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ESP32

SoCのマイクロコントローラー

ESP32シリーズは Wi-FiとBluetoothを内蔵する低コスト、低消費電力なSoCのマイクロコントローラである。 TensilicaのXtensa LX6マイクロプロセッサを採用しデュアルコアとシングルコア版のバリエーションがある。 ESP32は、上海に拠点を置くEspressif Systemsが開発し、台湾積体電路製造（TSMC）の40nm工程で製造されている[2]。 ESP8266の後継製品にあたる。

ESP32
ESP32‑D0WDQ6チップを搭載したESP-WROOM-32モジュール。
製造元 Espressif Systems
種別 マイクロコントローラ
発売日 2016年9月6日 (2016-09-06)[1]
CPU Tensilica Xtensa LX6 マイクロプロセッサ @ 160 or 240 MHz
メモリ 520 KiB SRAM
電源 3.3 V DC
前世代ハード ESP8266

特徴

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ESP32は以下の特徴を持つ[3]。

  • CPU: Xtensaデュアルコア(一部製品はシングルコア)32ビットLX6マイクロプロセッサ、160または240 MHzで動作し600 DMIPS以下の性能
  • メモリー: 520KiB SRAM
  • 無線接続:
    • Wi-Fi 802.11 b/g/n/e/i
    • Bluetooth v4.2 BR/EDRとBLE
  • 周辺インターフェイス:
    • 12ビットの SAR ADC を18チャンネル
    • 2×8ビット DAC
    • 10×タッチセンサー
    • 温度センサ
    • 4× SPI
    • 2× I²S
    • 2× I²C
    • 3× UART
    • SD/SDIO/MMC ホスト
    • スレーブ(SDIO/SPI)
    • イーサネット MACインターフェイス DMAおよびIEEE1588をサポート
    • CAN Bus 2.0
    • IR(TX/RX)
    • モータ用 PWM
    • LED PWM 最大16チャンネル
    • ホールセンサー
    • 超低消費電力アナログプリアンプ
  • セキュリティ:
    • IEEE802.11標準セキュリティ全機能に対応、WFA/WPA/WPA2/WAPIを含む
    • セキュアブート
    • フラッシュメモリプログラム領域の暗号化
    • 1024-bit OTP、768-bit ユーザプログラマブル
    • 暗号ハードウェア高速: AES、SHA-2、RSA、楕円曲線暗号 (ECC)、乱数ジェネレータ (RNG)
  • 電力管理:
    • 内蔵LDO
    • RTC用の個別電源
    • 5μAのディープスリープ
    • ウェークアップ (GPIO割り込み、タイマー、ADC、タッチセンサからの割り込み)

チップ

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ESP32チップはボディサイズ6×6 mm2 か5×5 mm2 の49端子QFNパッケージである。 具体的には、周囲に48の接続パッドと底面に放熱用の大きなパッド (グランド) がひとつある。

名称 プロセッサーコアの数 埋め込みフラッシュメモリ(MiB) パッケージサイズ 説明
ESP31B 2 0 6×6mm2 SoC リリース前のベータテスト版、廃版
ESP32-D0WDQ6 2 0 6×6mm2 ESP32シリーズの初期リリース製品
ESP32‑D0WD 2 0 5×5mm2 ESP32-D0WDQ6に類似したパッケージの小型化
ESP32‑D2WD 2 2 5×5mm2 2 MiB (16 Mibit) 内蔵フラッシュメモリのバリエーション
ESP32‑S0WD 1 0 5×5mm2 シングルコアプロセッサのバリエーション

ボード

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SMTモジュール基板

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ESP32モジュール基板はESP SoCを内蔵し他の基板上に容易に実装出来るように設計されている。 蛇行逆Fアンテナを採用している。 また、すべての以下のモジュールは表面実装技術が採用されている。

