Arduino® Nano ESP32
Довідковий посібник із продукту
Артикул: ABX00083
Nano ESP32 із заголовками
опис
Arduino Nano ESP32 (з роз’ємами та без них) — це плата форм-фактора Nano на основі ESP32-S3 (вбудована в NORA-W106-10B від u-blox®). Це перша плата Arduino, яка повністю базується на ESP32 і має Wi-Fi®, а також Bluetooth® LE.
Nano ESP32 сумісний з Arduino Cloud і підтримує MicroPython. Це ідеальна плата для початку розробки IoT.
Цільові зони:
Maker, IoT, MicroPython
особливості
Двоядерний 32-розрядний мікропроцесор LX7 Xtensa®
- До 240 МГц
- 384 КБ ПЗУ
- 512 КБ SRAM
- 16 КБ SRAM в RTC (режим низького енергоспоживання)
- Контролер DMA
потужність
- Робочий випtage 3.3 В.
- VBUS подає 5 В через роз’єм USB-C®
- Діапазон VIN 6-21 В
Підключення
- WiFi®
- Bluetooth® LE
- Вбудована антена
- Передавач/приймач 2.4 ГГц
- До 150 Мбіт/с
Шпильки
- 14x цифровий (21x включаючи аналоговий)
- 8x аналоговий (доступний у режимі RTC)
- SPI(D11,D12,D13), I2C (A4/A5), UART(D0/D1)
Комунікаційні порти
- SPI
- I2C
- I2S
- UART
- CAN (TWAI®)
Низька потужність
- Споживання 7 мкА в режимі глибокого сну*
- Споживання 240 мкА в режимі легкого сну*
- Пам'ять RTC
- Співпроцесор наднизького енергоспоживання (ULP).
- Блок керування живленням (PMU)
- АЦП в режимі RTC
*Номини енергоспоживання, наведені в режимах низького енергоспоживання, стосуються лише SoC ESP32-S3. Інші компоненти на платі (наприклад, світлодіоди) також споживають електроенергію, що збільшує загальне енергоспоживання плати.
Правління
Nano ESP32 — це розробна плата 3.3 В на основі NORA-W106-10B від u-blox®, модуля, який включає систему ESP32-S3 на мікросхемі (SoC). Цей модуль підтримує Wi-Fi® і Bluetooth® Low Energy (LE), з ampповний зв'язок через вбудовану антену. ЦП (32-розрядний Xtensa® LX7) підтримує тактову частоту до 240 МГц.
1.1 Заявка Допampлес
Домашня автоматизація: ідеальна плата для автоматизації вашого дому, яку можна використовувати для розумних вимикачів, автоматичного освітлення та керування двигуном, наприклад, жалюзі з керуванням двигуном.
Датчики IoT: з кількома виділеними каналами АЦП, доступними шинами I2C/SPI та надійним радіомодулем на основі ESP32-S3 цю плату можна легко розгорнути для моніторингу значень датчиків.
Конструкції з низьким енергоспоживанням: створюйте додатки з живленням від акумулятора з низьким енергоспоживанням, використовуючи вбудовані режими низького споживання електроенергії ESP32-S3 SoC.
Ядро ESP32
Nano ESP32 використовує пакет Arduino Board Package для плат ESP32, похідний від ядра arduino-esp32 Espressif.
Рейтинг
Рекомендовані умови експлуатації
| символ | опис | Хв | Тип | Макс | одиниця |
| VIN номер | Вхідний обtage з коду VIN | 6 | 7.0 | 21 | V |
| VUSB | Вхідний обtage від USB-роз'єму | 4.8 | 5.0 | 5.5 | V |
| Тамбіент | Температура навколишнього середовища | -40 | 25 | 105 | °C |
Функціональне завершенняview
Блок-схема
Топологія плати
5.1 Спереду View
View з верхнього боку
Топ View Arduino Nano ESP32
| посилання | опис |
| M1 | NORA-W106-10B (ESP32-S3 SoC) |
| J1 | Роз'єм CX90B-16P USB-C® |
| JP1 | Аналоговий заголовок 1×15 |
| JP2 | 1×15 цифровий заголовок |
| U2 | Понижуючий перетворювач MP2322GQH |
| U3 | GD25B128EWIGR 128 Мбіт (16 МБ) доп. флеш пам'ять |
| DL1 | RGB LED |
| DL2 | LED SCK (послідовний годинник) |
| DL3 | LED Power (зелений) |
| D2 | Діод Шотткі PMEG6020AELRX |
| D3 | PRTR5V0U2X,215 Захист від електростатичного розряду |
NORA-W106-10B (радіомодуль / MCU)
Nano ESP32 оснащений автономним радіомодулем NORA-W106-10B, вбудованим SoC серії ESP32-S3, а також вбудованою антеною. ESP32-S3 базується на мікропроцесорі серії Xtensa® LX7.
