espBerry ESP32 Development Board na may Raspberry Pi GPIO User Manual

Pinagsasama ng espBerry DevBoard ang ESP32DevKitC development board sa anumang Raspberry Pi HAT sa pamamagitan ng pagkonekta sa onboard na RPi compatible na 40-pin GPIO header. Hindi ito nilalayong maging alternatibong Raspberry Pi, ngunit sa halip ay isang extension ng functionality ng ESP32 sa pamamagitan ng paggamit ng malawak na hanay ng mga RPi HAT na magagamit sa merkado.

Hardware

Konektor ng Power Source
Ang espBerry ay maaaring paganahin sa pamamagitan ng iba't ibang mga mapagkukunan. Mangyaring sumangguni sa manwal ng gumagamit para sa detalyadong impormasyon sa mga magagamit na mapagkukunan ng kuryente.

espBerry Schematics
Ang espBerry ay idinisenyo upang i-map ang pinakamaraming signal (GPIO, SPI, UART, atbp.) hangga't maaari. Gayunpaman, maaaring hindi nito saklawin ang lahat ng HAT na magagamit sa merkado. Upang iakma at bumuo ng iyong sariling HAT, sumangguni sa eskematiko ng espBerry. Maaari mong i-download ang buong espBerry schematics (PDF) dito.

Ang ESP32 DevKit Pinout
Ang ESP32 DevKit pinout ay nagbibigay ng visual na representasyon ng pin configuration ng board. Para sa isang buong view ng pinout na larawan, i-click dito.

Ang Raspberry Pi 40-pin GPIO Header
Nagtatampok ang Raspberry Pi ng isang hilera ng mga GPIO pin sa tuktok na gilid ng board. Ang espBerry ay katugma sa 40-pin GPIO header na makikita sa lahat ng kasalukuyang Raspberry Pi board. Pakitandaan na ang GPIO header ay walang laman sa Raspberry Pi Zero, Raspberry Pi Zero W, at Raspberry Pi Zero 2 W. Bago ang Raspberry Pi 1 Model B+, ang mga board ay may mas maikling 26-pin na header. Ang header ng GPIO ay may 0.1 (2.54mm) na pin pitch.

Koneksyon sa SPI Port
Ang SPI port sa espBerry ay nagbibigay-daan para sa serial full-duplex at synchronous na komunikasyon. Gumagamit ito ng signal ng orasan upang maglipat at tumanggap ng data sa pagitan ng isang sentral na kontrol (master) at maramihang mga peripheral na aparato (mga alipin). Hindi tulad ng komunikasyon sa UART, na asynchronous, sini-synchronize ng signal ng orasan ang paglilipat ng data.

FAQ

Maaari ba akong gumamit ng anumang Raspberry Pi HAT sa espBerry?
Ang espBerry ay idinisenyo upang maging tugma sa anumang Raspberry Pi HAT sa pamamagitan ng pagkonekta sa onboard na 40-pin na GPIO header. Gayunpaman, maaaring hindi nito saklawin ang lahat ng HAT na magagamit sa merkado. Mangyaring sumangguni sa eskematiko ng espBerry para sa higit pang impormasyon.

Anong programming language ang magagamit ko sa espBerry?
Sinusuportahan ng espBerry ang programming gamit ang sikat na Arduino IDE, na nag-aalok ng mahusay na mga kakayahan sa programming.
Saan ako makakahanap ng karagdagang impormasyon at mapagkukunan?
Habang nagbibigay ang user manual na ito ng detalyadong impormasyon, maaari mo ring tuklasin ang mga online na post at artikulo para sa mga karagdagang mapagkukunan. Kung kailangan mo ng karagdagang impormasyon o may mga mungkahi, huwag mag-atubiling makipag-ugnayan sa amin.

Tapos naview

Pinagsasama ng espBerry DevBoard ang Pag-unlad ng ESP32-DevKitC board gamit ang anumang Raspberry Pi HAT sa pamamagitan ng pagkonekta sa onboard na RPi-compatible na 40-pin GPIO header.
Ang layunin ng espBerry ay hindi dapat ituring bilang isang alternatibong Raspberry Pi ngunit bilang pagpapalawak ng paggana ng ESP32 sa pamamagitan ng pag-tap sa malawak na mga handog ng mga RPi HAT sa merkado at pagkuha ng advantage ng maramihan at nababaluktot na mga opsyon sa hardware.

