Raspberry Pi GPIO'lu espBerry ESP32 Geliştirme Kartı

ÜRÜN BİLGİSİ

Özellikler

• Güç Kaynağı: Birden fazla kaynak
• GPIO: Raspberry Pi 40 pinli GPIO başlığıyla uyumlu
• Kablosuz Yetenekler: Evet
• Programlama: Arduino IDE

Üzerindeview

EspBerry DevBoard, yerleşik RPi uyumlu 32 pinli GPIO başlığına bağlanarak ESP40DevKitC geliştirme kartını herhangi bir Raspberry Pi HAT ile birleştirir. Bunun bir Raspberry Pi alternatifi olması amaçlanmamıştır; daha ziyade piyasada mevcut olan geniş RPi HAT yelpazesini kullanarak ESP32'nin işlevselliğinin bir uzantısıdır.

Donanım

Güç Kaynağı Konektörü
espBerry çeşitli kaynaklardan çalıştırılabilir. Mevcut güç kaynakları hakkında ayrıntılı bilgi için lütfen kullanım kılavuzuna bakın.

espBerry Şemaları
espBerry mümkün olduğu kadar çok sinyali (GPIO, SPI, UART, vb.) haritalayacak şekilde tasarlandı. Ancak piyasada bulunan tüm HAT'leri kapsamayabilir. Kendi HAT'ınızı uyarlamak ve geliştirmek için espBerry'nin şemasına bakın. EspBerry şemalarının tamamını indirebilirsiniz (PDF) Burada.

ESP32 DevKit Pinout'u
ESP32 DevKit pin çıkışı, kartın pin konfigürasyonunun görsel bir temsilini sağlar. Tam olarak view pinout görselinin üzerine tıklayın Burada.

Raspberry Pi 40 pinli GPIO Başlığı
Raspberry Pi, kartın üst kenarı boyunca bir dizi GPIO pinine sahiptir. EspBerry, mevcut tüm Raspberry Pi kartlarında bulunan 40 pinli GPIO başlığıyla uyumludur. Raspberry Pi Zero, Raspberry Pi Zero W ve Raspberry Pi Zero 2 W'de GPIO başlığının doldurulmadığını lütfen unutmayın. Raspberry Pi 1 Model B+'dan önce kartlarda 26 pinli daha kısa bir başlık vardı. GPIO başlığının 0.1 (2.54 mm) pin aralığı vardır.

SPI Bağlantı Noktası Bağlantısı
EspBerry'deki SPI bağlantı noktası seri tam çift yönlü ve senkronize iletişime olanak tanır. Merkezi kontrol (ana) ve birden fazla çevresel cihaz (bağımlı cihazlar) arasında veri aktarmak ve almak için bir saat sinyali kullanır. Asenkron olan UART iletişiminin aksine, saat sinyali veri aktarımını senkronize eder.

SSS

• espBerry ile herhangi bir Raspberry Pi HAT kullanabilir miyim?
  EspBerry, yerleşik 40 pinli GPIO başlığına bağlanarak herhangi bir Raspberry Pi HAT ile uyumlu olacak şekilde tasarlanmıştır. Ancak piyasada bulunan tüm HAT'leri kapsamayabilir. Daha fazla bilgi için lütfen espBerry şemasına bakın.
• espBerry ile hangi programlama dilini kullanabilirim?
  espBerry, mükemmel programlama yetenekleri sunan popüler Arduino IDE'yi kullanarak programlamayı destekler.
• Ek bilgi ve kaynakları nerede bulabilirim?
  Bu kullanım kılavuzu ayrıntılı bilgi sağlarken, ek kaynaklar için çevrimiçi gönderileri ve makaleleri de inceleyebilirsiniz. Daha fazla bilgiye ihtiyacınız varsa veya önerileriniz varsa bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.

