Leírás
A Seeed Studio XIAO ESP32S3 – ESP32-S3R8 Wi-Fi/BLE fejlesztőpanel azokhoz a projektekhez érdekes, ahol már kell az ESP32-S3 teljesítménye, Wi-Fi és Bluetooth kapcsolat, közben az egész elektronikának nagyon kis helyre kell beférnie. A panel mindössze 21 × 17,8 mm, mégis kétmagos, legfeljebb 240 MHz-es ESP32-S3R8 dolgozik rajta 8 MB PSRAM-mal és 8 MB Flash memóriával.
A kis méret itt tényleg használható előny. Egy vezeték nélküli szenzorba, kézi műszerbe vagy saját NYÁK-ra sokkal könnyebb beilleszteni, mint egy hosszú, két sor tüskesoros ESP32 fejlesztőkártyát. Közben megmarad az USB-C programozás, az I2C, SPI, UART, 11 GPIO és 9 analóg bemenet.
A rádióhoz U.FL csatlakozós 2,4 GHz-es antenna tartozik. Ez beépítésnél különösen jól jön, mert az antennát nem muszáj közvetlenül a panel mellé tenni. Kis műanyag házban, akkumulátor mellett vagy saját NYÁK-on sokszor egyszerűbb így értelmes helyet találni neki.
A hátoldali akkumulátorpontokra 3,7 V-os tölthető lítiumcella köthető, amelyet a panel USB-ről tölteni is tud. Akkumulátoros projektnél két részletet érdemes már az elején betervezni: ilyenkor az 5V kivezetésen nincs feszültség, az akkumulátor feszültsége pedig ezen az alapváltozaton nincs külön ADC-re kötve.
Amikor a hely már tényleg számít
Egy átlagos ESP32 fejlesztőpanel próbapadon kényelmes. Van rajta sok tüske, nagy USB csatlakozó, hely minden körül. Amikor viszont ugyanazt az elektronikát bele kell tenni egy kis dobozba, gyorsan kiderül, mennyit foglal maga a fejlesztőpanel.
A Seeed Studio XIAO ESP32S3 – ESP32-S3R8 Wi-Fi/BLE fejlesztőpanel ezen a ponton kezd értelmet nyerni. Egy kis hőmérőbe, hordozható adatgyűjtőbe vagy BLE-s kezelőbe úgy fér be, hogy a vezérlő nem lesz a készülék legnagyobb alkatrésze.
A méretért cserébe kevesebb kivezetett lábat kapunk. A 11 GPIO sok projekthez elég, de itt már érdemes papíron kiosztani őket, mielőtt összeforrasztod a panelt. Egy I2C kijelző kevés lábat kér, egy SPI kijelző már többet, aztán jön még egy UART, néhány gomb és egy megszakítási bemenet. Ilyenkor gyorsan fogy a hely a láblistán is.
Első bekapcsolás – USB-C, és már mehet is a program
A legegyszerűbb indulás USB-C kábellel történik. Ugyanez a csatlakozó adja a tápot és ezen keresztül programozható a panel.
Arduino IDE-ben a megfelelő ESP32 kártyacsomag után a XIAO ESP32S3 kiválasztható célpanelként. MicroPython és ESP-IDF is használható, így a fejlesztési környezetet nem maga a hardver korlátozza.
Első próbára érdemes valami nagyon egyszerű programot feltölteni. Egy LED villogtatás vagy soros kiírás már megmutatja, hogy az USB kapcsolat és a programozás rendben van.
Ha egy rosszul sikerült firmware után eltűnik az USB kapcsolat, a BOOT gombbal vissza lehet hozni programozható állapotba. Ez natív USB-s mikrokontrollernél fontos kapaszkodó, mert maga a futó program is képes olyan helyzetet előállítani, ahol a normál USB felismerés már nem indul el.
A Wi-Fi antenna itt külön alkatrész
A panelen U.FL antennacsatlakozó van, a hozzá tartozó 2,4 GHz-es antenna a csomag része.
Ezt még a rádiós próbák előtt érdemes feltenni. Az U.FL csatlakozó apró és sérülékeny, ezért a dugót pontosan fölé igazítva, függőlegesen célszerű a helyére nyomni. Oldalról feszegetve könnyen megsérülhet a panelen lévő aljzat.
