Τι είναι το ESP32?
Όταν συζητάμε για το IoT, το ESP32 είναι ίσως το δημοφιλέστερο chip που αναφέρεται, προσφέροντας τα κατάλληλα χαρακτηριστικά για διάφορες εφαρμογές και project. Το ESP32 είναι ο διάδοχος του ESP8266. Πρόκειται για μια ισχυρή, ευέλικτη και χαμηλού κόστους σειρά system on a chip (SoC) που δημιουργήθηκε από την Espressif Systems. Με πολύ καλή σχέση ποιότητας-τιμής, μικρό μέγεθος και σχετικά χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, το ESP32 είναι η κατάλληλη βάση για μεγάλο αριθμό διαφορετικών εφαρμογών IoT.
Λίγη Ιστορία πίσω από το chip
Το ESP32 είναι ένα chip που παρέχει συνδεσιμότητα Wi-Fi και Bluetooth (σε ορισμένα μοντέλα) για ενσωματωμένες συσκευές – με άλλα λόγια, για συσκευές IoT. Ενώ το ESP32 είναι τεχνικά μόνο το chip, τα modules και τα development boards που περιέχουν το chip αυτό αναφέρονται συχνά και ως “ESP32”.
Το αρχικό ESP32 διέθετε έναν διπύρηνο μικροεπεξεργαστή Tensilica Xtensa LX6. Ο επεξεργαστής είχε clock rate πάνω από 240 MHz, γεγονός που εξασφάλιζε σχετικά υψηλή ταχύτητα επεξεργασίας δεδομένων.
Ο παρακάτω πίνακας περιλαμβάνει μια σύντομη παρουσίαση των βασικών προδιαγραφών του αρχικού chip ESP32:
| Espressif Systems ESP-32 | |
|---|---|
| Πυρήνες | 2 |
| Aρχιτεκτονική | 32 bits |
| Clock | Tensilica Xtensa LX106 160-240MHz |
| WiFi | IEEE802.11 b/g/n |
| Bluetooth | Απλό & BLE |
| RAM | 520KB |
| Flash | Εξωτερική QSPI, 16MB |
| GPIO | 22 |
| DAC | 2 |
| ADC | 18 |
| Interfaces | SPI, I2C, UART, I2S, CAN |
Μοντέλα και παραλλαγές
To ESP32 έχει βελτιωθεί και αναπτυχθεί σε μια μεγάλη οικογένεια απο διαθέσιμα chip, που δημιουργούν μια τεράστια γκάμα επιλογών για κάθε maker!
Το πιο πρόσφατο διάστημα, προστέθηκαν νέα μοντέλα, συμπεριλαμβανομένων των σειρών ESP32-C και -S, οι οποίες περιλαμβάνουν παραλλαγές τόσο με μονοπύρηνη όσο και με διπύρηνη αρχιτεκτονική. Αυτές οι δύο σειρές βασίζονται επίσης σε ένα RISC-V μοντέλο CPU αντί για το Xtensa. Η αρχιτεκτονική RISC-V είναι παρόμοια με την ARM, αλλά το RISC-V είναι ανοιχτού κώδικα (open source) και αρκετά εύκολο στη χρήση.
Παρακάτω θα δούμε μια σύντομη παρουσίαση των διαθέσιμων ESP32:
ESP32
Το σκέτο ESP32 είναι το βασικό SoC (System On a Chip) της Espressif, υποστηρίζει Bluetooth και Wi-Fi, συνοδεύεται από πολλά διαθέσιμα tutorials αλλά και διαθέσιμα projects, ενώ παράλληλα παραμένει το ιδανικό ξεκίνημα για αρχάριους που ανακαλύπτουν και μαθαίνουν για IoT projects.
ESP32-C
Η σειρά ESP32-C είναι μια σειρά με κύριο γνώρισμα την χαμηλή κατανάλωση ενέργειας σε συνδυασμό με υψηλές επιδόσεις. Η σειρά έχει πυρήνες RISC-V, υποστηρίζει διάφορες ασύρματες μεθόδους επικοινωνίας και είναι κατάλληλη για απαιτητικά IoT projects.