ベンダー 名称 アンテナ Flash メモリ (MiB) 説明
Espressif ESP-WROOM-03 PCB trace 4 Limited distribution, pre-production module created by Espressif for beta testing purposes; this module used the ESP31B, the beta testing chip for the ESP32 series.[4][5][6][7][8] FCC Part 15.247 tested (FCC ID: 2AC7Z-ESP32).[9]
ESP-WROOM-32 PCB trace 4 Flagship, public-release ESP32 module board created by Espressif.[10] FCC Part 15.247 tested (FCC ID: 2AC7Z-ESPWROOM32).[11]
Ai-Thinker ESP-32S PCB trace 4 ESP32 module based on the form factor of the Espressif ESP-WROOM-32 module.[12]The ESP-32S module replaced the unreleased ESP3212 module.
AnalogLamb ESP-32S-ALB PCB trace 4 Clone of the ESP-32S module (ESP-WROOM-32 compatible footprint). Seen with a green solder mask coating.
eBox & Widora ESP32-Bit Ceramic, U.FL connector 4 Module has a ceramic antenna and an U.FL antenna connector. This module has a different footprint than the ESP-WROOM-32/ESP-32S modules.
ITEAD PSH-C32 PCB trace 1[13] Module has unusually small flash memory onboard. Also, footprint is unique and differs from all other ESP32 modules.[14]
Pycom[15] W01 (なし) 8 WiPy 2.0のOEMモジュール版。Wi-FiとBluetoothをサポート。
L01 (なし) 8 LoPyのOEMモジュール版。 Wi-Fi、Bluetooth、LoRaをサポート。
S01 (なし) 8 SiPyのOEMモジュール版。Wi-Fi、Bluetooth、Sigfox (14dBm および 22dBm)をサポート。
G01 (なし) 8 GPyのOEMモジュール版。セルラーLTE-CAT M1/NB1、Wi-FiとBluetoothをサポート。

開発・その他の基板

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開発・ブレークアウト基板は、配線を拡張しUSB-シリアルインターフェースや自動プログラム回路などの機能を追加して、開発目的 (特にブレッドボード) で使いやすくしている。

ベンダー 名称 SMT module used Description
Espressif ESP_Module_Testboard ESP-WROOM-03 Break-out board included with ESP-WROOM-03 beta modules.
ESP32_Demo Board_V2 ESP-WROOM-32 Development & demonstration board created by Espressif.[16][17]
ESP32-DevKitC ESP-WROOM-32 Compact development board created by Espressif.[18] Silkscreen labeling on PCB reads "Core Board".
ESP-WROVER-KIT ESP-WROOM-32 or ESP32-WROVER Large development board created by Espressif.[19] Previously named ESP32-DevKitJ.[20]
Adafruit HUZZAH32 ESP-WROOM-32 Also referred to as the "ESP32 Feather Board", the HUZZAH32 is a compact development board/module that is compatible with the Adafruit Feather family of products.
Ai-Thinker NodeMCU-32S ESP-32S NodeMCU-like development board.[21]
AnalogLamb ESP32 Development Board ESP-32S Development board similar to Espressif's ESP32-DevKitC. Incorporates a CP2102 USB/serial interface.
Maple ESP32 ESP-32S-ALB Development board with Arduino-style connections and CP2104 USB/serial interface.
April Brother ESPea32 † Development board with perfboard area that may be optionally cut-off.
EzSBC ESP32-01 Breakout and Development Board ESP-WROOM-32 Full-featured development board with two tri-color LEDs and fits on a breadboard.
Gravitech & MakerAsia Nano32 † Development board that directly incorporates the ESP32 chip.
HydraBus HydraESP32 ESP-WROOM-32 or ESP-32S HydraESP32 HydraBus v1.1 Rev1 shield/breakout board for ESP-WROOM-32 or ESP-32S. This shield can be used with or without a HydraBus board.
Noduino Quantum † Arduino-style development board that directly incorporates the ESP32 chip.
Pycom WiPy 2.0 † MicroPython programmable Wi-Fi & Bluetooth IoT development platform with a 1 km Wi-Fi range.
LoPy † Triple network Pycom board featuring LoRa, Wi-Fi (1 km range), and BLE.
SiPy † Triple network Pycom board featuring Sigfox, Wi-Fi (1 km range), and BLE.
SparkFun ESP32 Thing † Compact development board with FTDI FT231x USB/serial interface and LiPo charger built-in.
SunDUINO ESP32 MiniBoard ESP-WROOM-32 Breakout compatible with the Espressif ESP32-DevKitC. Lacks on-board USB-UART.
ESP32 SunDUINO ESP-WROOM-32 or ESP-32S Arduino-style development board. Lacks on-board USB-UART.
Watterott ESP-WROOM32-Breakout ESP-WROOM-32 Breakout which is compatible with the Espressif ESP32-DevKitC.
Widora Air † Compact ESP32 development board.

