WT32‑ETH01 – ESP32 Ethernet, Wi‑Fi, Bluetooth modul [beágyazott hálózati gateway IoT projektekhez]

Leírás

A WT32-ETH01 olyan ESP32-alapú hálózati modul, amelyen a Wi-Fi és Bluetooth mellé valódi, RJ45 csatlakozós 10/100 Mbps Ethernet kapcsolat is került. A vezetékes hálózatot LAN8720A PHY kezeli, ezért nem kell külön Ethernet shieldet vagy SPI-s LAN modult építeni a vezérlő mellé. Ez különösen akkor hasznos, amikor egy ESP32-s vezérlőt fix helyen, kábeles helyi hálózatra kell kötni.

A WT32-ETH01 WT32-S1 modulra épül, 4 MB Flash memóriával, 2,4 GHz-es Wi-Fi-vel és Bluetooth 4.2 BR/EDR + BLE rádióval. A tápellátása 5 V-ról vagy 3,3 V-ról történhet, de a két tápbemenet egyszerre nem használható. A tápforrás legalább 500 mA terhelhetőségű legyen.

A legfontosabb korlát fejlesztéskor az, hogy nincs a panelen USB-soros átalakító, ezért közvetlen firmware-feltöltéshez külső 3,3 V logikai szintű USB-UART adapter szükséges. Az RJ45 csatlakozó nem ad PoE tápellátást, a panelt külön kell megtáplálni.

A feltöltéshez a ESP32-ETH-01 uploader javasolt hozzá.

Hol?

Mi ez egy mondatban: a WT32-ETH01 egy programozható ESP32 Ethernet modul, amely egy panelen egyesíti a WT32-S1 vezérlőt, a LAN8720A 10/100 Mbps Ethernet PHY-t, az RJ45 csatlakozót, a 2,4 GHz-es Wi-Fi-t és a Bluetooth kapcsolatot.

A vezérlő saját firmware-rel ugyanúgy használható, mint egy ESP32-alapú beágyazott rendszer, de a vezetékes hálózati kapcsolat eleve a panel része. Az eredeti AT parancskészlet soros port és Ethernet közötti adatátvitelt, TCP kliens- és szervermódot, valamint UDP kliens- és szervermódot is tartalmaz.

Így épül be a megoldásokba

A WT32-ETH01 Ethernet-oldalán a LAN8720A PHY RMII kapcsolaton kommunikál az ESP32 Ethernet MAC egységével. A bevált konfiguráció PHY címe 1, a PHY tápvezérlése GPIO16, az MDC GPIO23, az MDIO GPIO18, az RMII referenciaóra pedig GPIO0 bemeneten érkezik. Ugyanezt a kiosztást használja az Arduino-ESP32 board definíció és az ESPHome konkrét WT32-ETH01 példája is.

A hálózat mellett kivezetett GPIO-k, UART és egyéb ESP32 perifériák is használhatók, de nem minden ESP32 láb szabad: az Ethernet alrendszer több GPIO-t lefoglal. IO35, IO36 és IO39 csak bemenetként használható. A panelen külön EN és IO0 hozzáférés is van, ami a soros firmware-feltöltéshez szükséges.

Hol jön jól igazán?

• Soros eszköz Ethernet hálózatra illesztésénél a WT32-ETH01 UART és LAN kapcsolatot egyetlen programozható vezérlőben adja.
• Home Assistant vagy ESPHome rendszerben vezetékes hálózatú érzékelő- és vezérlőcsomópont építhető rá.
• Saját firmware-rel MQTT-alapú adatgyűjtő vagy vezérlő készíthető olyan helyre, ahol a kábeles LAN az elsődleges kapcsolat.
• Helyi webszervert vagy REST interfészt futtató vezérlőnél a hálózati kapcsolat közvetlenül a panel RJ45 aljzatán elérhető.
• UART-os mérőeszköz vagy régebbi vezérlő hálózati átjárójához a TCP és UDP kommunikáció használható.
• Olyan prototípusban is használható, ahol Ethernet mellett Wi-Fi vagy Bluetooth kapcsolatot is igényel a saját firmware.

Mire kell figyelni beüzemeléskor?

Választáskor ezekre figyelj

A WT32-ETH01 kiválasztásánál nem csak az számít, hogy van rajta RJ45 csatlakozó. A rendszertervnél ezek a döntési adatok fontosak:

• A vezetékes kapcsolat 10/100 Mbps Ethernet, LAN8720A PHY-val.
• A Wi-Fi a 2,4 GHz-es 802.11 b/g/n/e/i tartományt használja.
• A Bluetooth verzió 4.2, BR/EDR és BLE támogatással.
• A tápfeszültség 5 V vagy 3,3 V, egyszerre csak az egyik.
• A tápegység minimális terhelhetősége 500 mA.
• Közvetlen USB-s programozás nincs, külső USB-UART adapter szükséges.
• A csomag két tüskesort tartalmaz, tehát a csatlakozók beforrasztásával számolni kell.

Amikor nem ez lesz a jó megoldás

Ne ezt válaszd, ha

• az Ethernet kábelen keresztül PoE tápellátást is szeretnél, mert a panel nem tartalmaz PoE tápegységet.
• beépített USB csatlakozós, közvetlenül programozható fejlesztőpanelre van szükséged.
• 5 V-os digitális jeleket közvetlenül szeretnél az ESP32 GPIO-kra kapcsolni.
• a projekt minden ESP32 GPIO-t szabadon igényel, mert az Ethernet hardver több lábat lefoglal.
• 5 GHz-es Wi-Fi szükséges, mert a rádiós rész a 2,4 GHz-es sávot használja.
• Bluetooth 5 funkcióra épül a projekt, mert a WT32-ETH01 Bluetooth 4.2 BR/EDR és BLE rendszert használ.

Egy részlet, amin sok múlhat

A 5 V-os tápbemenet könnyen félreérthető: attól, hogy a WT32-ETH01 5 V-ról is megtáplálható, a GPIO-k nem válnak 5 V-os logikájúvá. Programozásnál és külső perifériáknál 3,3 V-os logikai szinttel kell dolgozni. A másik gyakori hibaforrás a táp. A 80 mA az átlagos működési áram, nem a tápegység méretezési értéke. A specifikált minimum 500 mA terhelhetőségű táp sokkal jobb kiindulópont Ethernet és rádiós működés mellett.

Műszaki jellemzők

Dokumentáció

• WT32-ETH01 kézikönyv (1.4) (angol nyelvű)

Csomag

• 1 x WT32-ETH01 modul
• 2 x tüskesor