6.1 Двоядерний 32-розрядний мікропроцесор LX7 Xtensa®
Мікропроцесор для SoC ESP32-S3 всередині модуля NORA-W106 — двоядерний 32-розрядний Xtensa® LX7. Кожне ядро може працювати на частоті до 240 МГц і має 512 КБ пам'яті SRAM. Особливості LX7:
- 32-розрядний набір інструкцій
- 128-бітна шина даних
- 32-розрядний множник / дільник
LX7 має 384 КБ ПЗУ (постійна пам’ять) і 512 КБ SRAM (Статична пам’ять з довільним доступом). Він також має 8 Кбайт RTC FAST і RTC SLOW пам'яті. Ці пам’яті призначені для роботи з низьким енергоспоживанням, коли до пам’яті SLOW може отримати доступ співпроцесор ULP (Ulta Low Power), зберігаючи дані в режимі глибокого сну.
6.2 Wi-Fi®
Модуль NORA-W106-10B підтримує стандарти Wi-Fi® 4 IEEE 802.11 b/g/n з вихідною потужністю EIRP до 10 дБм. Максимальний радіус дії цього модуля становить 500 метрів.
- 802.11b: 11 Мбіт/с
- 802.11g: 54 Мбіт/с
- 802.11n: 72 Мбіт/с макс. на HT-20 (20 МГц), 150 Мбіт/с макс. на HT-40 (40 МГц)
6.3 Bluetooth®
Модуль NORA-W106-10B підтримує Bluetooth® LE v5.0 з вихідною потужністю EIRP до 10 дБм і швидкістю передачі даних до 2 Мбіт/с. Він має можливість сканувати та рекламувати одночасно, а також підтримує кілька з’єднань у периферійному/центральному режимі.
6.4 PSRAM
Модуль NORA-W106-10B містить 8 МБ вбудованої пам'яті PSRAM. (Вісімковий SPI)
6.5 Посилення антени
Вбудована антена на модулі NORA-W106-10B використовує технологію модуляції GFSK із наведеними нижче рейтингами продуктивності:
Wi-Fi®:
- Типова наведена вихідна потужність: 17 дБм.
- Типова вихідна потужність випромінювання: 20 дБм EIRP.
- Кондуктивна чутливість: -97 дБм.
Bluetooth® Low Energy:
- Типова наведена вихідна потужність: 7 дБм.
- Типова вихідна потужність випромінювання: 10 дБм EIRP.
- Кондуктивна чутливість: -98 дБм.
Ці дані взято з таблиці даних uBlox NORA-W10 (стор. 7, розділ 1.5), доступної тут.
система
7.1 Скидання
ESP32-S3 підтримує чотири рівні скидання:
- CPU: скидає ядро CPU0/CPU1
- Ядро: скидає цифрову систему, за винятком периферійних пристроїв RTC (співпроцесор ULP, пам’ять RTC).
- Система: скидає всю цифрову систему, включаючи периферійні пристрої RTC.
- Чіп: скидає весь чіп.
Можливе програмне скидання цієї плати, а також отримання причини скидання.
Щоб виконати апаратне скидання плати, скористайтеся вбудованою кнопкою скидання (PB1).
7.2 таймери
Nano ESP32 має такі таймери:
- 52-розрядний системний таймер з 2x 52-бітними лічильниками (16 МГц) і 3x компараторами.
- 4x 54-розрядні таймери загального призначення
- 3 сторожових таймера, два в основній системі (MWDT0/1), один у модулі RTC (RWDT).
7.3 Переривання
Усі GPIO на Nano ESP32 можуть бути налаштовані для використання як переривання та забезпечуються матрицею переривань.
Виводи переривання налаштовуються на прикладному рівні за допомогою таких конфігурацій:
- НИЗЬКИЙ
- ВИСОКА
- ЗМІНИТИ
- ПАДІННЯ
- ВІДНОВЛЕННЯ
Протоколи послідовного зв'язку
Мікросхема ESP32-S3 забезпечує гнучкість для різних послідовних протоколів, які вона підтримує. наприкладampТак, шину I2C можна призначити майже будь-якому доступному GPIO.
