บอร์ด MCU ขนาดเล็ก ESP32 RISC-V จาก Seeed Studio
รายละเอียดผลิตภัณฑ์ ESP32
คุณสมบัติ
- การเชื่อมต่อที่ปรับปรุง: ผสมผสาน Wi-Fi 2.4 6GHz (802.11ax), Bluetooth 5 (LE) และการเชื่อมต่อวิทยุ IEEE 802.15.4 ช่วยให้คุณสามารถใช้โปรโตคอล Thread และ Zigbee ได้
- Matter Native: รองรับการสร้างโครงการบ้านอัจฉริยะที่สอดคล้องกับ Matter ด้วยการเชื่อมต่อที่ได้รับการปรับปรุง ซึ่งช่วยให้สามารถทำงานร่วมกันได้
- ความปลอดภัยที่เข้ารหัสบนชิป: ขับเคลื่อนโดย ESP32-C6 ช่วยนำความปลอดภัยที่เข้ารหัสบนชิปที่ได้รับการปรับปรุงมาสู่โครงการบ้านอัจฉริยะของคุณผ่านการบูตที่ปลอดภัย การเข้ารหัส และ Trusted Execution Environment (TEE)
- ประสิทธิภาพ RF ที่โดดเด่น: มีเสาอากาศบนบอร์ดที่มีระยะสูงสุด 80 เมตร
ระยะ BLE/Wi-Fi ในขณะที่สำรองอินเทอร์เฟซสำหรับเสาอากาศ UFL ภายนอก - ใช้ประโยชน์จากการใช้พลังงาน: มาพร้อมกับโหมดการทำงาน 4 โหมด โดยโหมดการทำงานต่ำสุดอยู่ที่ 15 μA ในโหมดสลีปลึก พร้อมรองรับการจัดการการชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมอีกด้วย
- โปรเซสเซอร์ RISC-V แบบคู่: ประกอบด้วยโปรเซสเซอร์ RISC-V 32 บิต 160 ตัว โดยโปรเซสเซอร์ประสิทธิภาพสูงทำงานที่ความถี่สูงสุด 20 MHz และโปรเซสเซอร์พลังงานต่ำทำงานที่ความถี่สูงสุด XNUMX
- การออกแบบ XIAO แบบคลาสสิก: ยังคงเป็นการออกแบบ XIAO แบบคลาสสิกด้วยขนาดเท่านิ้วหัวแม่มือ 21 x 17.5 มม. และการติดตั้งแบบด้านเดียว ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับโครงการที่มีพื้นที่จำกัด เช่น อุปกรณ์สวมใส่
คำอธิบาย
Seeed Studio XIAO ESP32C6 ขับเคลื่อนด้วย SoC ESP32-C6 ที่ผสานรวมอย่างสูง ซึ่งสร้างขึ้นจากโปรเซสเซอร์ RISC-V 32 บิตสองตัว โดยมีโปรเซสเซอร์ประสิทธิภาพสูง (HP) ที่ทำงานได้ถึง 160 MHz และโปรเซสเซอร์ RISC-V 32 บิตพลังงานต่ำ (LP) ซึ่งสามารถทำงานด้วยความเร็วได้ถึง 20 MHz มี SRAM ขนาด 512KB และแฟลชขนาด 4 MB บนชิป ช่วยให้มีพื้นที่ในการเขียนโปรแกรมมากขึ้น และเพิ่มความเป็นไปได้ให้กับสถานการณ์การควบคุม IoT
XIAO ESP32C6 เป็นผลิตภัณฑ์ Matter ดั้งเดิมจากการเชื่อมต่อไร้สายที่ได้รับการปรับปรุง สแต็กไร้สายรองรับ WiFi 2.4 6 GHz, Bluetooth® 5.3, Zigbee และ Thread (802.15.4) เนื่องจากเป็นสมาชิก XIAO ตัวแรกที่เข้ากันได้กับ Thread จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างโครงการที่สอดคล้องกับ Matter จึงทำให้สามารถทำงานร่วมกันได้ในบ้านอัจฉริยะ