Μέχρι τώρα η σειρά περιλαμβάνει τις παρακάτω παραλλαγές: ESP32-C3, ESP32-C2, ESP32-C6, ESP32-C5, ESP32-C61.
ESP32-S
Τα ESP32-S χαρακτηρίζονται από υψηλές επιδόσεις, με ένα ευρύ φάσμα περιφερειακών, κατάλληλα για αλληλεπίδραση ανθρώπου-υπολογιστή, AIoT και άλλα projects.
Στη σειρά περιλαμβάνονται τα: ESP32-S2, ESP32-S3.
Το ESP32-S3 είναι το πρώτο SoC της Espressif που υποστηρίζει AI acceleration. Μπορεί να χρησιμοποιήσει vector instructions μέσω των libraries ESP-DSP και ESP-NN για να πετύχει αναγνώριση εικόνας υψηλών απαιτήσεων, φωνητική αφύπνιση αλλά και να χρησιμοποιηθεί σε εφαρμογές φωνητικής αναγνώρισης.
ESP32-P
Η σειρά ESP32-P είναι και η νεότερη προσθήκη μιας και ανακοινώθηκε το 2024. Μέχρι στιγμής περιλαμβάνει το ESP32-P4. Το chip είναι το πρώτο SoC της Espressif χωρίς Wi-Fi ή Bluetooth, με διπύρηνο RISC-V επεξεργαστή υψηλής απόδοσης, με AI instruction extensions, προηγμένα υποσυστήματα μνήμης, και ενσωματωμένα περιφερειακά υψηλής ταχύτητας, σχεδιασμένο εξολοκλήρου για να ενσωματωθεί απρόσκοπτα στις απαιτήσεις της νέας γενιάς εφαρμογών HMI, με δυνατότητες edge computing, και χαρακτηριστικά συμβατότητας IO.
ESP32-H
Κατασκευασμένα με ενσωματωμένο secure link chip, απευθύνονται σχεδόν αποκλειστικά στην υποστήριξη Thread και Zigbee, και είναι ιδανικά για σχεδιασμό Thread border routers και Zigbee bridges με άλλα SoCs, συνδέοντας τις συσκευές Thread και Zigbee με δίκτυα Matter Wi-Fi.
Η σειρά περιλαμβάνει τα: ESP32-H2, ESP32-H4.
ESP8266
Αξίζει να αναφερθεί αν και ίσως το παλαιότερο SoC της Espressif. Ένας άξιος πρόγονος πια όλων των ESP, το ESP8266 ήταν το πρώτο ESP με Wi-Fi, σχεδιασμένο για εφαρμογές IoT.
Η Espressif δεν προτείνει πια την χρήση του ενώ συνιστά την σειρά ESP32-C σαν εναλλακτική!
Τα νεότερα μοντέλα διατίθενται με συνδεσιμότητα Wi-Fi και Bluetooth ή μόνο με συνδεσιμότητα Wi-Fi. Συνυπολογίζοντας τα διαθέσιμα ESP-32 modules και development boards υπάρχει μεγάλη ποικιλία σε πλακέτες για να επιλέξετε αλλά και για να καλύψουν τις ανάγκες του project σας.
Ο παρακάτω πίνακας περιλαμβάνει μια σύντομη λίστα των μέχρι τώρα διαθέσιμων chip μαζί με κάποια βασικά χαρακτηριστικά τους!
Φτιαγμένο για τις ανάγκες των makers
Το ESP32 έχει αποκτήσει σημαντική δημοτικότητα στην κοινότητα των makers και του ανοικτού κώδικα για διάφορους λόγους.
Χαρακτηριστικά
Ο επεξεργαστής του, η ενσωματωμένη συνδεσιμότητα Wi-Fi και Bluetooth, η εκτεταμένη υποστήριξη περιφερειακών και η χαμηλή κατανάλωση ενέργειας καθιστούν το ESP32 κατάλληλο για μια μεγάλη ποικιλία εφαρμογών IoT (Internet of Things), από έξυπνες οικιακές συσκευές έως συστήματα βιομηχανικού αυτοματισμού. Είτε κατασκευάζετε έναν απλό sensor node είτε ένα σύνθετο IoT gateway, το ESP32 παρέχει τα χαρακτηριστικά και τις επιδόσεις που χρειάζεστε για να προχωρήσετε το project σας!
