されたSPIフラッシュに接続されており、引き出されていません。
²周辺ピンの構成については、以下を参照してください。 ESP32シリーズデータセット.

ESP32MINI1の使用を開始する

2.1 必要なもの
ESP32-MINI-1モジュールのアプリケーションを開発するには、次のものが必要です。

1xESP32-MINI-1モジュール

1 x EspressifRFテストボード
1 xUSB-シリアルボード

1 xマイクロUSBケーブル
Linuxを実行している1台のPC

このユーザーガイドでは、Linuxオペレーティングシステムを例として取り上げますampル。 WindowsおよびmacOSでの構成の詳細については、を参照してください。 ESP-IDFプログラミングガイド。

2.2ハードウェア接続

図32-1に示すように、ESP2-MINI-1モジュールをRFテストボードにはんだ付けします。
RXテストボードをTXD、RXD、およびGNDを介してUSB-シリアルボードに接続します。

USB-シリアルボードをPCに接続します。
Micro-USBケーブルを介して、RFテストボードをPCまたは電源アダプタに接続し、5V電源を有効にします。

ダウンロード中に、ジャンパーを介してIO0をGNDに接続します。次に、テストボードを「オン」にします。
ファームウェアをフラッシュにダウンロードします。詳細については、以下のセクションを参照してください。

ダウンロード後、IO0とGNDのジャンパーを取り外します。
RFテストボードの電源を再度入れます。 ESP32-MINI-1は動作モードに切り替わります。チップは、初期化時にフラッシュからプログラムを読み取ります。

注記：
IO0は内部的にロジックハイです。 IO0がプルアップに設定されている場合、ブートモードが選択されます。このピンがプルダウンまたはフローティングのままの場合、ダウンロードモードが選択されます。 ESP32-MINI-1の詳細については、ESP32-MINI-1データセットを参照してください。

2.3開発環境のセットアップ
Espressif IoT開発フレームワーク（略してESP-IDF）は、EspressifESP32に基づくアプリケーションを開発するためのフレームワークです。ユーザーは、ESP-IDFに基づいてWindows / Linux / macOSでESP32を使用してアプリケーションを開発できます。ここでは、Linuxオペレーティングシステムを例として取り上げますampル。

2.3.1インストールの前提条件
ESP-IDFでコンパイルするには、次のパッケージを入手する必要があります。

CentOS 7：
sudo yum install git wget flex bison gperf python cmake ninja-build ccache dfu-util
UbuntuとDebian（XNUMXつのコマンドがXNUMX行に分割されます）：
sudo apt-get install git wget flex bison gperf python python-pip python-setuptools cmake ninja -build-cache lib ﬀ i-dev libssl -dev dfu-util
アーチ：
sudo Pacman −S −−必要 gcc git make flex bison gperf python−pip cmake ninja ccache dfu−util
注記：
このガイドでは、Linux上のディレクトリ〜/ espをESP-IDFのインストールフォルダとして使用します。
ESP-IDFはパス内のスペースをサポートしていないことに注意してください。

2.3.2ESPIDFを入手する
ESP32-MINI-1モジュールのアプリケーションを構築するには、Espressifが提供するソフトウェアライブラリが必要です。 ESP-IDFリポジトリ.
ESP-IDFを取得するには、インストールディレクトリ（〜/ esp）を作成してESP-IDFをダウンロードし、「gitclone」を使用してリポジトリのクローンを作成します。
mkdir −p〜/ esp
cd〜 / esp
git clone --- recursive https://github.com/espressif/esp−idf.git

ESP-IDFは〜/ esp/esp-idfにダウンロードされます。相談する ESP-IDFバージョン特定の状況で使用するESP-IDFバージョンについての情報。

2.3.3ツールの設定
ESP-IDFの他に、コンパイラ、デバッガ、
Pythonパッケージなど。ESP-IDFは、ツールを一度にセットアップするのに役立つ「install.sh」という名前のスクリプトを提供します。
cd〜/ esp / esp−idf
./インストール.sh
2.3.4環境変数の設定
インストールされたツールは、PATH環境変数にまだ追加されていません。コマンドラインからツールを使用できるようにするには、いくつかの環境変数を設定する必要があります。 ESP-IDFは、それを行う別のスクリプト 'export.sh'を提供します。 ESP-IDFを使用するターミナルで、次のコマンドを実行します。
。 $ HOME / esp / esp-idf / export.sh

これですべての準備が整いました。ESP32-MINI-1モジュールで最初のプロジェクトをビルドできます。
2.4最初のプロジェクトを作成する
2.4.1プロジェクトを開始する
これで、ESP32-MINI-1モジュール用のアプリケーションを準備する準備が整いました。あなたはから始めることができます get-started / hello_world 元からのプロジェクトampESP-IDFのlesディレクトリ。
get-started / hello_worldを〜/ espディレクトリにコピーします。
cd〜 / esp
cp −r $ IDF_PATH / examples / get-started/hello_world。