เพื่อรองรับโครงการ IoT ของคุณได้ดียิ่งขึ้น XIAO ESP32C6 ไม่เพียงแต่ให้การบูรณาการที่ราบรื่นกับแพลตฟอร์มคลาวด์หลัก เช่น ESP Rain Maker, AWS IoT, Microsoft Azur e และ Google Cloud เท่านั้น แต่ยังใช้ประโยชน์จากความปลอดภัยสำหรับแอปพลิเคชัน IoT ของคุณด้วย ด้วยการบูตที่ปลอดภัยบนชิป การเข้ารหัสแฟลช การป้องกันตัวตน และ Trusted Execution Environment (TEE) บอร์ดขนาดเล็กนี้รับประกันระดับความปลอดภัยที่ต้องการสำหรับนักพัฒนาที่ต้องการสร้างโซลูชันอัจฉริยะ ปลอดภัย และเชื่อมต่อได้
XIAO รุ่นใหม่นี้มาพร้อมกับเสาอากาศเซรามิกออนบอร์ดประสิทธิภาพสูงที่มีระยะการทำงาน BLE/Wi-Fi สูงสุด 80 เมตร พร้อมทั้งยังมีอินเทอร์เฟซสำหรับเสาอากาศ UFL ภายนอกอีกด้วย พร้อมกันนั้นยังมาพร้อมกับการจัดการการใช้พลังงานที่เหมาะสมที่สุดอีกด้วย โดยมีโหมดพลังงาน 15 โหมดและวงจรจัดการการชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมออนบอร์ด ทำงานในโหมด Deep Sleep ด้วยกระแสไฟต่ำเพียง XNUMX µA ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานระยะไกลที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่
XIAO ESP8C32 เป็นสมาชิกลำดับที่ 6 ของตระกูล Seeed Studio XIAO ซึ่งยังคงเป็นดีไซน์ XIAO แบบคลาสสิก โดยได้รับการออกแบบมาให้พอดีกับขนาดมาตรฐาน XIAO 21 x 17.5 มม. ในขณะที่ยังคงยึดส่วนประกอบแบบด้านเดียวแบบคลาสสิก แม้จะมีขนาดเท่านิ้วหัวแม่มือ แต่ก็สามารถแยกพิน GPIO ออกได้ทั้งหมด 15 พิน รวมถึง I/O ดิจิทัล 11 พินสำหรับพิน PWM และ I/O อนาล็อก 4 พินสำหรับพิน ADC นอกจากนี้ยังรองรับพอร์ตการสื่อสารแบบอนุกรม UART, IIC และ SPI คุณสมบัติทั้งหมดนี้ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับโครงการที่มีพื้นที่จำกัด เช่น อุปกรณ์สวมใส่ หรือหน่วยที่พร้อมสำหรับการผลิตสำหรับการออกแบบ PCBA ของคุณ
การเริ่มต้น
ขั้นแรกเราจะเชื่อมต่อ XIAO ESP32C3 เข้ากับคอมพิวเตอร์ เชื่อมต่อ LED เข้ากับบอร์ด และอัปโหลดโค้ดง่าย ๆ จาก Arduino IDE เพื่อตรวจสอบว่าบอร์ดทำงานได้ดีหรือไม่โดยการกะพริบ LED ที่เชื่อมต่ออยู่
การตั้งค่าฮาร์ดแวร์
คุณจะต้องเตรียมสิ่งต่อไปนี้:
- 1 x สตูดิโอ Seeed XIAO ESP32C6
- 1 x คอมพิวเตอร์
- 1 x สาย USB Type-C
เคล็ดลับ