Ποικιλία
Με ένα ευρύ φάσμα διαθέσιμων προϊόντων που ταιριάζουν σε όλες τις ανάγκες, όπως development boards και modules, οι επιλογές είναι απεριόριστες. Οι πλούσιοι συνδυασμοί περιφερειακών σε διάφορα προϊόντα επιτρέπουν στους προγραμματιστές να επιλέξουν το κατάλληλο hardware για τα project τους, είτε χρειάζονται ένα μικρό module για wearable projects είτε ένα development board πλούσιο σε χαρακτηριστικά για prototyping.
Συνδεσιμότητα
Το ESP32 διαθέτει πολλές διαφορετικές επιλογές συνδεσιμότητας, όπως GPIO pins, SPI, I2C, UART, PWM, ADC, DAC και πολλά άλλα. Αυτά τα περιφερειακά παρέχουν ευελιξία και συμβατότητα με ένα ευρύ φάσμα αισθητήρων, actuators και εξωτερικών συσκευών.
Open–Source Λογισμικό
Η Espressif Systems, η εταιρεία πίσω από το ESP32, έχει υιοθετήσει τις αρχές του ανοικτού κώδικα παρέχοντας ολοκληρωμένα software development kits (SDK) και εργαλεία για την ανάπτυξη υλικολογισμικού (firmware). Αυτή η ανοικτή προσέγγιση ενθαρρύνει τη συνεργασία και την καινοτομία στην κοινότητα, οδηγώντας στη δημιουργία ενός ποικίλου φάσματος από projects και εφαρμογές.
Η Open Source κοινότητα είναι από μόνη της ένας ζωντανός οργανισμός από developers, makers και προγραμματιστές μεταξύ άλλων, που συμμετέχουν με δικές τους παρεμβάσεις και βελτιώσεις κάνοντας το ESP32 μια πλούσια σε υλικό και υποστήριξη λύση για όλους. Tutorials, documentation, libraries και forum είναι διαθέσιμα με ανανεωμένο υλικό για να βοηθήσουν αρχάριους και προχωρημένους χρήστες!
Εφαρμογές στο IoT
Τα ESP32 βρίσκουν πληθώρα εφαρμογών στον τομέα του IoT. Οι συνηθέστερες χρήσεις τους είναι σε φορητές συσκευές, wearables, εφαρμογές smart home και πολλά άλλα. Το chip έχει βρει επίσης εφαρμογή σε πιο απαιτητικά project όπως σε programmable logic controllers (PLCs), συστήματα θέρμανσης και εξαερισμού (HVAC), θερμοστάτες, έξυπνες κλειδαριές και συστήματα παρακολούθησης, μεταξύ άλλων.
Τα αγαπημένα μας ESP32 προϊόντα
Παρόλο που η γκάμα των προϊόντων ESP32 είναι αρκετά μεγάλη, υπάρχουν ορισμένα προϊόντα που έχουν τραβήξει την προσοχή μας. Ας ρίξουμε μια ματιά στα αγαπημένα μας ESP32 προϊόντα και τα χαρακτηριστικά που τα κάνουν να ξεχωρίζουν!
Η LilyGO ειδικεύεται στην ανάπτυξη και κατασκευή development boards, modules, και αξεσουάρ για το IoT (Internet of Things). Είναι γνωστή για τα προσιτά και ευέλικτα προϊόντα της με βάση το ESP32, τα οποία απευθύνονται σε ερασιτέχνες και επαγγελματίες makers!
Τα προϊόντα της LilyGO αποτελούνται από έναν συνδυασμό από ESP32 development boards, με δυνατότητες LoRa και modules με ενσωματωμένες οθόνες και αισθητήρες, καλύπτοντας ένα ευρύ φάσμα από IoT και wearable projects.
