基于ESP32的开发板的选型介绍

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基于ESP32的开发板的选型介绍

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由于最近重新选择单片机的开发平台。之前用过ESP8266模组和基于8266的NodeMCU开发板,而且使用的经历还是很愉快的。因此这次很自然的想到了去找看看是否有基于ESP32的NodeMCU开发板,结果没让人失望,还真的有。但是发现一个问题,某宝上的基于ESP32的开发板不仅有,还非常之多,粗一看好像都长得一样,但仔细区分时发现,这些板有些引脚不同,有些参数不同,厂家好像也各不相同。这就很让人郁闷了。该怎么选呢。 没办法,不能偷懒。要想搞情楚这些开发板的区别不是得从根本上去做功课–从模组入手。通过查阅厂家公开的各种的册,总算能搞清楚个大概。现把这些脉络记录下来,留给自已备查,同时也给与我有同样困惑的初学者一点头绪。

1.关于乐鑫-芯片生产商

开发板都是围绕着MCU芯片设计的,因此区分开发板的根源还是要搞清楚MCU芯片的区别。乐鑫,有玩单片机的应该都比较熟悉了,对于刚玩单片机的人可能比较陌生,我也是通过8266这个著名的带wifi功能的MCU模组的使用才对乐鑫有所了解的。8266这里不再细说,直接说它的升级版ESP32。

1.1.ESP32芯片系列

ESP32系列芯片是乐鑫公司生产的功能丰富的 集成了Wi-Fi & 蓝牙 的MCU适用于多样的物联网应用。目前常用的是ESP32-C 和ESP32-S系列。 ESP32-S3芯片是目前最新的ESP32-S系列的主力芯片。集成 2.4 GHz Wi-Fi 和 Bluetooth LE 5.0 的 MCU 芯片,支持远距离模式 (Long Range)。ESP32-S3 搭载 Xtensa® 32 位 LX7 双核处理器,主频高达 240 MHz,内置 512 KB SRAM (TCM),具有 44 个可编程 GPIO 管脚和丰富的通信接口。ESP32-S3 支持更大容量的高速 Octal SPI flash 和片外 RAM,支持用户配置数据缓存与指令缓存。其特性和优势请参阅其官网。

1.2.ESP32模组系列

与芯片ESP32对应的模组系列。具体中下: 在这里插入图片描述

详细的对比可以看官网,这里摘录一些重要的: 在这里插入图片描述

1.3.开发板系列

以ESP32系列模组对应的开发板如下,详组的看官网

ESP32-C3 系列开发板 32-bit RISC-V MCU & 2.4 GHz Wi-Fi & Bluetooth LE 5.0 在这里插入图片描述

ESP32-S2 系列开发板 32-bit MCU & 2.4 GHz Wi-Fi 在这里插入图片描述

ESP32 系列开发板 32-bit MCU & 2.4 GHz Wi-Fi & BT/Bluetooth LE 在这里插入图片描述

以上这些开发板都 可以在ESP-IDF集成环境下开发和使用。

2.关于NodeMCU开源开发板

NodeMCU是一个开源的IoT物联网硬件开发板。一款开源快速硬件原型平台,包括固件和开发板,用几行简单的Lua脚本就能开发物联网应用。除了Lua,另外NodeMCU尺寸与Arduino Nano类似。它并不是Arduino团队开发的,但是我们也可以使用Arduino IDE 对它进行开发。而且它还有一颗地道的“中国芯”—ESP8266模块。 NodeMCU就是这些早期基于ESP8266二次封装中发展地最稳定好用的开发板之一。NodeMCU的二次封装包括了硬件、软件固件两部分。硬件上,NodeMCU在ESP8266的基础上增加了一些外围的USB串口电路。软件上,NodeMCU引入了轻量化的脚本语言Lua,支持事件驱动型API以及Arduino IDE开发。 作为万物互联的IoT基础,从成本及性价比而言NodeMCU比树莓派以及Arduino家族的IoT平台等更具优势。现在NodeMCU3.0开发板已集成了EPS32系列模组。使开发者有了更多选择。