Ang espBerry ay ang perpektong solusyon para sa prototyping at Internet of Things (IoT) na mga application, lalo na ang mga nangangailangan ng wireless na kakayahan. Lahat ng open-source code samples take advantage ng sikat na Arduino IDE na may mahusay na mga kakayahan sa programming.
Sa sumusunod, ipapaliwanag namin ang mga feature ng hardware at software, kasama ang lahat ng detalyeng kailangan mong malaman para idagdag ang Raspberry HAT na iyong pinili. Bilang karagdagan, magbibigay kami ng koleksyon ng mga hardware at softwareamples upang ipakita ang mga kakayahan ng espBerry.

Gayunpaman, iiwasan namin ang paulit-ulit na impormasyon na magagamit na sa pamamagitan ng iba pang mapagkukunan, ibig sabihin, mga online na post at artikulo. Saanman sa tingin namin na kailangan ang karagdagang impormasyon, magdaragdag kami ng mga sanggunian para pag-aralan mo.
Tandaan: Sinusubukan naming lubos na idokumento ang bawat detalye na maaaring mahalaga para malaman ng aming mga customer. Gayunpaman, ang dokumentasyon ay tumatagal ng ilang oras, at hindi kami palaging perpekto. Kung kailangan mo ng karagdagang impormasyon o may mga mungkahi, mangyaring huwag mag-atubiling makipag-ugnayan sa amin.

Mga Tampok ng espBerry

Processor: ESP32 DevKitC
- 32-Bit Xtensa dual-core @240 MHz
- Wi-Fi IEEE 802.11 b/g/n 2.4 GHz
- Bluetooth 4.2 BR/EDR at BLE
- 520 kB SRAM (16 kB para sa cache)
- 448 kB ROM
- Programmable sa bawat USB A/micro–USB B cable

Raspberry Pi Compatible 40-pin GPIO header
- 20 GPIO
- 2 x SPI
- 1 x UART
Lakas ng Input: 5 VDC
- Proteksyon ng reverse polarity
- Sobrang lakas ng loobtage Proteksyon
- Power Barrel Connector Jack 2.00mm ID (0.079ʺ), 5.50mm OD (0.217ʺ)
- Available ang 12/24 VDC na mga opsyon
Operating Range: -40°C ~ 85°C
Tandaan: Karamihan sa mga RPi HAT ay gumagana sa 0°C ~ 50°C

Mga sukat: 95 mm x 56 mm – 3.75ʺ x 2.2ʺ
Sumusunod sa Karaniwang Mga Detalye ng Mechanical na Raspberry Pi HAT…

Hardware

Sa pangkalahatan, pinagsasama ng espBerry development board ang ESP32-DevKitC module sa anumang Raspberry Pi HAT sa pamamagitan ng pagkonekta sa onboard na RPi-compatible na 40-pin GPIO header.

Ang pinakaginagamit na koneksyon sa pagitan ng ESP32 at ng RPi HAT ay ang SPI at ang UART port gaya ng ipinaliwanag sa mga sumusunod na kabanata. Nagmapa din kami ng ilang signal ng GPIO (General Purpose Input Output). Para sa mas detalyadong impormasyon sa pagmamapa, mangyaring sumangguni sa eskematiko.
Kami ay nagsisikap nang husto upang magbigay ng magandang dokumentasyon. Gayunpaman, mangyaring maunawaan na hindi namin maipaliwanag ang lahat ng detalye ng ESP32 sa manwal ng gumagamit na ito. Para sa mas detalyadong impormasyon, mangyaring sumangguni sa Gabay sa Pagsisimula ng ESP32-DevKitC V4.

Mga Bahagi ng Lupon ng espBerry

Konektor ng Power Source

Ang espBerry ay maaaring paganahin sa pamamagitan ng ilang mga mapagkukunan:
- Ang Micro-USB connector sa ESP32 DevKitC module
- Ang 5 VDC Jack 2.0 mm
- Ang 5 VDC Terminal Block
- Ang panlabas na supply ng kuryente ay konektado sa RPi HAT
May mga Raspberry Pi HAT na nagbibigay-daan sa pagbibigay ng panlabas na kapangyarihan (hal., 12 VDC) nang direkta sa HAT. Kapag pinapagana ang espBerry sa pamamagitan ng panlabas na power supply na ito, kailangan mong itakda ang jumper sa Power Source Selector sa “EXT.” Kung hindi, dapat itong itakda sa "Nakasakay."