8.1 Міжінтегральна схема (I2C)
Типові шпильки:
- А4 – ПДР
- A5 – SCL
Шина I2C за замовчуванням призначена для контактів A4/A5 (SDA/SCL) для ретро-сумісності. Однак це призначення контактів можна змінити завдяки гнучкості чіпа ESP32-S3.
Виводи SDA та SCL можна призначити більшості GPIO, однак деякі з цих виводів можуть мати інші важливі функції, які перешкоджають успішному виконанню операцій I2C.
Зверніть увагу: багато програмних бібліотек використовують стандартне призначення контактів (A4/A5).
8.2 Inter-IC Sound (I2S)
Існує два контролери I2S, які зазвичай використовуються для зв’язку з аудіопристроями. Спеціальних контактів для I2S не призначено, це може використовуватися будь-яким вільним GPIO.
У стандартному режимі або режимі TDM використовуються такі рядки:
- MCLK – головний годинник
- BCLK – бітовий годинник
- WS – вибір слова
- DIN/DOUT – послідовні дані
Використання режиму PDM:
- CLK – годинник PDM
- Послідовні дані DIN/DOUT
Дізнайтеся більше про протокол I2S у Espressif Peripheral API – InterIC Sounds (I2S)
8.3 Послідовний периферійний інтерфейс (SPI)
- SCK – D13
- CIPO – D12
- COPI – D11
- CS – D10
Контролер SPI за замовчуванням призначений для контактів вище.
8.4 Універсальний асинхронний приймач/передавач (UART)
- D0 / TX
- D1 / RX
Контролер UART за замовчуванням призначається до контактів вище.
8.5 Двопровідний автомобільний інтерфейс (TWAI®)
Контролер CAN/TWAI® використовується для зв’язку із системами за допомогою протоколу CAN/TWAI®, особливо поширеного в автомобільній промисловості. Для контролера CAN/TWAI® не призначено жодних спеціальних контактів, можна використовувати будь-який вільний GPIO.
Зверніть увагу: TWAI® також відомий як CAN2.0B або «CAN classic». Контролер CAN НЕсумісний з рамками CAN FD.
Зовнішня флеш-пам'ять
Nano ESP32 має зовнішню флеш-пам’ять 128 Мбіт (16 МБ) GD25B128EWIGR (U3). Ця пам'ять підключена до ESP32 через Quad Serial Peripheral Interface (QSPI).
Робоча частота цієї мікросхеми становить 133 МГц, а швидкість передачі даних становить до 664 Мбіт/с.
USB-роз'єм
Nano ESP32 має один порт USB-C®, який використовується для живлення та програмування вашої плати, а також для надсилання та отримання послідовного зв’язку.
Зауважте, що не слід живити плату напругою понад 5 В через порт USB-C®.
Параметри живлення
Живлення може подаватись через контакт VIN або через роз’єм USB-C®. Будь-який томtagЕлектронний вхід через USB або VIN знижується до 3.3 В за допомогою перетворювача MP2322GQH (U2).
Діючий томtage для цієї плати становить 3.3 В. Будь ласка, зверніть увагу, що на цій платі немає контакту 5 В, лише VBUS може забезпечити 5 В, коли плата живиться через USB.
11.1 Силове дерево
11.2 Pin Voltage
Усі цифрові та аналогові контакти Nano ESP32 мають напругу 3.3 В.tage пристрої до будь-якого з контактів, оскільки це може пошкодити плату.
11.3 Рейтинг VIN
Рекомендований вхід обtagДіапазон 6-21 В.
Ви не повинні намагатися живити плату за допомогою voltage поза рекомендованим діапазоном, особливо не вище 21 В.
Ефективність перетворювача залежить від вхідного об’ємуtage через PIN-код VIN. Дивіться середнє значення нижче для роботи плати з нормальним споживанням струму:
- 4.5 В – >90%.
- 12 В – 85-90%
- 18 В – <85%
Ця інформація взята з таблиці даних MP2322GQH.
11.4 VBUS
На Nano ESP5 немає контакту 32 В. 5 В можна забезпечити лише через VBUS, який подається безпосередньо від джерела живлення USB-C®.
Під час живлення плати через контакт VIN контакт VBUS не активується. Це означає, що у вас немає можливості забезпечити 5 В від плати, якщо живлення не здійснюється через USB або ззовні.
11.5 Використання контакту 3.3 В
Вивід 3.3 В підключено до шини 3.3 В, яка підключена до виходу понижуючого перетворювача MP2322GQH. Цей контакт в основному використовується для живлення зовнішніх компонентів.
11.6 Струм контакту
GPIO на Nano ESP32 може обробляти джерело струму до 40 мА та струм споживання до 28 мА. Ніколи не підключайте пристрої, які споживають більший струм, безпосередньо до GPIO.