สาย USB บางสายสามารถจ่ายไฟได้เท่านั้นและไม่สามารถถ่ายโอนข้อมูลได้ หากคุณไม่มีสาย USB หรือไม่ทราบว่าสาย USB ของคุณสามารถถ่ายโอนข้อมูลได้หรือไม่ คุณสามารถตรวจสอบได้ว่า USB Type-C รองรับ USB 3.1 หรือไม่
- ขั้นตอนที่ 1เชื่อมต่อ XIAO ESP32C6 กับคอมพิวเตอร์ของคุณผ่านสาย USB Type-C
- ขั้นตอนที่ 2เชื่อมต่อ LED เข้ากับพิน D10 ดังต่อไปนี้
บันทึก:ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ต่อตัวต้านทาน (ประมาณ 150Ω) แบบอนุกรมเพื่อจำกัดกระแสไฟผ่าน LED และเพื่อป้องกันกระแสไฟเกินที่อาจทำให้ LED ไหม้ได้
เตรียมซอฟต์แวร์
ด้านล่างนี้ ฉันจะแสดงรายการเวอร์ชันระบบ เวอร์ชัน ESP-IDF และเวอร์ชัน ESP-Matter ที่ใช้ในบทความนี้เพื่อใช้เป็นข้อมูลอ้างอิง เวอร์ชันนี้เป็นเวอร์ชันที่เสถียรและได้รับการทดสอบแล้วว่าใช้งานได้อย่างถูกต้อง
- โฮสต์: Ubuntu 22.04 LTS (Jammy Jellyfish)
- กรมป้องกันและบรรเทาสาธารณภัย (ESP) Tags เวอร์ชัน 5.2.1
- ESP-Matter: สาขาหลัก ณ วันที่ 10 พฤษภาคม 2024 คอมมิต bf56832
- connectedhomeip: ทำงานร่วมกับ commit 13ab158f10 ในปัจจุบัน ณ วันที่ 10 พฤษภาคม 2024
- กิตติ
- โค้ด Visual Studio
การติดตั้ง ESP-Matter ทีละขั้นตอน
ขั้นตอนที่ 1. ติดตั้ง Dependencies
ขั้นแรก คุณต้องติดตั้งแพ็กเกจที่จำเป็นโดยใช้ เปิดเทอร์มินัลของคุณและดำเนินการคำสั่งต่อไปนี้:apt-get
- sudo apt-get ติดตั้ง git gcc g++ pkg-config libssl-dev libdbus-1-dev \ libglib2.0-dev libavahi-client-dev สร้างนินจา python3-venv python3-dev \ python3-pip คลายซิป libgirepository1.0-dev libcairo2-dev libreadline-dev
คำสั่งนี้จะติดตั้งแพ็กเกจต่างๆ เช่น คอมไพเลอร์ (,) และไลบรารีที่จำเป็นสำหรับการสร้างและรัน Matter SDK.gitgccg++
ขั้นตอนที่ 2. โคลนคลังข้อมูล ESP-Matter
โคลนที่เก็บข้อมูลจาก GitHub โดยใช้คำสั่งที่มีความลึก 1 เพื่อดึงเฉพาะสแนปช็อตล่าสุดเท่านั้น:esp-mattergit clone
- ซีดี ~/esp
git clone –ความลึก 1 https://github.com/espressif/esp-matter.git
เปลี่ยนเป็นไดเร็กทอรีและเริ่มต้น Git submodules ที่จำเป็น:esp-matter
- ซีดี เอสพี-แมทเทอร์
git submodule update –init –depth 1
นำทางไปยังไดเร็กทอรีและเรียกใช้สคริปต์ Python เพื่อจัดการซับโมดูลสำหรับแพลตฟอร์มเฉพาะ:connectedhomeip
- ซีดี ./connectedhomeip/connectedhomeip/scripts/checkout_submodules.py –แพลตฟอร์ม esp32 linux –shallow
