Questo modulo fa parte della famiglia ESP e’ leggermente diverso dall’ESP8266. Sia come piedinatura che come caratteristiche tecniche leggermente superiori, ma per questo cercate in giro su internet i datasheet.

Se montato su una DEV-BOARD e’ programmabile con il tool di arduino tramite USB.

E’ un ottima alternativa all’ESP8266 anche a livello di costo sui siti cinesi si trvano dei moduli montati su develop board a prezzi stracciati. Unica accortezza bisogna collegare un condensatore elettrolitico da 10uF tra il piedino EN e massa altrimenti a ogni tentativo di programmazione il processore si riavvia.

Modelli di DEVELOP-BOARD

Equipaggiati con questo modulo possiamo trovare diverse Develop Board che si differiscono per piedinatura, io ho usato la DEVKITC 38 pins.

Si differenzia per il numero di pin disponibili all’esterno e la loro disposizione pertanto non possono essere pin-to-pin compatibili ma il modulo core rimane lo stesso. La DEVboard puo essere alimentata a 5 V sul pin Vin oppure da USB . ATTENZIONE i segnali in input non possono superare i 3,3 V causa arrostimento del chip.

Di seguito potete scaricare il data sheet completo

Piedinatura e Utilizzo

Non tutti i pin possono essere usati nello stesso modo, nella tabella sotto vediamo in che modo possono essere usati.

GPIO	INPUT	OUTPUT	NOTE
0	CON PULL-UP	SI	Emette segnale PWM al Boot
1	TX pin	SI	Uscita seriale debug al boot
2	SI	SI	legato al led on board
3	SI	RX pin	HIGH al boot
4	SI	SI
5	SI	SI	Emette segnale PWM al Boot
6	NO	NO	connesso alla flash SPI integrata(SCK/CLK)
7	NO	NO	connesso alla flash SPI integrata(SDO/SD0)
8	NO	NO	connesso alla flash SPI integrata(SDI/SD1)
9	NO	NO	connesso alla flash SPI integrata(SHD/SD2)
10	NO	NO	connesso alla flash SPI integrata(SWP/SD3)
11	NO	NO	connesso alla flash SPI integrata(CSC/CMD)
12	SI	SI	Se messo a 3,3V blocca il boot
13	SI	SI
14	SI	SI
15	SI	SI
16	SI	SI
17	SI	SI
18	SI	SI
19	SI	SI
20	SI	SI
21	SI	SI
22	SI	SI
23	SI	SI
24	SI	SI
25	SI	SI
26	SI	SI
27	SI	SI
28	SI	SI
29	SI	SI
30	SI	SI
31	SI	SI
32	SI	SI
33	SI	SI
34	SI	NO	Solo ingresso
35	SI	NO	Solo ingresso
36	SI	NO	Solo ingresso
37	SI	NO	Solo ingresso
38	SI	NO	Solo ingresso
39	SI	NO	Solo ingresso

-Pin in solo ingresso

I GPIO dal34 al 36 sono utilizzabili solamente in ingresso, se vengono configurati come output non si riescono a pilotare. Non sono forniti di resistenze di pull interne quindi vanno usate quelle esterne.

-SPI flash interna

Sui GPIO 6 -11 e’ connessa la memoria FLASH interna e vengono messi a disposizione all’esterno tramite i pin relativi, e’ bene NON utilizzare questi pin lasciandoli liberi.

-Pin CAPACITIVI

i GPIO 0-2-4-12-13-14-15-27-32-33 sono dei pin utilizzabili sia in ingresso che in uscita, se usati in ingresso hanno la particolarita’ che possono gestire il TOUCH , cioe’ sono in grado di sentire il tocco del dito sostituendo cosi il pulsante meccanico.

-Convertitori Analogico/Digitale

Tutti i GPIO configurabili come ingressi, hanno la funzione di convertitori analogici digitali con risoluzione di 12bits. sono divisi in due gruppi, ADC1 e ADC2, gli ingressi sono divisi cosi:

ADC1 (GPIO 36,37,38,39,32,33,34,35)

ADC2 (GPIO 4,0,2,15,13,12,14,27,25,26) ADC non utilizzabili se si usa il WIFI.

I canali ADC hanno risoluzione 12 bits pertanto la scala di valori sara’ 0 – 4095, il range va da 0V a 3,3V. Questo significa che hanno una risoluzione di 0.8mV. I converitori pero’ non sono completamente lineari in tutta la loro escursione, in particolare nella zona bassa e quella alta, pertanto e’ consigliabile non usarlo con tensioni inferiori a 0.20V o superiori di 3.00V non essendo affidabili

-Convertitori Digitali/Analogici

E’ fornito di due convertitori D/A a 8 bit 0-254 converte il valore digitale in una tensione analogia con un range 0- 3,3 con risoluzione di circa 13mV

DAC1 GPIO 25

DAC2 GPIO 26

-Ingressi RTC WakeUp

Ci sono alcuni ingressi che possono essere usati per portare il processore dallo stato di SLEEP (funzione che abbatte il consumo energetico cofigurabile)al funzionamento normale. Questi sono i pin associabili alla funzione RTC wakeup:

• RTC_GPIO0 (GPIO36)
• RTC_GPIO3 (GPIO39)
• RTC_GPIO4 (GPIO34)
• RTC_GPIO5 (GPIO35)
• RTC_GPIO6 (GPIO25)
• RTC_GPIO7 (GPIO26)
• RTC_GPIO8 (GPIO33)
• RTC_GPIO9 (GPIO32)
• RTC_GPIO10 (GPIO4)
• RTC_GPIO11 (GPIO0)
• RTC_GPIO12 (GPIO2)
• RTC_GPIO13 (GPIO15)
• RTC_GPIO14 (GPIO13)
• RTC_GPIO15 (GPIO12)
• RTC_GPIO16 (GPIO14)
• RTC_GPIO17 (GPIO27)
• RTC_GPIO0 (GPIO36)
• RTC_GPIO3 (GPIO39)
• RTC_GPIO4 (GPIO34)
• RTC_GPIO5 (GPIO35)
• RTC_GPIO6 (GPIO25)
• RTC_GPIO7 (GPIO26)
• RTC_GPIO8 (GPIO33)
• RTC_GPIO9 (GPIO32)
• RTC_GPIO10 (GPIO4)
• RTC_GPIO11 (GPIO0)
• RTC_GPIO12 (GPIO2)
• RTC_GPIO13 (GPIO15)
• RTC_GPIO14 (GPIO13)
• RTC_GPIO15 (GPIO12)
• RTC_GPIO16 (GPIO14)
• RTC_GPIO17 (GPIO27)

-Uscite PWM

Si possono usare tutte le uscite GPIO (all’infuori dei GPIO 34 e 39) per generare segnali PWM diversi per ogni pin sia in frequenza che in dutycicle. per utilizzarli bisogna configurare, tramite il linguaggio scelto per la programmazione, i seguenti parametri per ogni GPIO :

• Frequenza del segnale;
• Duty cycle;
• canale PWM ;
• GPIO di uscita del segnale .

-I2C

L’ ESP32 puo gestire due canali I2C e possono essere usati tutti i pin GPIO come segnali SDA e SCL, Quando si usa l’ESP32 con l’IDE di Arduino i pin di default sono SDA GPIO21 – SCL GPIO22

Se si vuole utilizzare pin diversi usando la libreria wire.h dobbiamo utilizzare il comando seguente per assegnare i pin:

Wire.begin(pinSDA, pinSCL);

-SPI

La scheda ha due canali SPI chiamati V e H, non ci sono differenze tra i due canali escluso che sono disponibili su pin diversi. L’uso del bus SPI con ESP32 e’ impostato di default sui pin:

SPI	MOSI	MISO	CLK	CS
VSPI	GPIO23	GPIO19	GPIO18	GPIO5
HSPI	GPIO13	GPIO12	GPIO14	GPIO15

-INTERRUPTS

Tutti i pin GPIO in ingresso, possono essere configurati come ITERRUPT esterni

-STRAPPING PINS

Questi pin sono utilizzati per impostare l’ESP32 in modalita’ boot o flashing.

• GPIO 0
• GPIO 2
• GPIO 4
• GPIO 5 (deve essere HIGH durante boot)
• GPIO 12 (deve essere LOW durante boot)
• GPIO 15 (deve essere HIGH durante boot)

Se si usano le DEV BOARD con l’intrerfaccia USB integrata possiamo anche non preoccuparci dello stato di questi pin per la programmazione del BOOT o durante la fase di programmazione del firmware, in quanto l’ IDE di programmazione imposta in automatico questi pin in base al tipo di programmazione da effettuare (boot o flashing).

Se usiamo questi PIN collegandoli a dispositivi esterni, potremmo avere qualche difficolta’ di caricamento del firmware o del boot, in questo caso e’ necessario scollegare l’ESP32 dalla scheda programmarla e poi rimetterla al suo posto. Dopo il reset o il flashing questi pin lavorano normalmente.

-PIN allo stato alto al boot

Alcuni GPIO al momento dell’avvio o del reset si porteranno allo stato alto o genereranno un uscita PWM , se a questi gpio sono collegate apparecchiature esterne come ad esempio LED, RELE’ , sensori etc. etc. questi dispositivi potranno generare anomalie durante la fase di avvio o reset.

• GPIO 1
• GPIO 3
• GPIO 5
• GPIO 6 to GPIO 11 (connessi al ESP32 SPI della memoria flash integrata – si raccomanda di non usare questi pin).
• GPIO 14
• GPIO 15

-Enable (pin EN)

Questo pin abilita il regolatore 3,3V integrato, e’ mantenuto normalmente alto , se collegato a massa disabilita il regolatore 3,3V spegnendo la CPU, puo essere usato per riavviare la CPU con un pulsante , normalmente va collegato a GND con un condensatore di 10uF.

-GPIO dati tecnici

Gli ingressi/uscita hanno una tensione massima di 3,3V allo stato alto e possono fornire un massimo di 40mA.

riferimenti

Questo articolo e’ una traduzione parziale dell’ articolo seguente

ESP32 Pinout Reference: Which GPIO pins should you use?