†ESP32SoC独立に直接開発ボード、モジュール基板を使用する。

プログラミング

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ESP32でのプログラミング言語・フレームワーク・プラットフォーム・環境には、以下のようなものがある。

参照

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外部リンク

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参考文献

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  1. ↑ “Espressif Announces the Launch of ESP32 Cloud on Chip and Funding by Fosun Group”. Espressif Systems (2016年9月7日). 2017年3月31日閲覧。
  2. ↑ “ESP32 Overview”. Espressif Systems. 2016年9月1日閲覧。
  3. ↑ “ESP32 Datasheet”. Espressif Systems (2017年3月6日). 2017年3月14日閲覧。
  4. ↑ Jim Lindblom (2016年1月21日). “Enginursday: First Impressions of the ESP32”. Sparkfun Electronics. 2016年9月1日閲覧。
  5. ↑ Limor Fried (2015年12月22日). Playing With New ESP32 Beta Module. Adafruit Industries. 2016年9月2日閲覧.
  6. ↑ Martin Harizanov (2015年12月18日). “ESP32”. 2016年9月2日閲覧。
  7. ↑ Brian Benchoff (2015年12月23日). “The ESP32 Beta Units Arrive”. Hackaday 2016年9月2日閲覧。
  8. ↑ Markus Ulsass (2015年12月25日). “ESP32 beta module HiRes pictures” 2016年9月2日閲覧。
  9. ↑ “FCC Part 15.247 Test Report for Espressif Systems (Shanghai) Pte. Ltd.”. Bay Area Compliance Laboratories Corp. (2016年2月17日). 2016年9月2日閲覧。
  10. ↑ “ESP-WROOM-32 Datasheet”. Espressif Systems (2016年8月22日). 2016年9月2日閲覧。
  11. ↑ “FCC Part 15.247 Test Report for Espressif Systems (Shanghai) Pte. Ltd.”. Bay Area Compliance Laboratories Corp. (2016年11月10日). 2016年12月15日閲覧。
  12. ↑ Baoshi (2016年10月11日). “Ai-Thinker ESP-32S Decap Photos”. 2016年10月22日閲覧。
  13. ↑ ITEAD (2017年2月15日). “PSH-C32 Schematic”. 2017年2月23日閲覧。
  14. ↑ ITEAD. “PSH-C32”. 2017年2月23日閲覧。
  15. ↑ Pycom. “Pycom OEM Products”. 2017年3月14日閲覧。
  16. ↑ William Hooi (2016年9月1日). “So looking forward…”. 2016年9月2日閲覧。
  17. ↑ Aditya Tannu (2016年9月2日). “Look what I just got!”. 2016年9月2日閲覧。
  18. ↑ “ESP32-DevKitC Getting Started Guide”. Espressif Systems (2016年9月21日). 2016年9月21日閲覧。
  19. ↑ “ESP-WROVER-KIT”. Espressif Systems. 2017年2月19日閲覧。
  20. ↑ “ESP32 Camera Demo”. Ivan Grokhotkov (2016年11月28日). 2016年12月2日閲覧。
  21. ↑ ESP32.net (2016年10月28日). “Ai-Thinker NodeMCU-32S Development Board Appears on AliExpress”. 2016年10月28日閲覧。
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