Scheda ESPertino
Ultimo aggiornamento 5 giugno 2018
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Scheda ESPertino Ultimo aggiornamento 5 giugno 2018 |
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Indice
La scheda ESPertino è state progettata e prodotta in Italia da ELETTRONICA OPEN SOURCE, la scheda, la cui forma è analoga a quella di Arduino, è basata sul modulo a microcontrollore ESP32-WROOM con Wi-Fi e BLE.
La sua dotazione di serie la rende
ideale per un'ampia varietà di applicazioni IoT e non solo: dalle reti di
sensori a bassa potenza, alla codifica vocale e streaming musicale.
L'alimentazione della scheda può avvenire esternamente tramite un connettore a
vite, oppure tramite la USB (5 V). Un pulsante di reset è presente per la
programmazione del firmware attraverso librerie Arduino IDE.
Sulla scheda è integrato anche un sensore di temperatura che converte la
temperatura in una tensione analogica.
la scheda è programmabile con l'interfaccia IDE Arduino, per fare questo occorre
scaricare le opportune librerie che potete trovare a
questo
link.
I componenti principale che formano il circuito sono:
Presa USB per programmazione
Modulo di controllo ESP-WROOM-32
Modulo d'interfaccia CP2102
Circuito di alimentazione LD1117S33
Circuito d'interfaccia con due relè
Sensore di temperatura MCP9700AT
Led di segnalazione
Sul sito ELETTRONICA OPEN SOURCE, è possibile trovare ulteriori informazioni relative alla scheda a cui è dedicata un'intera sezione in cui è possibili trovare moltissime applicazioni di questa interessante scheda.
Per l'acquisto della scheda vedere questo link.
La scheda ESPertino dispone di una presa femmina micro USB per il collegamento al PC e la sua programmazione, dalla prese viene anche derivata l'alimentazione +5V.
Modulo di controllo ESP-WROOM-32
Il modulo di controllo della scheda
ESPertino è un ESP-WROOM-32, un modulo a microcontrollore con Wi-Fi e
Bluetooth integrati che si rivolge ad un'ampia varietà di applicazioni. Al
centro di questo modulo c'è il chip ESP32-D0WDQ6, progettato per essere
scalabile e adattativo. Ci sono due core CPU che possono essere controllati
individualmente o alimentati con una frequenza di clock regolabile da 80 MHz a
240 MHz.
L'utente può anche disattivare la CPU e utilizzare il coprocessore a bassa
potenza per monitorare costantemente le periferiche per i relativi
aggiornamenti. ESP32 integra un ricco set di periferiche, come i sensori touch
capacitivi, sensore di temperatura, sensori Hall, amplificatori a basso rumore
(low noise amplifier LNA), e la relativa interfaccia per schede SD, bus
Ethernet, SDIO / SPI, UART, I2S e I2C.
L'integrazione di Bluetooth, Bluetooth LE e Wi-Fi garantisce una vasta gamma di
applicazioni in ambito IoT: l'utilizzo di Wi-Fi consente una connessione diretta
con internet tramite un Router, mentre l'utilizzo di Bluetooth consente
all'utente di collegarsi comodamente al dispositivo mobile per trasmettere e
ricevere segnali a bassa velocità di trasferimento dati. La corrente del chip in
modalità sleep è inferiore a 5 μA, rendendo così il modulo adatto per
applicazioni elettroniche portatili a batteria. ESP-WROOM-32 supporta velocità
di trasmissione fino a 150 Mbps e potenza di uscita di 22 dBm alla PA.
In quanto tale, il chip offre le specifiche leader del settore e le migliori
prestazioni per l'integrazione elettronica, con un ottimo consumo energetico ed
eccellente connettività. Il sistema operativo scelto per ESP32 è freeRTOS con
LwIP; e TLS 1.2 come acceleratore hardware integrato. È inoltre supportato
l'aggiornamento sicuro (crittografato), in modo che gli sviluppatori possano
aggiornare i propri prodotti anche dopo il loro rilascio.
Con la tecnologia avanzata di gestione dell'alimentazione, ESP32 può lavorare in
diverse modalità:
Modalità attiva (active mode): il chip può ricevere, trasmettere o ascoltare.
Modalità sleep (sleep mode): la CPU è operativa e il clock può essere configurato. Wi-Fi e Bluetooth sono disattivati.
Modalità light-sleep (sleep-light mode): la CPU è in pausa. RTC e il co-processore ULP sono in esecuzione. Eventuali eventi di sveglia (MAC, host, timer RTC o interrupt esterni) riattiveranno il chip.
Modalità deep-sleep (deep-sleep mode): solo RTC è acceso. I dati di connessione Wi-Fi e Bluetooth sono memorizzati nella memoria RTC. Il coprocessore ULP può funzionare.
Modalità di ibernazione (hibernation mode): l'oscillatore interno 8MHz e il coprocessore ULP sono disabilitati. La memoria di ripristino RTC è disattivata. Sono attivi solo un timer RTC sul clock lento e alcuni GPIO. Il timer RTC o i GPIO possono riattivare il chip dalla modalità di ibernazione.
Modulo di Modulo d'interfaccia CP2102
Il modulo di interfaccia della scheda
ESPertino con il PC è rappresentato dal chip CP2102 che è un controller
Bridge USB-to-UART che include un controller USB 2.0, un ricetrasmettitore USB,
un oscillatore, un EEPROM o un EPROM e un bus dati seriale asincrono (UART) con
segnali di controllo.
L'integrato integra un regolatore di tensione da 5 a 3 V che consente al
circuito IC di essere configurato come un dispositivo USB alimentato da bus o
dispositivo USB autoalimentato.
Sono inoltre presenti due led LD2 e LD3 di colore giallo che
evidenziano la comunicazione TX-RX.
Circuito di alimentazione LD1117S33
Il circuito di alimentazione della scheda ESPertino è basato sul'integrato LD1117S33 che è un regolatore di tensione in grado di fornire fino a 800mAn nel nostro caso nel package a montaggio superficiale SOT-223, la presenza del diodo tipo SS14, protegge da eventuali inversioni di polarità in ingresso
Circuito d'interfaccia con due relè
Sulla scheda ESPertino sono presenti due relè tipo RSM954N. Il relè sono pilotati dalle porte del ESP-WROOM-32 tramite dei transistor tipo BC817, in parallelo alla bobina del relè è presente un diodo LL4148 necessario in quanto essendo il carico rappresentato dal relè induttivo in cui l'interruzione improvvisa della corrente porterebbe ad un brusco aumento nella tensione attraverso il dispositivo che genera l'interruzione. Questo picco nella tensione potrebbe portare ad un guasto transitorio o permanente del dispositivo di controllo
Sensore di temperatura MCP9700AT
Sulla scheda ESPertino è presente
un sensore di temperatura tipo MCP9700AT di tipo analogico, rileva
temperature nel campo -40 °C ~ 125 °C, con una risoluzione di 10 mV / °C.
precisone ±2 °C (-2 °C, +4 °C), tensione di alimentazione 2,3 V ~ 5,5 V.
Il
sensore è collegato al pin SNS_VP del ESP-WROOM-32
Sulla scheda ESPertino sono presenti tre led:
LD1 - di colore verde, segnala la presenza della tensione di alimentazione;
LD4 - Di colore rosso è connesso alla porta IO5 del ESP-WROOM-32
LD5 - Di colore rosso è connesso alla porta IO13 del ESP-WROOM-32
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Elenco revisioni |
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05/06/2018 |
Emissione preliminare |