Üzerindeview

• espBerry DevBoard şunları birleştirir: ESP32-DevKitC geliştirme Yerleşik RPi uyumlu 40 pinli GPIO başlığına bağlanarak herhangi bir Raspberry Pi HAT'a bağlanın.
• espBerry'nin amacı bir Raspberry Pi alternatifi olarak algılanmamalı, ancak pazardaki RPi HAT'lerin geniş tekliflerinden faydalanarak ve avantajlardan yararlanarak ESP32'nin işlevselliğini genişletmek olarak algılanmalıdır.tagÇoklu ve esnek donanım seçeneklerinden biri.
• espBerry, prototip oluşturma ve Nesnelerin İnterneti (IoT) uygulamaları, özellikle de kablosuz özellikler gerektiren uygulamalar için mükemmel bir çözümdür. Tüm açık kaynak kodlarıampavans alalımtagMükemmel programlama yetenekleriyle popüler Arduino IDE'den biri.
• Aşağıda, seçtiğiniz Raspberry HAT'ı eklemek için bilmeniz gereken tüm detayları içeren donanım ve yazılım özelliklerini açıklayacağız. Ayrıca donanım ve yazılımlardan oluşan bir koleksiyon da sunacağız.ampespBerry'nin yeteneklerini gösteren dosyalar.
• Ancak, çevrimiçi yazılar ve makaleler gibi diğer kaynaklar aracılığıyla zaten mevcut olan bilgileri tekrarlamaktan kaçınacağız. Ek bilginin gerekli olduğunu düşündüğümüz her yerde, çalışmanız için referanslar ekleyeceğiz.
  Not: Müşterilerimizin bilmesi önemli olabilecek her ayrıntıyı belgelemek için çok çalışıyoruz. Ancak dokümantasyon zaman alır ve her zaman mükemmel olmayabiliriz. Daha fazla bilgiye ihtiyacınız varsa veya önerileriniz varsa lütfen çekinmeyin bize Ulaşın.

espBerry'nin Özellikleri

• İşlemci: ESP32 DevKitC
  • 32-Bit Xtensa çift çekirdekli @240 MHz
  • Wi-Fi IEEE 802.11 b/g/n 2.4 GHz
  • Bluetooth 4.2 BR/EDR ve BLE
  • 520 kB SRAM (önbellek için 16 kB)
  • 448 kB ROM
  • USB A/mikro–USB B kablosuyla programlanabilir
• Raspberry Pi Uyumlu 40 pinli GPIO başlığı
  • 20 GPIO
  • 2 adet SPI
  • 1 x UART
• Giriş Gücü: 5 VDC
  • Ters polarite koruması
  • aşırı sestage Koruma
  • Güç Namlusu Konektör Jakı 2.00 mm ID (0.079"), 5.50 mm OD (0.217")
  • 12/24 VDC seçenekleri mevcut
• Çalışma Aralığı: -40°C ~ 85°C
  Not: RPi HAT'ların çoğu 0°C ~ 50°C'de çalışır
• Boyutlar: 95 mm x 56 mm – 3.75 inç x 2.2 inç
  Şunlara uygundur: Standart Raspberry Pi HAT Mekanik Özellikleri…

Donanım

• Genel olarak espBerry geliştirme kartı, yerleşik RPi uyumlu 32 pinli GPIO başlığına bağlanarak ESP40-DevKitC modülünü herhangi bir Raspberry Pi HAT ile birleştirir.
• ESP32 ile RPi HAT arasında en çok kullanılan bağlantılar, aşağıdaki bölümlerde açıklanacağı üzere SPI ve UART bağlantı noktasıdır. Ayrıca birkaç GPIO (Genel Amaçlı Giriş Çıkışı) sinyalini de eşleştirdik. Haritalama hakkında daha detaylı bilgi için lütfen şemaya bakınız.
• İyi belgeler sağlamak için çok çalışıyoruz. Ancak bu kullanım kılavuzunda ESP32'nin tüm ayrıntılarını açıklayamayacağımızı lütfen unutmayın. Daha ayrıntılı bilgi için lütfen bkz. ESP32-DevKitC V4 Başlangıç ​​Kılavuzu.

espBerry Anakart Bileşenleri

Güç Kaynağı Konektörü

• espBerry çeşitli kaynaklardan çalıştırılabilir:
  • ESP32 DevKitC modülündeki Mikro USB konektörü
  • 5 VDC Jakı 2.0 mm
  • 5 VDC Terminal Bloğu
  • RPi HAT'a bağlı harici güç kaynağı
• Doğrudan HAT'a harici güç (örn. 12 VDC) sağlamaya izin veren Raspberry Pi HAT'ler vardır. espBerry'ye bu harici güç kaynağı aracılığıyla güç verirken, Güç Kaynağı Seçicisindeki atlama kablosunu "EXT" olarak ayarlamanız gerekir. Aksi halde “On Board” olarak ayarlanmalıdır.
• HAT'a güç uygulanırken espBerry'e dahili olarak (“On Board”) güç vermek mümkündür.

espBerry Şemaları 

• espBerry mümkün olduğu kadar çok sinyali (GPIO, SPI, UART, vb.) haritalayacak şekilde tasarlandı. Ancak bu, espBerry'nin piyasada bulunan tüm HAT'leri kapsadığı anlamına gelmez. Uyarlamalar ve kendi HAT'ınızı geliştirmek için nihai kaynağınız espBerry'nin şeması olmalıdır.