สคริปต์นี้จะอัปเดตโมดูลย่อยสำหรับแพลตฟอร์ม ESP32 และ Linux ในลักษณะตื้น ๆ (คอมมิตล่าสุดเท่านั้น)
ขั้นตอนที่ 3. ติดตั้ง ESP-Matter
กลับไปยังไดเร็กทอรีรูท จากนั้นรันสคริปต์ติดตั้ง:esp-matter
- ซีดี ../…/install.sh
สคริปต์นี้จะติดตั้งสิ่งที่ต้องพึ่งพาเพิ่มเติมที่เฉพาะเจาะจงกับ ESP-Matter SDK
ขั้นตอนที่ 4. ตั้งค่าตัวแปรสภาพแวดล้อม
แหล่งที่มาของสคริปต์สำหรับตั้งค่าตัวแปรสภาพแวดล้อมที่จำเป็นสำหรับการพัฒนา:export.sh
- แหล่งที่มา ./export.sh
คำสั่งนี้จะกำหนดค่าเชลล์ของคุณด้วยเส้นทางและตัวแปรสภาพแวดล้อมที่จำเป็น
ขั้นตอนที่ 5 (ทางเลือก) การเข้าถึงสภาพแวดล้อมการพัฒนา ESP-Matter อย่างรวดเร็ว
เพื่อเพิ่มนามแฝงที่ให้มาและการตั้งค่าตัวแปรสภาพแวดล้อมให้กับคุณ fileทำตามขั้นตอนเหล่านี้ ซึ่งจะกำหนดค่าสภาพแวดล้อมเชลล์ของคุณให้สามารถสลับไปมาระหว่างการตั้งค่าการพัฒนา IDF และ Matter ได้อย่างง่ายดาย และเปิดใช้งาน ccache เพื่อสร้างได้เร็วขึ้น bashrc
เปิดเทอร์มินัลของคุณและใช้โปรแกรมแก้ไขข้อความเพื่อเปิด file อยู่ในโฮมไดเร็กทอรีของคุณ คุณสามารถใช้โปรแกรมแก้ไขใดๆ ก็ได้ที่คุณต้องการ เช่นample:.bashrcnano
- นาโน ~/.bashrc
เลื่อนไปที่ด้านล่างของ file และเพิ่มบรรทัดต่อไปนี้: .bashrc
- # นามแฝงสำหรับการตั้งค่าสภาพแวดล้อม ESP-Matter นามแฝง get_matter='. ~/esp/esp-matter/export.sh'
- # เปิดใช้งาน ccache เพื่อเร่งความเร็วในการคอมไพล์ alias set_cache='export IDF_CCACHE_ENABLE=1′
หลังจากเพิ่มบรรทัดแล้วให้บันทึก file และออกจากโปรแกรมแก้ไขข้อความ หากคุณใช้ คุณสามารถบันทึกโดยกด กดเพื่อยืนยัน จากนั้นจึงออกจากโปรแกรมnanoCtrl+OEnterCtrl+X
เพื่อให้การเปลี่ยนแปลงมีผล คุณต้องโหลดซ้ำ fileคุณสามารถทำได้โดยการจัดหาแหล่งที่มา file หรือปิดและเปิดเทอร์มินัลของคุณใหม่อีกครั้ง เพื่อระบุแหล่งที่มา file, ใช้สิ่งต่อไปนี้
- คำสั่งแหล่งที่มา ~/.bashrc: .bashrc.bashrc.bashrc
ตอนนี้คุณสามารถรันและตั้งค่าหรือรีเฟรชสภาพแวดล้อม esp-matter ในเซสชันเทอร์มินัลใดๆ ก็ได้ get_matterset_cache
- รับแมทเทอร์ ตั้งค่าแคช
แอปพลิเคชัน
- บ้านอัจฉริยะที่ปลอดภัยและเชื่อมต่อได้ ช่วยยกระดับชีวิตประจำวันด้วยระบบอัตโนมัติ การควบคุมระยะไกล และอื่นๆ อีกมากมาย
- อุปกรณ์สวมใส่ที่มีพื้นที่จำกัดและใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ เนื่องจากขนาดนิ้วหัวแม่มือมีขนาดเล็กและกินไฟน้อย