Механічна інформація
Розпіновка
12.1 Аналоговий (JP1)
| Pin | функція | Тип | опис |
| 1 | D13 / SCK | NC | Послідовний годинник |
| 2 | +3V3 | потужність | +3V3 Power Rail |
| 3 | BOOT0 | Режим | Скидання плати 0 |
| 4 | A0 | Аналоговий | Аналоговий вхід 0 |
| 5 | A1 | Аналоговий | Аналоговий вхід 1 |
| 6 | A2 | Аналоговий | Аналоговий вхід 2 |
| 7 | A3 | Аналоговий | Аналоговий вхід 3 |
| 8 | A4 | Аналоговий | Аналоговий вхід 4 / I²C Serial Data (SDA) |
| 9 | A5 | Аналоговий | Аналоговий вхід 5 / I²C Serial Clock (SCL) |
| 10 | A6 | Аналоговий | Аналоговий вхід 6 |
| 11 | A7 | Аналоговий | Аналоговий вхід 7 |
| 12 | VBUS | потужність | USB живлення (5 В) |
| 13 | BOOT1 | Режим | Скидання плати 1 |
| 14 | GND | потужність | Земля |
| 15 | VIN номер | потужність | томtage Вхід |
12.2 Цифровий (JP2)
| Pin | функція | Тип | опис |
| 1 | D12 / CIPO* | цифровий | Контролер Вхід Периферійний Вихід |
| 2 | D11 / COPI* | цифровий | Контролер Вихід Периферійний Вхід |
| 3 | D10 / CS* | цифровий | Вибір мікросхеми |
| 4 | D9 | цифровий | Цифровий контакт 9 |
| 5 | D8 | цифровий | Цифровий контакт 8 |
| 6 | D7 | цифровий | Цифровий контакт 7 |
| 7 | D6 | цифровий | Цифровий контакт 6 |
| 8 | D5 | цифровий | Цифровий контакт 5 |
| 9 | D4 | цифровий | Цифровий контакт 4 |
| 10 | D3 | цифровий | Цифровий контакт 3 |
| 11 | D2 | цифровий | Цифровий контакт 2 |
| 12 | GND | потужність | Земля |
| 13 | RST | внутрішній | Скинути |
| 14 | D1/RX | цифровий | Цифровий контакт 1 / Послідовний приймач (RX) |
| 15 | D0/TX | цифровий | Цифровий контакт 0 / послідовний передавач (TX) |
*CIPO/COPI/CS замінює термінологію MISO/MOSI/SS.
Монтажні отвори та контур плати
Експлуатація дошки
14.1 Початок роботи – IDE
Якщо ви хочете програмувати свій Nano ESP32 в автономному режимі, вам потрібно встановити Arduino IDE [1]. Щоб підключити Nano ESP32 до комп’ютера, вам знадобиться USB-кабель Type-C®, який також може забезпечити живлення плати, про що свідчить світлодіод (DL1).
14.2 Початок роботи – Arduino Web редактор
Усі плати Arduino, включаючи цю, працюють на Arduino «з коробки». Web Редактор [2], просто встановивши простий плагін.
Arduino Web Редактор розміщено в Інтернеті, тому він завжди буде в курсі останніх функцій і підтримки всіх плат. Дотримуйтесь [3], щоб розпочати кодування в браузері та завантажити свої ескізи на дошку.
14.3 Початок роботи – Arduino Cloud
Усі продукти з підтримкою Arduino IoT підтримуються в Arduino Cloud, що дозволяє вам реєструвати, складати графіки та аналізувати дані датчиків, ініціювати події та автоматизувати свій дім чи бізнес.
14.4 Інтернет-ресурси
Тепер, коли ви ознайомилися з основами того, що ви можете робити з платою, ви можете досліджувати безмежні можливості, які вона надає, перевіряючи цікаві проекти в Arduino Project Hub [4], Arduino Library Reference [5] та онлайн-магазині [6]. ]; де ви зможете доповнити свою плату датчиками, приводами тощо.
14.5 Відновлення плати
Усі плати Arduino мають вбудований завантажувач, який дозволяє прошивати плату через USB. Якщо скетч блокує процесор і плата більше не доступна через USB, можна увійти в режим завантажувача, двічі натиснувши кнопку скидання одразу після ввімкнення.
Сертифікати
Декларація відповідності CE DoC (ЄС)
Ми заявляємо під свою виняткову відповідальність, що вищезгадані продукти відповідають основним вимогам наступних директив ЄС і, отже, відповідають вимогам вільного переміщення на ринках, що включають Європейський Союз (ЄС) та Європейську економічну зону (ЄЕЗ).