Posibleng paganahin ang espBerry sa loob ("On Board") habang may kapangyarihan pa ring inilapat sa HAT.

espBerry Schematics

Ang espBerry ay idinisenyo upang i-map ang pinakamaraming signal (GPIO, SPI, UART, atbp.) hangga't maaari. Gayunpaman, hindi ito nangangahulugan na ang espBerry ay sumasaklaw sa lahat ng mga HAT na magagamit sa merkado. Ang iyong tunay na mapagkukunan para sa mga adaptasyon at pagbuo ng iyong sariling HAT ay dapat na ang espBerry's schematic.

Mag-click dito upang i-download ang buong espBerry schematics (PDF).
Bilang karagdagan, idinagdag namin ang ESP32 DevKitC at ang Raspberry Pi 40-pin GPIO header pinout sa mga sumusunod na kabanata.

Ang ESP32 DevKit pinout
Para sa isang buong view ng larawan sa itaas, i-click dito.

Ang Raspberry Pi 40-pin GPIO Header

Ang isang mahusay na tampok ng Raspberry Pi ay ang hilera ng mga GPIO (pangkalahatang layunin input/output) na mga pin sa tuktok na gilid ng board. Ang isang 40-pin na GPIO na header ay matatagpuan sa lahat ng kasalukuyang Raspberry Pi boards (walang laman sa Raspberry Pi Zero, Raspberry Pi Zero W at Raspberry Pi Zero 2 W). Bago ang Raspberry Pi 1 Model B+ (2014), ang mga board ay binubuo ng mas maikling 26-pin na header. Ang header ng GPIO sa lahat ng board (kabilang ang Raspberry Pi 400) ay may 0.1″ (2.54mm) na pin pitch.
Para sa karagdagang impormasyon, sumangguni sa Raspberry Pi Hardware – GPIO at ang 40-pin na Header.

Para sa karagdagang impormasyon sa mga Raspberry Pi HAT, mangyaring sumangguni sa Mga Add-On Board at HAT.

Koneksyon sa SPI Port

Ang SPI ay kumakatawan sa Serial Peripheral Interface, isang serial full-duplex at synchronous na interface. Ang kasabay na interface ay nangangailangan ng signal ng orasan upang maglipat at tumanggap ng data. Ang signal ng orasan ay naka-synchronize sa pagitan ng isang sentral na kontrol ("master") at maramihang mga peripheral na aparato ("mga alipin"). Hindi tulad ng komunikasyon sa UART, na asynchronous, kinokontrol ng signal ng orasan kung kailan ipapadala ang data at kung kailan ito dapat handa na basahin.
Tanging isang master device lang ang makakakontrol sa orasan at makapagbibigay ng signal ng orasan sa lahat ng slave device. Hindi mailipat ang data nang walang signal ng orasan. Ang parehong master at alipin ay maaaring makipagpalitan ng data sa bawat isa. Walang kinakailangang pag-decode ng address.
Ang ESP32 ay may apat na SPI bus, ngunit dalawa lamang ang magagamit para sa paggamit, at ang mga ito ay kilala bilang HSPI at VSPI. Gaya ng nabanggit kanina, sa komunikasyon ng SPI, palaging may isang controller (kilala rin bilang master) na kumokontrol sa iba pang mga peripheral na device (kilala rin bilang mga alipin). Maaari mong i-configure ang ESP32 alinman bilang master o alipin.
Sa espBerry, ang mga signal na itinalaga sa mga default na IO:
Ipinapakita ng larawan sa ibaba ang mga signal ng SPI mula sa module ng ESP32 hanggang sa header ng RPi GPIO bilang isang sipi mula sa eskematiko.
Mayroong maraming mga uri ng ESP32 board na magagamit. Maaaring may iba't ibang default na SPI pin ang mga board maliban sa espBerry, ngunit makakahanap ka ng impormasyon tungkol sa mga default na pin mula sa kanilang datasheet. Ngunit kung hindi binanggit ang mga default na pin, mahahanap mo ang mga ito sa pamamagitan ng paggamit ng Arduino sketch (gamitin ang unang link sa ibaba).
Para sa karagdagang impormasyon, tingnan ang:
- ESP32 SPI Tutorial Master Slave Communication Halample…
- Espressif GPIO Matrix at IO_MUX…
Ginagamit ng espBerry ang koneksyon ng VSPI bilang default, ibig sabihin, kung sasama ka sa mga default na signal, hindi ka dapat magkaproblema. May mga paraan para baguhin ang pagtatalaga ng pin at lumipat sa HSPI (tulad ng ipinaliwanag sa mga sanggunian sa itaas), ngunit hindi pa namin na-explore ang mga sitwasyong ito para sa espBerry.
Tingnan din ang aming seksyon sa SPI Port Programming.