- สถานการณ์ IoT แบบไร้สาย ช่วยให้สามารถส่งข้อมูลได้อย่างรวดเร็วและเชื่อถือได้
คำประกาศที่นี่
อุปกรณ์ไม่รองรับการทำงานการกระโดด BT ในโหมด DSS
เอฟซีซี
คำชี้แจงของ FCC
อุปกรณ์นี้เป็นไปตามกฎ FCC ส่วนที่ 15 การทำงานต้องอยู่ภายใต้เงื่อนไขสองประการต่อไปนี้:
- อุปกรณ์นี้จะต้องไม่ก่อให้เกิดการรบกวนที่เป็นอันตรายและ
- อุปกรณ์นี้ต้องยอมรับการรบกวนใดๆ ที่ได้รับ รวมถึงการรบกวนที่อาจทำให้เกิดการทำงานที่ไม่พึงประสงค์
การเปลี่ยนแปลงหรือการดัดแปลงใดๆ ที่ไม่ได้รับการอนุมัติอย่างชัดแจ้งจากฝ่ายที่รับผิดชอบในการปฏิบัติตามอาจทำให้สิทธิ์ในการใช้งานอุปกรณ์ของผู้ใช้เป็นโมฆะ
บันทึก: อุปกรณ์นี้ได้รับการทดสอบและพบว่าเป็นไปตามขีดจำกัดสำหรับอุปกรณ์ดิจิทัลคลาส B ตามส่วนที่ 15 ของกฎ FCC ขีดจำกัดเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้การป้องกันที่เหมาะสมต่อการรบกวนที่เป็นอันตรายในการติดตั้งในที่อยู่อาศัย อุปกรณ์นี้สร้างการใช้งานและสามารถแผ่พลังงานความถี่วิทยุ และหากไม่ได้ติดตั้งและใช้งานตามคำแนะนำ อาจทำให้เกิดการรบกวนที่เป็นอันตรายต่อการสื่อสารทางวิทยุ อย่างไรก็ตาม ไม่มีการรับประกันว่าการรบกวนจะไม่เกิดขึ้นในการติดตั้งโดยเฉพาะ หากอุปกรณ์นี้ก่อให้เกิดการรบกวนที่เป็นอันตรายต่อการรับวิทยุหรือโทรทัศน์ ซึ่งสามารถระบุได้โดยการปิดและเปิดอุปกรณ์ ผู้ใช้ควรพยายามแก้ไขการรบกวนโดยใช้วิธีการต่อไปนี้วิธีใดวิธีหนึ่งหรือมากกว่า:
- ปรับทิศทางหรือย้ายตำแหน่งของเสาอากาศรับสัญญาณ
- เพิ่มระยะห่างระหว่างอุปกรณ์และตัวรับ
- เชื่อมต่ออุปกรณ์เข้ากับเต้าเสียบในวงจรที่แตกต่างไปจากวงจรที่เชื่อมต่อเครื่องรับอยู่
- ปรึกษาตัวแทนจำหน่ายหรือช่างวิทยุ/โทรทัศน์ที่มีประสบการณ์เพื่อขอความช่วยเหลือ
คำชี้แจงเกี่ยวกับการได้รับรังสีของ FCC
โมดูลาร์นี้สอดคล้องกับขีดจำกัดการสัมผัสรังสี RF ของ FCC ที่กำหนดไว้สำหรับสภาพแวดล้อมที่ไม่มีการควบคุม เครื่องส่งสัญญาณนี้ต้องไม่ตั้งอยู่ร่วมกันหรือทำงานร่วมกับเสาอากาศหรือเครื่องส่งอื่น ๆ โมดูลนี้ต้องได้รับการติดตั้งและใช้งานโดยมีระยะห่างอย่างน้อย 20 ซม. ระหว่างหม้อน้ำและตัวผู้ใช้
โมดูลจำกัดการติดตั้งแบบ OEM เท่านั้น
ผู้ประกอบ OEM มีหน้าที่รับผิดชอบในการตรวจสอบให้แน่ใจว่าผู้ใช้ปลายทางไม่มีคำแนะนำด้วยตนเองในการถอดหรือติดตั้งโมดูล