Παρακάτω έχουμε ξεχωρίσει τα αγαπημένα μας προϊόντα με τα πιο δυνατά χαρακτηριστικά:
Lilygo T-Display-S3 ESP32-S3
To T-Display-S3 είναι ένα development board με chip ESP32-S3. Ανήκει στην σειρά T-Display και έχει ενσωματωμένη έγχρωμη οθόνη LCD 1.9-inch και 2 προγραμματιζόμενα κουμπιά.
TTGO T-Call ESP32 with SIM800 GPRS Module V1.4
Το T-CALL είναι μια πλακέτα ESP32 με ενσωματωμένο GPRS module SIM800L που επιτρέπει στο project σας να έχει WiFi, Bluetooth και Cellular επικοινωνία. Διαθέτει επίσης USB Type-C για τροφοδοσία και serial debugging. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως αυτόνομη πλακέτα με built-in φόρτιση μπαταρίας που υποστηρίζει έως και 500mA.
TTGO LORA32 v2.1 868MHz
Με αυτό το LORA Module μπορείτε να επικοινωνείτε σε μεγάλες αποστάσεις! Με το Paxcounter (ένα ESP32 MCU-based πρόγραμμα) μπορείτε να μετρήσετε την ροή περαστικών σε πραγματικό χρόνο με βάση τον αριθμό κινητών συσκευών που ανιχνεύονται στον χώρο!
TTGO T-Display ESP32 with 1.14″ LCD
Το TTGO T-Display με 16MB flash σας δίνει όλες τις δυνατότητες του ESP32 μαζί με μια έγχρωμη οθόνη 1.14 ιντσών. Το CP2104 USB to serial converter του κάνει τον προγραμματισμό του πιο εύκολο και από ένα Arduino! Συνδέστε ένα καλώδιο USB-C και ξεκινήστε να προγραμματίζετε!
| Lilygo T-Display-S3 ESP32-S3 1.9″ | TTGO T-Call ESP32 with SIM800 GPRS Module V1.4 | TTGO LORA32 v2.1 868MHz | TTGO T-Display ESP32 with 1.14″ LCD | |
|---|---|---|---|---|
| Microcontroller | ESP32- S3R8 | ESP32 Xtensa | ESP32 | ESP32 Xtensa |
| Κατηγορία | Development Board | Development Board | Module | Development Board |
| Clock Speed | 240 MHz | 240 MHz | 240 MHz | 240 MHz |
| Flash Memory | 16 MB | 4 MB | 4 MB | 16 MB |
| Οθόνη | 1.9″ IPS LCD (320×170) | Χωρίς | 0.96″ OLED | 1.14″ IPS LCD (135×240) |
| Συνδεσιμότητα | WiFi, Bluetooth 5.0 | WiFi, Bluetooth, GPRS (SIM800) | WiFi, Bluetooth, LoRa | WiFi, Bluetooth |
| LoRa | – | – | Ναι | – |
| GPRS | – | Ναι | – | – |
| USB | USB-C | Micro USB | Micro USB | USB-C |
| GPIO Pins | 21 | 16 | 16 | 14 |
| Διαστάσεις | 58 x 32 mm | 58 x 25 mm | 51 x 21 mm | 51 x 21 mm |
| SD Card Slot | – | – | Ναι | – |
| Βάρος | ~20g | ~24g | ~25g | ~25g |
| Επιπλέον Χαρακτηριστικά | RGB LED, ST7789V driver, STEMMA QT / Qwiic | SIM800 module για GSM/GPRS | SX1276 LoRa module | RGB LED |
Συμπέρασμα
Τα ESP32 έχουν δικαίως χαρακτηριστεί ως το δημοφιλέστερο chip για making και IoT.
Ο εύκολος συνδυασμός τους με οθόνες και λοιπά περιφερειακά και το βοηθητικό υλικό που υπάρχει για να ξεκινήσετε το project σας ανεξαρτήτως επιπέδου τους δίνει προβάδισμα στην σειρά επιλογών που μπορεί να έχουμε!
Ανακαλύψτε όλα τα ESP32 modules και ξεκινήστε το επόμενο σας project τωρα!