さまざまな exampleプロジェクト元でampESP-IDFのlesディレクトリ。上記と同じ方法で任意のプロジェクトをコピーして実行できます。 exを構築することも可能ですamp最初にコピーせずに、インプレースでファイルします。

2.4.2デバイスを接続する
次に、ESP32-MINI-1モジュールをコンピューターに接続し、モジュールが表示されているシリアルポートを確認します。 Linuxのシリアルポートは、名前が「/ dev/tty」で始まります。以下のコマンドをXNUMX回実行します。最初はボードを取り外し、次にプラグを差し込んだ状態です。XNUMX回目に表示されるポートは、必要なポートです。
ls / dev / tty *
注記：
次の手順で必要になるため、ポート名を手元に置いておきます。

2.4.3構成
手順2.4.1から「hello_world」ディレクトリに移動します。プロジェクトを開始し、ESP32チップをターゲットとして設定し、
プロジェクト構成ユーティリティ「menuconfig」。
cd〜 / esp / hello_world
idf .py set-target esp32
idf .py メニュー構成
'idf.py set-target esp32'を使用したターゲットの設定は、新しいプロジェクトを開いた後にXNUMX回実行する必要があります。プロジェクトに既存のビルドと構成が含まれている場合、それらはクリアされて初期化されます。このステップをまったくスキップするために、ターゲットを環境変数に保存することができます。詳細については、ターゲットの選択を参照してください。
前の手順が正しく実行されている場合は、次のメニューが表示されます。

メニューの色は、端末によって異なる場合があります。オプション「–style」を使用して外観を変更できます。詳細については、「idf.py menuconfig –help」を実行してください。

2.4.4プロジェクトを構築する
次のコマンドを実行してプロジェクトをビルドします。
idf.pyビルド
このコマンドは、アプリケーションとすべてのESP-IDFコンポーネントをコンパイルしてから、ブートローダー、パーティションテーブル、およびアプリケーションバイナリを生成します。
$idf.pyビルド
ディレクトリ/ path / to / hello_world / buildでcmakeを実行しています
” cmake −G Ninja --- warn−uninitialized / path / to /hello_world”を実行しています…
初期化されていない値について警告します。
-見つかったGit：/ usr / bin / git（見つかったバージョン” 2.17.0”）
-設定により空のaws_iotコンポーネントをビルドする
-コンポーネント名：…
-コンポーネントパス：…
…（ビルドシステム出力のより多くの行）[527/527] hello −world.bin esptool.pyv2.3.1を生成しています
プロジェクトのビルドが完了しました。フラッシュするには、次のコマンドを実行します。
../../../ components / esptool_py / esptool / esptool.py −p（PORT）−b 921600 write_flash −−flash_mode dio
--flash_sizedetect --flash_freq 40m 0x10000 build / hello−world.bin build 0x1000 build / bootloader/bootloader。 bin 0x8000 build / partition_table / partition −table.binまたはrun'idf .py −p PORT flash'

エラーがない場合、ビルドはファームウェアバイナリ.binを生成して終了します file.
2.4.5デバイスへのフラッシュ
次のコマンドを実行して、ESP32-MINI-1モジュールに構築したばかりのバイナリをフラッシュします。
idf .py −p PORT [−bBAUD]フラッシュ
手順：デバイスを接続して、PORTをモジュールのシリアルポート名に置き換えます。 BAUDを必要なボーレートに置き換えることで、フラッシャーのボーレートを変更することもできます。デフォルトのボーレートは460800です。
idf.py引数の詳細については、idf.pyを参照してください。
注記：
オプション「flash」はプロジェクトを自動的にビルドしてフラッシュするため、「idf.pybuild」を実行する必要はありません。