หากหมายเลขประจำตัว FCC ไม่ปรากฏให้เห็นเมื่อติดตั้งโมดูลภายในอุปกรณ์อื่น แสดงว่าภายนอกอุปกรณ์ที่ติดตั้งโมดูลไว้จะต้องแสดงฉลากที่อ้างถึงโมดูลที่แนบมาด้วย ฉลากภายนอกนี้สามารถใช้ข้อความดังต่อไปนี้: “มีรหัส FCC ของโมดูลเครื่องส่งสัญญาณ: Z4T-XIAOESP32C6 หรือมีรหัส FCC: Z4T-XIAOESP32C6”
เมื่อโมดูลถูกติดตั้งในอุปกรณ์อื่น คู่มือผู้ใช้ของโฮสต์ต้องมีข้อความเตือนด้านล่าง
- อุปกรณ์นี้เป็นไปตามกฎ FCC ส่วนที่ 15 การทำงานต้องอยู่ภายใต้เงื่อนไขสองประการต่อไปนี้:
- อุปกรณ์นี้จะต้องไม่ก่อให้เกิดการรบกวนที่เป็นอันตราย
- อุปกรณ์นี้ต้องยอมรับการรบกวนใดๆ ที่ได้รับ รวมถึงการรบกวนที่อาจทำให้เกิดการทำงานที่ไม่พึงประสงค์
- การเปลี่ยนแปลงหรือการดัดแปลงที่ไม่ได้รับการอนุมัติอย่างชัดแจ้งจากฝ่ายที่รับผิดชอบในการปฏิบัติตามอาจทำให้สิทธิ์ในการใช้งานอุปกรณ์ของผู้ใช้เป็นโมฆะ
อุปกรณ์จะต้องได้รับการติดตั้งและใช้งานอย่างเคร่งครัดตามคำแนะนำของผู้ผลิตดังที่อธิบายไว้ในเอกสารคู่มือผู้ใช้ที่มาพร้อมกับผลิตภัณฑ์
บริษัทใดก็ตามที่ติดตั้งโมดูลาร์นี้โดยได้รับการอนุมัติให้ใช้โมดูลาร์แบบจำกัด ควรดำเนินการทดสอบการแผ่รังสีและการแผ่รังสีปลอมตามข้อกำหนด FCC ส่วนที่ 15C: 15.247 และหากผลการทดสอบเป็นไปตามข้อกำหนด FCC ส่วนที่ 15C: 15.247 ก็สามารถขายโฮสต์ได้อย่างถูกกฎหมาย
เสาอากาศ
| พิมพ์ | ได้รับ |
| เสาอากาศชิปเซรามิก | 4.97dBi |
| เสาอากาศ FPC | 1.23dBi |
| เสาอากาศแบบแท่ง | 2.42dBi |
เสาอากาศติดถาวร ไม่สามารถเปลี่ยนได้ เลือกใช้เสาอากาศเซรามิกในตัวหรือเสาอากาศภายนอกผ่าน GPIO14 ส่ง 0 ไปที่ GPIO14 เพื่อใช้เสาอากาศในตัว และส่ง 1 เพื่อใช้เสาอากาศภายนอก การออกแบบเสาอากาศติดตาม: ไม่เกี่ยวข้อง
คำถามที่พบบ่อย (FAQ)
ถาม: ฉันสามารถใช้ผลิตภัณฑ์นี้สำหรับการใช้งานทางอุตสาหกรรมได้หรือไม่
A: แม้ว่าผลิตภัณฑ์นี้จะได้รับการออกแบบมาสำหรับโครงการบ้านอัจฉริยะ แต่ก็อาจไม่เหมาะสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมเนื่องจากข้อกำหนดเฉพาะในการตั้งค่าอุตสาหกรรม
ถาม: ผลิตภัณฑ์นี้มีอัตราการกินไฟทั่วไปเท่าไร?
A: ผลิตภัณฑ์มีโหมดการทำงานต่างๆ มากมาย โดยอัตราการใช้พลังงานต่ำสุดอยู่ที่ 15 A ในโหมดสลีปลึก
เอกสาร / แหล่งข้อมูล
 |
บอร์ด MCU ขนาดเล็ก ESP32 RISC-V จาก Seeed Studio [พีดีเอฟ] คู่มือเจ้าของ ESP32, บอร์ด ESP32 RISC-V Tiny MCU, บอร์ด RISC-V Tiny MCU, บอร์ด Tiny MCU, บอร์ด MCU, บอร์ด |