  

• EspBerry şemalarının tamamını (PDF) indirmek için burayı tıklayın.
• Ayrıca ilerleyen bölümlerde ESP32 DevKitC ve Raspberry Pi 40 pinli GPIO başlık pin düzenini de ekledik.

ESP32 DevKit pin çıkışı
Tam bir view Yukarıdaki görselin buraya tıklayın.

Raspberry Pi 40 pinli GPIO Başlığı

• Raspberry Pi'nin güçlü bir özelliği, kartın üst kenarı boyunca uzanan GPIO (genel amaçlı giriş/çıkış) pinleri dizisidir. Mevcut tüm Raspberry Pi kartlarında 40 pinli bir GPIO başlığı bulunur (Raspberry Pi Zero, Raspberry Pi Zero W ve Raspberry Pi Zero 2 W'de doldurulmamıştır). Raspberry Pi 1 Model B+ (2014) öncesinde kartlar daha kısa 26 pinli bir başlıktan oluşuyordu. Tüm kartlardaki (Raspberry Pi 400 dahil) GPIO başlığı 0.1″ (2.54 mm) pin aralığına sahiptir.

  

• Daha fazla bilgi için bkz. Raspberry Pi Donanımı – GPIO ve 40 pinli Başlık.
• Raspberry Pi HAT'lar hakkında daha fazla bilgi için lütfen bkz. Eklenti Kartları ve HAT'ler.

SPI Bağlantı Noktası Bağlantısı

• SPI, seri tam çift yönlü ve senkronize bir arayüz olan Seri Çevresel Arayüz anlamına gelir. Senkron arayüz, veri aktarmak ve almak için bir saat sinyaline ihtiyaç duyar. Saat sinyali, bir merkezi kontrol (“master”) ve birden fazla çevresel cihaz (“slave”) arasında senkronize edilir. Asenkron olan UART iletişiminden farklı olarak saat sinyali, verinin ne zaman gönderileceğini ve ne zaman okunmaya hazır olması gerektiğini kontrol eder.
• Yalnızca bir ana cihaz saati kontrol edebilir ve tüm yardımcı cihazlara saat sinyali sağlayabilir. Veriler saat sinyali olmadan aktarılamaz. Hem Master hem de Slave birbirleriyle veri alışverişi yapabilir. Adres kodunun çözülmesine gerek yoktur.
• ESP32'nin dört SPI veri yolu vardır, ancak yalnızca ikisi kullanıma uygundur ve bunlar HSPI ve VSPI olarak bilinir. Daha önce de belirtildiği gibi, SPI iletişiminde her zaman diğer çevresel aygıtları (aynı zamanda bağımlı olarak da bilinir) kontrol eden bir denetleyici (aynı zamanda ana olarak da bilinir) bulunur. ESP32'yi ana veya bağımlı olarak yapılandırabilirsiniz.

  

• espBerry'de varsayılan IO'lara atanan sinyaller:

  

• Aşağıdaki resimde şemadan bir alıntı olarak ESP32 modülünden RPi GPIO başlığına giden SPI sinyalleri gösterilmektedir.

  

• Birçok ESP32 kartı türü mevcuttur. EspBerry dışındaki anakartlar farklı varsayılan SPI pinlerine sahip olabilir, ancak varsayılan pinler hakkında bilgiyi veri sayfalarından bulabilirsiniz. Ancak varsayılan pinlerden bahsedilmiyorsa, bunları bir Arduino taslağı kullanarak bulabilirsiniz (aşağıdaki ilk bağlantıyı kullanın).
• Daha fazla bilgi için bakınız:
  • ESP32 SPI Eğitimi Master Slave Haberleşme Example…
  • Espressif GPIO Matrisi ve IO_MUX…
• espBerry varsayılan olarak VSPI bağlantısını kullanır, yani varsayılan sinyallerle giderseniz sorunla karşılaşmazsınız. Pin atamasını değiştirmenin ve HSPI'ye geçmenin yolları vardır (yukarıdaki referanslarda açıklandığı gibi), ancak bu senaryoları espBerry için incelemedik.
• Ayrıca SPI Bağlantı Noktası Programlama bölümümüze bakın.