Serial (UART) Port Connection

Bukod sa onboard na USB port, ang ESP32 development module ay may tatlong UART interface, ibig sabihin, UART0, UART1, at UART2, na nagbibigay ng asynchronous na komunikasyon sa bilis na hanggang 5 Mbps. Ang mga serial port na ito ay maaaring imapa sa halos anumang pin. Sa espBerry, itinalaga namin ang IO15 bilang Rx at IO16 bilang Tx, na konektado sa GPIO16 at GPIO20 sa 40-pin na header tulad ng ipinapakita dito:
Pinili naming huwag gamitin ang karaniwang mga signal ng RX/TX (GPIO3/GPIO1) sa ESP32 DevKit, dahil madalas itong ginagamit para sa mga test print sa pamamagitan ng Serial Monitor ng Arduino IDE. Ito ay maaaring makagambala sa komunikasyon sa pagitan ng ESP32 at ng RPi HAT. Sa halip, dapat mong imapa ang IO16 bilang Rx at IO15 bilang Tx bawat software gaya ng ipinaliwanag sa seksyon ng Software ng manwal na ito.
Tingnan din ang aming seksyon sa Serial (UART) Programming.

Software

Sa mga sumusunod, maikli naming ipapaliwanag ang pinakamahalagang aspeto ng programming para sa espBerry. Gaya ng nabanggit dati sa user manual na ito, magdaragdag kami ng mga online na sanggunian kung saan sa tingin namin ay kailangan ang karagdagang impormasyon.
Para sa higit pa, hands-on na proyekto samples, tingnan din ang aming Mga Tip sa Programming ng ESP32.
Bukod dito, maraming examples ng ESP32 programming literature, na nagkakahalaga ng pamumuhunan.
Gayunpaman, lubos naming inirerekumenda ang paggamit Mga Elektronikong Proyekto na may ESP8266 at ESP32, lalo na para sa iyong mga proyekto ng wireless application. Oo, maraming magagandang libro at libreng online na mapagkukunan ang magagamit sa mga araw na ito, ngunit ito ang aklat na ginagamit namin. Naging madali ang aming diskarte sa Bluetooth, BLE, at WIFI. Naging masaya ang pagprograma ng mga wireless na application nang walang abala, at ibinabahagi namin ang mga ito sa aming web site.

Pag-install at Paghahanda ng Arduino IDE

Lahat ng aming mga programming sampAng mga les ay binuo gamit ang Arduino IDE (Integrated Development Environment) dahil sa kadalian ng pag-install at paggamit nito. Higit pa rito, mayroong napakaraming Arduino sketch na magagamit online para sa ESP32.
Para sa pag-install, sundin ang mga hakbang na ito:
- Hakbang 1: Ang unang hakbang ay ang pag-download at pag-install ng Arduino IDE. Madali itong magagawa sa pamamagitan ng pagsunod sa link na https://www.arduino.cc/en/Main/Software at pag-download ng IDE nang libre. Kung mayroon ka na, tiyaking mayroon ka ng pinakabagong bersyon.
- Hakbang 2: Kapag na-install, buksan ang Arduino IDE, at pumunta sa Files -> Mga kagustuhan upang buksan ang window ng mga kagustuhan at hanapin ang “Additional Boards Manager URLs:” gaya ng ipinapakita sa ibaba:
  - Maaaring walang laman ang text box o mayroon nang iba URL kung ginamit mo ito dati para sa isa pang board. Kung ito ay walang laman, i-paste lamang ang nasa ibaba URL sa text box.
    https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json
  - Kung ang text box ay naglalaman na ng iba URL idagdag mo lang ito URL dito, paghiwalayin ang dalawa gamit ang kuwit (,). Nasa atin na ang Teensy URL. Kakapasok lang namin sa URL at idinagdag ang kuwit.
  - Kapag tapos na, mag-click sa OK at mawawala ang window.
- Hakbang 3: Pumunta sa Tools -> Boards -> Board Managers upang buksan ang window ng Board manager at hanapin ang ESP32. Kung ang URL ay nai-paste nang tama ang iyong window ay dapat mahanap ang screen sa ibaba na may pindutang I-install, i-click lamang ang pindutang I-install at dapat na mai-install ang iyong board.
  