A készülékházban az antenna helye is számít. Nagy földfelület, akkumulátor, fém burkolat vagy árnyékolás mellett más eredményt kaphatsz, mint a csupasz próbapadon.
Ha egy Wi-Fi-s projekt asztalon szépen működik, a doboz összezárása után pedig csökken a hatótáv, az antenna környezetét ugyanúgy érdemes vizsgálni, mint a programot.
NEM tartalmaz integrált antennát – mindenképp a uFl antenna használata szükséges!
Akkumulátorról is használható
A panel hátoldalán akkumulátorcsatlakozási pontok vannak. Ide 3,7 V névleges feszültségű tölthető lítiumcella köthető. A polaritást forrasztás előtt érdemes még egyszer ellenőrizni. Itt nincs olyan csatlakozóház, amely fizikailag megakadályozná a fordított bekötést.
USB-C csatlakoztatásakor a panel tölteni tudja a cellát, így egy hordozható eszközhöz nem feltétlenül kell külön töltőmodult beépíteni.
Van viszont két olyan részlet, ami prototípusnál könnyen elsiklik:
- Akkumulátoros üzemben az 5V kivezetésen nincs USB-ről érkező 5 V. Ha egy szenzort vagy kijelzőt innen táplálsz, USB-ről még szépen működhet, az USB kábel lehúzása után pedig leáll.
- Az akkufeszültséget az alap Seeed Studio XIAO ESP32S3 – ESP32-S3R8 Wi-Fi/BLE fejlesztőpanel nem méri közvetlenül. Ha a programban szeretnél töltöttséget becsülni, egy feszültségosztót és egy szabad ADC bemenetet külön be kell tervezni.
Mire jó a 8 MB PSRAM?
Egy egyszerű szenzorolvasó programban valószínűleg nem ez lesz az első adat, amit észreveszel.
A 8 MB PSRAM akkor kezd dolgozni helyetted, amikor már nagyobb pufferek, webes felület, hálózati adatcsomagok vagy memóriaigényesebb könyvtárak kerülnek a programba. Ilyenkor jóval több hely marad a nagyobb adatszerkezeteknek.
A PSRAM külső memória, ezért nem teljesen ugyanúgy viselkedik, mint a processzor belső SRAM-ja. Időkritikus kódnál és nagyon gyors adatelérésnél továbbra is érdemes átgondolni, mi kerüljön belső memóriába és mi mehet PSRAM-ba.
Mire használható jól?
- Kis méretű Wi-Fi-s szenzoregységhez.
- BLE-s kézi vezérlőhöz vagy hordozható elektronikához.
- Akkumulátoros adatgyűjtőhöz.
- Saját készülékbe épített kompakt vezérlőként.
- USB-s HID vagy más natív USB funkciót használó eszközhöz.
- I2C és SPI érzékelőket összefogó vezeték nélküli csomóponthoz.
- Webes kezelőfelületet futtató apró vezérlőhöz.
- Saját NYÁK-on foglalatba vagy forrasztva beépített XIAO rendszerhez.
Mire kell figyelni beüzemeléskor?
| Mire figyelj? | Mit okoz? |
|---|---|
| Felkerült az U.FL antenna? | Wi-Fi és BLE használatnál ez adja a rádiós kapcsolat antennáját. |
| Hány GPIO kell a teljes projekthez? | A panelen 11 kivezetett GPIO van, ezért összetettebb bekötésnél előre érdemes kiosztani őket. |
| 3,3 V-os jeleket kapnak a bemenetek? | Az ESP32-S3 GPIO 3,3 V-os logikával dolgozik. |
| Akkumulátorról is kell 5 V valamelyik modulnak? | BAT üzemben az 5V kivezetés nem szolgáltat feszültséget. |
| Szeretnéd mérni az akkumulátor feszültségét? | Ehhez külső feszültségosztó és egy ADC bemenet szükséges. |
| Nem jelenik meg USB-n a panel? | BOOT módból új firmware tölthető fel. |
| Sok analóg jelet mérsz? | Kilenc kivezetés használható ADC bemenetként. |
A 3,3 V-os GPIO-t érdemes komolyan venni
A XIAO ESP32S3 logikai oldala 3,3 V-os.
Ez I2C érzékelőknél és modern moduloknál általában kényelmes, mert sok periféria szintén ezen a jelszinten dolgozik. Régebbi 5 V-os modulnál viszont külön meg kell nézni a jelvezetékeket.