Seri (UART) Bağlantı Noktası Bağlantısı

• Yerleşik USB bağlantı noktasının yanı sıra, ESP32 geliştirme modülünde 0 Mbps'ye kadar hızda asenkron iletişim sağlayan UART1, UART2 ve UART5 olmak üzere üç UART arayüzü bulunur. Bu seri portlar hemen hemen her pin ile eşlenebilir. EspBerry'de, burada gösterildiği gibi 15 pinli başlıktaki GPIO16 ve GPIO16'ye bağlanan IO20'i Rx ve IO40'yı Tx olarak atadık:

  

• ESP3 DevKit'te standart RX/TX (GPIO1/GPIO32) sinyallerini kullanmamayı seçtik çünkü bunlar genellikle Arduino IDE'nin Seri Monitörü aracılığıyla test baskıları için kullanılıyor. Bu, ESP32 ile RPi HAT arasındaki iletişimi etkileyebilir. Bunun yerine, bu kılavuzun Yazılım bölümünde açıklandığı gibi yazılım başına IO16'yı Rx olarak ve IO15'i Tx olarak eşlemeniz gerekir.
• Ayrıca Seri (UART) Programlama ile ilgili bölümümüze bakın.

Yazılım

• Aşağıda espBerry için en önemli programlama hususlarını kısaca açıklayacağız. Bu kullanım kılavuzunda daha önce de belirtildiği gibi, ek bilgilerin gerekli olduğunu düşündüğümüz durumlarda çevrimiçi referanslar ekleyeceğiz.
• Daha fazlası için uygulamalı projeleramples, ayrıca bkz. bizim ESP32 Programlama İpuçları.
• Ayrıca, birçok eski varampaz ESP32 programlama literatürüyatırım yapmaya değer.
• Ancak, kullanmanızı şiddetle tavsiye ederiz ESP8266 ve ESP32 ile Elektronik Projelerözellikle kablosuz uygulama projeleriniz için. Evet, bugünlerde pek çok iyi kitap ve ücretsiz çevrimiçi kaynak mevcut, ancak bizim kullandığımız kitap bu. Bluetooth, BLE ve WIFI'a yaklaşımımızı kolaylaştırdı. Kablosuz uygulamaları sorunsuz bir şekilde programlamak eğlenceliydi ve bunları web sitemizde paylaşıyoruz. web alan.

  

Arduino IDE Kurulumu ve Hazırlanması

• Tüm programlamalarımızampKurulum ve kullanım kolaylığı nedeniyle dosyalar Arduino IDE (Entegre Geliştirme Ortamı) kullanılarak geliştirilmiştir. Ayrıca, ESP32 için çevrimiçi olarak sayısız Arduino taslağı bulunmaktadır.
• Kurulum için şu adımları izleyin:
  • Adım 1: İlk adım Arduino IDE'yi indirip kurmak olacaktır. Bu, https://www.arduino.cc/en/Main/Software bağlantısını takip ederek ve IDE'yi ücretsiz indirerek kolayca yapılabilir. Zaten bir tane varsa, en son sürüme sahip olduğunuzdan emin olun.
  • Adım 2: Kurulduktan sonra Arduino IDE'yi açın ve şu adrese gidin: Files -> Tercihler penceresini açmak ve “Ek Pano Yöneticisini bulmak için URLs:” aşağıda gösterildiği gibi:

    

    • Metin kutusu boş olabilir veya halihazırda başka bir metin kutusu içeriyor olabilir URL Daha önce başka bir tahta için kullandıysanız. Boşsa aşağıdakini yapıştırmanız yeterlidir URL metin kutusuna.
      https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json
    • Metin kutusu zaten başka bir tane içeriyorsa URL sadece bunu ekle URL her ikisini de virgülle (,) ayırın. Bizimki zaten Teensy'ye sahipti URL. Az önce girdik URL ve virgülü ekledim.
    • İşiniz bittiğinde Tamam'a tıklayın, pencere kaybolacaktır.
  • Adım 3: Araçlar -> Panolar -> Pano Yöneticileri seçeneğine giderek Pano yöneticisi penceresini açın ve ESP32'yi arayın. Eğer URL Doğru şekilde yapıştırıldıysa pencereniz Install butonunun bulunduğu aşağıdaki ekranı bulmalıdır, sadece Install butonuna tıklayın ve panonuz kurulmalıdır.