  Ang screen shot sa itaas ay nagpapakita ng ESP32 pagkatapos itong mai-install.
- Hakbang 4: Bago ka magsimula sa programming, dapat mong itakda ang piliin ang naaangkop na ESP32 hardware (mayroong maraming mga pagpipilian). Mag-navigate sa Tools -> Boards at piliin ang ESP32 Dev Module tulad ng ipinapakita dito:
- Hakbang 5: Buksan ang device manager at tingnan kung saang COM port nakakonekta ang iyong ESP32.

Kapag ginagamit ang espBerry, hanapin ang Silicon Labs CP210x USB to UART Bridge. Sa aming setup ay nagpapakita ito ng COM4. Bumalik sa Arduino IDE at sa ilalim ng Tools -> Port, piliin ang Port kung saan nakakonekta ang iyong ESP.
Kung ikaw ay isang baguhan sa Arduino IDE, mangyaring sumangguni sa Gamit ang Arduino Software (IDE).

SPI Port Programming

Ang sumusunod ay kumakatawan lamang sa isang maikling sa ibabawview ng SPI programming. Ang SPI programming ay hindi madali, ngunit sa tuwing magsisimula kami ng bagong proyekto, naghahanap kami ng code online (hal., github.com).

Halimbawa, upang i-program ang MCP2515 CAN controller, gumagamit kami ng binagong bersyon ng MCP_CAN Library para sa Arduino ni Cory Fowler, ibig sabihin, ginagamit namin ang kanyang kaalaman at pagsisikap para sa aming proyekto.
Gayunpaman, ito ay nagkakahalaga ng paggugol ng oras upang maunawaan ang SPI programming sa isang pangunahing antas. Halimbawa, ang espBerry ay may mga signal ng SPI na naka-map tulad ng ipinapakita dito:
Dapat ilapat ang mga setting na ito sa code ng application. Mangyaring sumangguni sa mga sumusunod na mapagkukunan upang matuto nang higit pa tungkol sa SPI programming gamit ang ESP32:
- ESP32 SPI Communication: Itakda ang Mga Pin, Maramihang Interface ng Bus, at Peripheral…
- Paano gamitin ang SPI sa ESP32 at Arduino…

Programming ng Serial Port (UART).

Sa espBerry, itinalaga namin ang IO15 bilang Rx at IO16 bilang Tx, na konektado sa GPIO16 at GPIO20 sa 40-pin na header.
Pinili naming huwag gamitin ang karaniwang mga signal ng RX/TX (GPIO3/GPIO1) sa ESP32 DevKit, dahil madalas itong ginagamit para sa mga test print sa pamamagitan ng Serial Monitor ng Arduino IDE. Ito ay maaaring makagambala sa komunikasyon sa pagitan ng ESP32 at ng RPi HAT. Sa halip, dapat mong imapa ang IO16 bilang Rx at IO15 bilang Tx bawat software.

Ang code sa itaas ay kumakatawan sa isang application halampgamit ang Serial1.
Kapag nagtatrabaho sa ESP32 sa ilalim ng Arduino IDE, mapapansin mo na gumagana nang maayos ang Serial command ngunit ang Serial1 at Serial2 ay hindi. Ang ESP32 ay may tatlong hardware serial port na maaaring i-mapa sa halos anumang pin. Upang gumana ang Serial1 at Serial2, kailangan mong isama ang klase ng HardwareSerial. Bilang sanggunian, tingnan ESP32, Arduino at 3 Hardware Serial Port.
Tingnan din ang aming post espBerry Project: ESP32 na may CH9102F USB-UART Chip para sa Serial Speed hanggang 3Mbit/s.

TUNGKOL SA KOMPANYA

https://espBerry.com
https://copperhilltech.com

Mga Dokumento / Mga Mapagkukunan

espBerry ESP32 Development Board na may Raspberry Pi GPIO [pdf] User Manual
ESP32 Development Board na may Raspberry Pi GPIO, ESP32, Development Board na may Raspberry Pi GPIO, Board na may Raspberry Pi GPIO, Raspberry Pi GPIO

Mga sanggunian

User Manual

espBerry ESP32 Development Board na may Raspberry Pi GPIO

IMPORMASYON NG PRODUKTO

Hardware

FAQ

Tapos naview

Mga Tampok ng espBerry

Hardware

Software

TUNGKOL SA KOMPANYA

Mga Dokumento / Mga Mapagkukunan

Mga sanggunian

Mag-iwan ng komento

Kanselahin ang tugon