3.市场上各种NodeMCU 32

市场上目前有各种各样的NodeMCU 32S的兼容开发板。这些都是各种厂家根据开源NODEMCU的规则和乐鑫ESP32各系统模组规范生产的,符合NodeMCU规范的兼容板。 由于都是NodeMCU规范下,所以外观与使用上区分并不大,区别都在于所使用的乐鑫ESP32模组。由于不同的模组型号在芯片,PIN脚,flash方面会有区别,这就决定了在开发使用时,要特别留意涉及到芯片底层的各种资源和参数的区别。 另一个区别是串口芯片的区别,NodeMCU会引出一个Micro-USB。驱动该接口的是一个串口转USB的芯片,市面上一般会有两种芯片,一是CH340,另一种是CP2102。一般在售价上,CP2102会比较高一点。 具体可以到某宝上去搜一搜。各种板卡五花八门。但再多都一定要找上面的ESP32模组型号标识清楚的。能提供清晰用户手册和线路图的。 下面列一些市面上各种板的外观: NodeMCU开发板 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

各种兼容开发板 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

以上是我在开发板选择过程中的总结,不一定全面,如有错请不吝指正,但相信以上也已勾勒出围绕ESP32模组开发板生态的大致脉络了。通过以上介绍,我相信在某宝上淘板就不会再挑花眼了。

在众多的EPS开发板里,还有一个比较重要的品牌,那就是安信可,下面我也把安信可的开发板相关情况也罗列出来。

4.安信可-模组集成生产商

安信可是一个模组生产商,拿各个基础芯片生产商的芯片集成后,生产出模组。目前市面上常可以看到的模组如ESP32-S等,都是安信可用乐鑫的ESP32系列芯片封装的模组。

4.1.ESP32系列模组

ESP32系列模组是深圳市安信可科技有限公司开发的一系列基于乐鑫ESP32的低功耗UART-WiFi芯片模组,可以方便地进行二次开发,接入云端服务,实现手机3/4G全球随时随地的控制,加速产品原型设计。   ESP32系列模块的核心处理器 ESP32 在较小尺寸封装中集成了业界领先的该模块核心处理器 ESP32 内置两个低功耗 Xtensa®32-bit LX6 MCU,主频支持 80 MHz、160 MHz 和 240MHz。支持 RTOS 操作系统二次开发,集成 Wi-Fi MAC/BB/RF/PA/LNA,板载天线。支持标准的 IEEE802.11 b/g/n 协议,完整的 TCP/IP 协议栈以及蓝牙协议栈。用户可以使用该模块为现有的设备添加联网功能,也可以构建独立的网络控制器。

其命名规则和封装情况如下: 在这里插入图片描述

4.2.Nodemcu-32s 开发板

Nodemcu-32s 开发板是由安信可开发的NodeMCU开发板。此款模组的核心是 乐鑫的ESP-WROOM-32 系列 芯片 ,具有可扩展、自适应的特点。两个 CPU 核可以被单独控制。时钟频率的调节范围为 80 MHz 到240 MHz,支持 RTOS,是一款通用型 Wi-Fi+BT+BLE MCU 模组。 Nodemcu-32s 模组集成了传统蓝牙、低功耗蓝牙和 Wi-Fi。具有广泛的用途:Wi-Fi支持极大范围的通信连接,也支持通过路由器直接连接互联网;而蓝牙可以让用户连接 手机或者广播 BLE Beacon 以便于信号检测。模组支持的数据传输速率高达 150 Mbps,天线输出功率达到 20 dBm,可实现最大范围的无线通信。因此,这款模组具有行业领 先的技术规格,在高集成度、无线传输距离、功耗以及网络联通等方面性能极佳。 ESP32 的操作系统是带有 LwIP 的 freeRTOS,还内置了带有硬件加速功能的 TLS 1.2。芯片同时支持 OTA 加密升级,方便用户在产品发布之后继续升级。 在这里插入图片描述

使用详情:NodeMCU-32S 核心开发板 NodeMCU-32_V1.3规格书 中文

出厂固件:ai-thinker_nodemcu-32s_dio_32mbit_v1.0_20161101.7z 硬件资源:nodemcu_32s_hardware_resources.7z NodeMCU: https://github.com/nodemcu/nodemcu-firmware/tree/dev-esp32 Arduino: https://github.com/espressif/arduino-esp32

4.3.ESP32-CAM摄像头开发板

在这里插入图片描述

ESP32-CAM是安信可最新发布小尺寸的摄像头模组。该模块可以作为最小系统独立工作,尺寸仅为2740.54.5mm,深度睡眠电流最低达到6mA。 ESP32-CAM可广泛应用于各种物联网场合,适用于家庭智能设备、工业无线控制、无线监控、QR无线识别,无线定位系统信号以及其它物联网应用,是物联网应用的理想解决方案。



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