    
    Yukarıdaki ekran görüntüsü ESP32'nin kurulduktan sonraki halini göstermektedir.

  • Adım 4: Programlamaya başlamadan önce uygun ESP32 donanımını seçmelisiniz (birden fazla seçenek vardır). Araçlar -> Anakartlar'a gidin ve burada gösterildiği gibi ESP32 Geliştirme Modülü'nü seçin:

    

  • Adım 5: Cihaz yöneticisini açın ve ESP32'nizin hangi COM bağlantı noktasına bağlı olduğunu kontrol edin.

    

• EspBerry'yi kullanırken Silicon Labs CP210x USB - UART Köprüsü'nü arayın. Kurulumumuzda COM4'ü gösteriyor. Arduino IDE'ye geri dönün ve Araçlar -> Bağlantı Noktası altında ESP'nizin bağlı olduğu Bağlantı Noktasını seçin.

  

• Arduino IDE'ye yeni başlıyorsanız lütfen şuraya bakın: Arduino Yazılımını (IDE) Kullanmak.

SPI Bağlantı Noktası Programlama

• Aşağıdakiler yalnızca kısa bir özeti temsil etmektedirview SPI programlamanın SPI programlama kolay değildir, ancak ne zaman yeni bir projeye başlasak, çevrimiçi kod ararız (örn. github.com).
• Örneğin, MCP2515 CAN kontrol cihazını programlamak için Cory Fowler'ın Arduino için MCP_CAN Kütüphanesinin değiştirilmiş bir versiyonunu kullanıyoruz, yani projemiz için onun bilgi ve emeğinden yararlanıyoruz.
• Yine de SPI programlamayı temel düzeyde anlamak için zaman harcamaya değer. Örneğin, espBerry'de SPI sinyalleri burada gösterildiği gibi eşlenmiştir:

  

• Bu ayarların uygulamanın koduna uygulanması gerekir. ESP32 ile SPI programlama hakkında daha fazla bilgi edinmek için lütfen aşağıdaki kaynaklara bakın:
  • ESP32 SPI İletişimi: Pinleri, Çoklu Veri Yolu Arayüzlerini ve Çevre Birimlerini Ayarlayın…
  • ESP32 ve Arduino ile SPI nasıl kullanılır?…

Seri Port (UART) Programlama

• EspBerry'de, 15 pinli başlıkta GPIO16 ve GPIO16'ye bağlanan IO20'i Rx ve IO40'yı Tx olarak atadık.
• ESP3 DevKit'te standart RX/TX (GPIO1/GPIO32) sinyallerini kullanmamayı seçtik çünkü bunlar genellikle Arduino IDE'nin Seri Monitörü aracılığıyla test baskıları için kullanılıyor. Bu, ESP32 ile RPi HAT arasındaki iletişimi etkileyebilir. Bunun yerine, yazılım başına IO16'yı Rx olarak ve IO15'i Tx olarak eşlemeniz gerekir.

  

• Yukarıdaki kod eski bir uygulamayı temsil ederampSeri1'i kullanarak dosya.
• Arduino IDE altında ESP32 ile çalışırken, Seri komutunun gayet iyi çalıştığını ancak Seri1 ve Seri2'nin çalışmadığını fark edeceksiniz. ESP32'nin hemen hemen her pinle eşlenebilecek üç donanım seri bağlantı noktası vardır. Serial1 ve Serial2'nin çalışmasını sağlamak için HardwareSerial sınıfını dahil etmeniz gerekir. Referans olarak bkz. ESP32, Arduino ve 3 Donanım Seri Bağlantı Noktası.
• Ayrıca yazımıza bakın espBerry Projesi: 32Mbit/s'ye kadar Seri Hız için CH9102F USB-UART Çipli ESP3.

ŞİRKET HAKKINDA

• Telif Hakkı © 2023 Copperhill Technologies Corporation – Tüm Hakları Saklıdır
• https://espBerry.com
• https://copperhilltech.com

Belgeler / Kaynaklar

Raspberry Pi GPIO'lu espBerry ESP32 Geliştirme Kartı [pdf] Kullanıcı Kılavuzu Raspberry Pi GPIO'lu ESP32 Geliştirme Kartı, ESP32, Raspberry Pi GPIO'lu Geliştirme Kartı, Raspberry Pi GPIO'lu Kart, Raspberry Pi GPIO

Referanslar

• Kullanıcı Kılavuzu