Egy 5 V-os digitális kimenetet nem érdemes csak azért közvetlenül az ESP32-S3 GPIO-ra kötni, mert a tápellátások egyébként kompatibilisnek tűnnek. Ilyenkor szintillesztő, megfelelő feszültségosztó vagy 3,3 V-os interfész szükséges.
Mit jelent a 11 GPIO a gyakorlatban?
Egy kis projektben sok. Néhány I2C érzékelő ugyanazon a két vezetéken osztozik. Egy UART két lábat használ. Egy egyszerű gomb vagy megszakítás újabb egyet. Amikor viszont párhuzamos busz, sok gomb, több külön chip-select és több vezérlőjel kerül a rajzra, gyorsan elfogynak a szabad kivezetések.
Ilyenkor két út van: I/O-bővítő kerül a rendszerbe, vagy nagyobb XIAO/ESP32-S3 változatot választasz. Ezt sokkal kényelmesebb még a tervezés elején eldönteni, mint akkor, amikor már csak egyetlen szabad GPIO maradt.
Műhelytipp
A XIAO-t már az első próbán úgy érdemes kezelni, mintha a kész készülékben lenne: Tedd fel az antennát, próbáld ki akkumulátorról, és nézd meg, mi történik akkor, amikor teljesen kihúzod az USB-C kábelt. Ez gyorsan megmutatja, melyik periféria kapott eddig észrevétlenül USB-ről tápot.
Ha akkumulátoros készüléket építesz, a fejlesztés végén ne csak öt percig járasd így. Hagyd működni hosszabb ideig, használd a Wi-Fi-t vagy BLE-t ugyanúgy, ahogy majd a kész eszközben fogod. Ilyenkor már nem a fejlesztőasztal kényelmes körülményeit látod, hanem azt, hogyan viselkedik tényleges beépítésben.
Műszaki jellemzők
| Jellemző | Érték |
|---|---|
| Terméktípus: | kompakt Wi-Fi/BLE mikrovezérlő fejlesztőpanel |
| Gyártó: | Seeed Studio |
| Típus: | XIAO ESP32S3 |
| Mikrovezérlő: | ESP32-S3R8 |
| Processzor: | kétmagos, 32 bites Xtensa LX7 |
| Maximális órajel: | 240 MHz |
| Belső SRAM: | 512 KB chip-szinten |
| PSRAM: | 8 MB |
| Flash memória: | 8 MB |
| Wi-Fi: | 2,4 GHz, IEEE 802.11 b/g/n |
| Bluetooth: | Bluetooth Low Energy 5.0 |
| Antennacsatlakozó: | U.FL |
| Mellékelt antenna: | 2,4 GHz |
| USB csatlakozó: | USB-C |
| USB kapcsolat: | natív ESP32-S3 USB |
| GPIO: | 11 db |
| PWM: | 11 GPIO |
| ADC bemenet: | 9 db |
| I2C: | igen |
| SPI: | igen |
| UART: | igen |
| I2S: | igen, ESP32-S3 perifériaként |
| GPIO logikai szint: | 3,3 V |
| USB táp: | 5 V |
| Akkumulátor: | 3,7 V tölthető lítiumcella (opcionális) |
| Beépített akkumulátortöltés: | igen |
| Akkufeszültség közvetlen mérése: | nincs az alapváltozaton |
| 5V kivezetés akkumulátoros üzemben: | nincs feszültség |
| Tipikus deep sleep fogyasztás: | 14 µA |
| BOOT gomb: | igen |
| RESET gomb: | igen |
| Felhasználói LED: | igen |
| Töltésjelző LED: | igen |
| Méret: | 21 × 17,8 mm |
| Működési hőmérséklet: | -20…+65 °C |
| Beforrasztott tüskesor: | nem |
Dokumentáció
- XIAO ESP32S3 kezdő és hardveres útmutató
- XIAO ESP32S3 lábkiosztás és perifériák
- XIAO ESP32S3 MicroPython útmutató
- ESP32-S3 fejlesztési dokumentáció
Csomag
- 1 db Seeed Studio XIAO ESP32S3 – ESP32-S3R8 Wi-Fi/BLE fejlesztőpanel
- 1 db U.FL csatlakozós 2,4 GHz-es antenna
Értékelések
Még nincsenek értékelések.