从ESP8266说起

从某种程度上说,ESP8266开创了物联网微控制器的先河,使得搭配Wi-Fi接口的微控制器成本大幅度降低,这种控制器既满足了物联网对Wi-Fi的首要要求,又满足了物联网终端设备对微控制器方案成本的苛刻要求。在几年前,一个Wi-Fi插座甚至要动用AR9331等路由器芯片方案,成本根本降不下来,这两年,基于ESP8266的Wi-Fi插座甚至做到30元以内。<br /> ESP32芯片针对ESP8266进行了大幅度升级,将801.11 b/g/n Wi-Fi 和 BLE 合二为一,搭配双核32位Tensilica L108 MCU,最高主频可达240MHz,且具备低功耗等多种睡眠模式供不同的物联网应用场景使用,ESP32 有更多的内存空间供用户使用,且有更多的外设可供开发。

ESP32

AIR是基于乐鑫的ESP32微控制器而设计的开源硬件,硬件资源:

  • ESP32 240MHz Dual Core
  • 16MB Flash
  • 150M 11bgn
  • BT4.0
  • CP2104 USB-TTL
  • GPIO
  • SPI
  • 61.6mm*17.78mm

AIR V4.0版本是第一个市售版本,功能清单如下:

  • 兼容面包版的宽度,极窄设计。
  • 板载了CP2104芯片,方便调试。
  • 板载了4MByte SPI FLASH。存储用户代码。

AIR V5.0是升级版本,在V4.0基础上优化如下:

  • 去耦电容增加,特别是WiFi部分。
  • FLASH由4MByte升级为16MByte。
  • 一体化设计,出色性能,双核双模,极窄设计。

AIR V6.0:

  • 4.0, 5.0存在一个BUG,IO21(右下角倒数第二个PIN)外接线后,会影响WI-FI链接,检查发现IO21的布线经过了晶振背面,V6.0改掉。
  • 增加锂电池接口,充放电电路。

ESP32处理器介绍

类目 规格
主要特征 Tensilica LX6 双核处理器,主频 240 MHz,运算能力高达 600 DMIPS,内置 520 KB SRAM,内置 802.11BGN HT40 Wi-Fi 收发器、基带、协议栈和 LWIP,集成双模蓝牙(传统蓝牙和低功耗蓝牙),最大支持外部16 MByte Flash,工作电压:2.2V 至 3.6V,工作温度范围:-40°C 至 +125°C,板载天线 / IPEX 连接外置天线
传感器 超低噪声模拟放大器,霍尔传感器,10 个电容式触摸传感器接口,32kHz 晶振
32x GPIO 3 x UARTs,带硬件流控,3 x SPI,2 x I2,12 x ADC 输入信道,2 x DAC,2 x I2C,任意 GPIO 均可配置为 PWM/定时器和输入/输出,OpenOCD 调试接口配备 32kB TRAX 缓存,50 MHz SDIO 主/从模式,支持 SD 卡接口
安全机制 WEP、WPA/WPA2 PSK/Enterprise,加密硬件加速:AES / SHA2 / 椭圆曲线加密 / RSA-4096
性能 支持 Sniffer、Station、softAP 和 Wi-Fi Direct 模式,最大数据速率:150 Mbps@11n HT40、72 Mbps@11n HT20、54 Mbps@11g、11 Mbps@11b,最大发射功率:19.5 dBm@11b、16.5 dBm@11g、15.5 dBm@11n,接收器灵敏度达 -98 dBm,UDP 持续吞吐量达 135 Mbps,深度睡眠模式下电流仅为 2.5 μA

乐鑫ESP32规格

型号 核心 内置FLASH 封装面积
ESP32-D0WDQ6 2 0MB 6x6
ESP32-D0WD 2 0MB 5x5
ESP32-D2WD 2 2MB 5x5
ESP32-S0WD 2 0MB 5x5

AIR是什么,怎么玩?

AIR是基于ESP32-D0WDQ6打造的一款开源硬件,专门为面包板设计,板载了开发者最为关心的程序下载功能和运行看到log。正面每个引脚都有功能标注,让开发者省去了解繁杂的硬件,专注于程序编写与运行结果。

AIR已经推出多个版本,最新版本V6的特性,还是非常多的:

  • USB-UART芯片:CP2104,无需额外的串口下载器
  • 支持自动进入下载状态
  • 串口收发指示灯,电源指示灯,GPIO25指示灯(一般用于状态指示)
  • 沉金工艺,白色阻焊,黑色超精美丝印
  • 支持锂电池接口,默认充电电流设定为333mA
  • 板载天线,所有阻容感均为村田料,信号强劲
  • 极窄设计,尺寸是61.6 X 17.78mm,非常小巧可爱,直接插面包板,两侧还可以留5排孔
  • 因乐鑫官方SD卡示例程序占用GPIO2,导致使用SD卡例程时会出现无法下载程序的情况,AIR V6已经针对此情况做了修复

可以拿来做什么

AIR提供了非常方便的联网功能,势必不能以常规微控制器对待。

  • WI-FI四轴飞行器的需求:WI-FI连接,启动tcp服务器接收来自手机的控制命令,多路PWM控制无刷电机,IIC或者SPI连接传感器,ADC监测电池电压、电流等等
  • 串口转WI-FI 需求:WI-FI连接,简单的控制界面,实现TCP、UDP服务器与串口的透传
  • 串口转网络的需求:以太网连接,简单的控制界面,实现TCP、UDP服务器与串口的透传
  • 语音对话的需求:使用Alexa服务,ESP32可以通过IIS接口连接codec收集本地用户发出的声音命令,将语音数据传送给Amazn Alexa后取得对话回答的音频数据,再通过本地IIS接口codec播放出来
  • 相机的视频流传输
  • WI-FI语音识别设备
  • 智能插座
  • Mesh网络
  • 婴儿监控器
  • WI-FI位置感知设备
  • 家庭自动化

还有很多,就不一一介绍了,总之,AIR依靠ESP32提供了非常强大的互联和处理能力

  • 最后更改: 4月前
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