ディレクトリ[…]/esp/hello_worldでesptool.pyを実行します
”python[…]/esp-idf/components/esptool_py/esptool/esptool.py-b460800write_flashを実行しています
@flash_project_args”…
esptool .py −b 460800 write_flash --- flash_mode dio --- flash_size detect --- flash_freq 40m 0x1000
ブートローダー/ブートローダー。 bin 0x8000 partition_table / partition −table.bin 0x10000 hello−world.bin
esptool .py v2.3.1
接続中…。
チップタイプの検出…ESP32
チップはESP32U4WDH（リビジョン3）です
機能：WiFi、BT、シングルコア
スタブのアップロード…
実行中のスタブ…
スタブランニング…
ボーレートを460800に変更
かわった。
フラッシュサイズの設定…
自動検出されたフラッシュサイズ：4MB
0x0220に設定されたフラッシュパラメータ
22992バイトを13019に圧縮…
22992秒で13019x0で00001000バイト（0.3圧縮）を書き込みました（有効558.9 kbit / s）…
検証されたデータのハッシュ。
3072バイトを82に圧縮…
3072秒で82x0で00008000バイト（0.0圧縮）を書き込みました（有効5789.3 kbit / s）…
検証されたデータのハッシュ。
136672バイトを67544に圧縮…
136672秒で67544x0で00010000バイト（1.9圧縮）を書き込みました（有効567.5 kbit / s）…
検証されたデータのハッシュ。
去る…
RTSピンを介したハードリセット…
すべてがうまくいけば、IO0とGNDのジャンパーを取り外し、テストボードの電源を入れ直した後、「hello_world」アプリケーションの実行が開始されます。
2.4.6 モニター
「hello_world」が実際に実行されているかどうかを確認するには、「idf.py -p PORTmonitor」と入力します（PORTをシリアルポート名に置き換えることを忘れないでください）。
このコマンドは、IDFモニターアプリケーションを起動します。
$ idf .py −p / dev/ttyUSB0モニター
ディレクトリ[…]/esp / hello_world/buildでidf_monitorを実行しています
”python[…]/esp−idf / tools / idf_monitor.py −b115200[…]/esp / hello_world / build / hello −worldを実行しています。妖精 "…
−−− / dev/ttyUSB0のidf_monitor115200−−−−−
終了：Ctrl +] | メニュー：Ctrl + T | ヘルプ：Ctrl+Tの後にCtrl+H --- ets
8年2016月00日22:57:XNUMX
rst：0x1（POWERON_RESET）、boot：0x13（SPI_FAST_FLASH_BOOT）
ets 8年2016月00日22：57：XNUMX…
起動ログと診断ログが上にスクロールすると、「Helloworld！」と表示されます。アプリケーションによって印刷されます。
…
こんにちは世界！
10秒で再起動…
これは、32 CPUコア、WiFi / BT / BLE、シリコンリビジョン1、3MB外部フラッシュを備えたesp4チップです。
9秒で再起動…
8秒で再起動…
7秒で再起動…
IDFモニターを終了するには、ショートカットCtrl +]を使用します。
ESP32-MINI-1モジュールを使い始めるために必要なのはこれだけです！これで、他の方法を試す準備ができました exampレ ESP-IDFで、または独自のアプリケーションの開発に進んでください。

学習リソース

3.1MustReadドキュメント
次のリンクは、ESP32に関連するドキュメントを提供します。

ESP32データセット
このドキュメントでは、ESP32ハードウェアの仕様の概要を説明します。view,
ピンの定義、機能の説明、周辺機器のインターフェース、電気的特性など。

ESP32ECOV3ユーザーガイド
このドキュメントでは、V3と以前のESP32シリコンウェーハリビジョンの違いについて説明します。
ECOとESP32のバグの回避策
このドキュメントでは、ESP32のハードウェアエラッタと回避策について詳しく説明します。
ESP-IDFプログラミングガイド
ハードウェアガイドからAPIリファレンスに至るまで、ESP-IDFの広範なドキュメントをホストしています。

ESP32テクニカルリファレンスマニュアル
このマニュアルには、ESP32メモリと周辺機器の使用方法に関する詳細情報が記載されています。
ESP32ハードウェアリソース
ジップ file■ESP32モジュールと開発ボードの回路図、PCBレイアウト、ガーバー、およびBOMリストが含まれます。
ESP32ハードウェア設計ガイドライン
ガイドラインは、ESP32チップ、ESP32モジュール、開発ボードなど、ESP32シリーズの製品に基づいてスタンドアロンまたはアドオンシステムを開発する際に推奨される設計手法の概要を示しています。

ESP32AT命令セットとExampレ
このドキュメントでは、ESP32 ATコマンドを紹介し、それらの使用方法を説明し、exを提供します。ampいくつかのコモンズATコマンドのファイル。
Espressif製品の注文情報

3.2MustHaveリソース
ESP32関連の必須リソースは次のとおりです。

ESP32掲示板
これは、ESP2のEngineer-to-Engineer（E32E）コミュニティであり、質問を投稿したり、知識を共有したり、アイデアを検討したり、他のエンジニアと問題を解決したりすることができます。
ESP32 GitHub
ESP32開発プロジェクトは、GitHubでEspressifのMITライセンスの下で自由に配布されます。これは、開発者がESP32を使い始め、ESP32デバイスを取り巻くハードウェアとソフトウェアに関する一般的な知識の革新と成長を促進するのを支援するために設立されました。
ESP32ツール
これは webユーザーがESP32フラッシュダウンロードツールとzipをダウンロードできるページ file 「ESP32認証とテスト」。

ESP-IDF
これ webこのページでは、ユーザーをESP32の公式IoT開発フレームワークにリンクしています。
ESP32リソース
これ webこのページには、利用可能なすべてのESP32ドキュメント、SDK、およびツールへのリンクがあります。

改訂履歴

日付	バージョン	リリースノート
2021-01-14	バージョン0.1	暫定リリース

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ドキュメント / リソース

ESPRESSIFESP32-MINI-1高度に統合された小型Wi-Fi+Bluetoothモジュール [pdf] ユーザーマニュアル
ESP32MINI1、2AC7Z-ESP32MINI1、2AC7ZESP32MINI1、ESP32 -MINI -1 高度に統合された小型 Wi-Fi Bluetooth モジュール、ESP32 -MINI -1、高度に統合された小型 Wi-Fi Bluetooth モジュール

参考文献

ユーザーマニュアル