Декларація відповідності ЄС RoHS & REACH 211
01
Плати Arduino відповідають Директиві RoHS 2 2011/65/EU Європейського парламенту та Директиві RoHS 3 2015/863/EU Ради від 4 червня 2015 року щодо обмеження використання деяких небезпечних речовин в електричному та електронному обладнанні.
| Речовина | Максимальний ліміт (ppm) |
| Свинець (Pb) | 1000 |
| Кадмій (кд) | 100 |
| Ртуть (Hg) | 1000 |
| Шестивалентний хром (Cr6+) | 1000 |
| Полібромовані біфеніли (PBB) | 1000 |
| Полібромовані дифенілові ефіри (ПБДЕ) | 1000 |
| Біс(2-Етилгексил} фталат (DEHP) | 1000 |
| Бензилбутилфталат (BBP) | 1000 |
| Дибутилфталат (DBP) | 1000 |
| Діізобутилфталат (DIBP) | 1000 |
Винятки : Жодних винятків не вимагається.
Плати Arduino повністю відповідають відповідним вимогам Регламенту Європейського Союзу (EC) 1907/2006 щодо реєстрації, оцінки, авторизації та обмеження хімічних речовин (REACH). Ми не декларуємо жоден із SVHC https://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table), перелік речовин-кандидатів, що викликають дуже велике занепокоєння для отримання дозволу, наразі опублікований ECHA, присутній у всіх продуктах (а також в упаковці) у кількостях, загальних у концентрації, що дорівнює або перевищує 0.1%. Наскільки нам відомо, ми також заявляємо, що наша продукція не містить жодної з речовин, зазначених у «Списку авторизації» (Додаток XIV до регламенту REACH) і речовин, що викликають дуже велике занепокоєння (SVHC) у будь-яких значних кількостях, як зазначено. згідно з Додатком XVII до списку кандидатів, опублікованого ECHA (Європейське хімічне агентство) 1907/2006/EC.
Декларація конфліктних корисних копалин
Як глобальний постачальник електронних та електричних компонентів, Arduino усвідомлює наші зобов’язання щодо законів і правил, що стосуються конфліктних корисних копалин, зокрема Закону Додда-Френка про реформу Уолл-стріт та про захист споживачів, розділ 1502. Arduino безпосередньо не джерелом і не обробляє конфлікти. мінерали, такі як олово, тантал, вольфрам або золото. Конфліктні мінерали містяться в наших продуктах у вигляді припою або як компонент металевих сплавів. У рамках нашої належної перевірки Arduino зв’язався з постачальниками компонентів у нашому ланцюжку поставок, щоб перевірити їх постійну відповідність нормам. На основі інформації, отриманої на даний момент, ми заявляємо, що наша продукція містить конфліктні мінерали, отримані з вільних від конфліктів районів.
Застереження FCC
Будь-які зміни або модифікації, не схвалені прямо стороною, відповідальною за відповідність, можуть позбавити користувача права використовувати обладнання.
Цей пристрій відповідає частині 15 правил FCC. Експлуатація залежить від таких двох умов:
- Цей пристрій не може створювати шкідливих перешкод
- цей пристрій має приймати будь-які отримані перешкоди, включно з перешкодами, які можуть спричинити небажану роботу.
Заява FCC про вплив радіочастотного випромінювання:
- Цей передавач не можна розміщувати або працювати в поєднанні з будь-якою іншою антеною чи передавачем.
- Це обладнання відповідає обмеженням радіочастотного випромінювання, встановленим для неконтрольованого середовища.
- Це обладнання слід встановлювати та експлуатувати на мінімальній відстані від радіатора до вашого тіла 20 см.
Примітка: Це обладнання було перевірено та визнано таким, що відповідає обмеженням для цифрових пристроїв класу B, згідно з частиною 15 правил FCC. Ці обмеження створено для забезпечення прийнятного захисту від шкідливих перешкод під час встановлення в житлових приміщеннях. Це обладнання генерує, використовує та може випромінювати радіочастотну енергію та, якщо його встановити та використовувати не відповідно до інструкцій, може створювати шкідливі перешкоди радіозв’язку. Однак немає жодної гарантії, що перешкоди не виникнуть під час конкретного встановлення. Якщо це обладнання справді створює шкідливі перешкоди радіо- чи телевізійному прийому, що можна визначити, вимкнувши й увімкнувши обладнання, користувачеві пропонується спробувати усунути перешкоди за допомогою одного або кількох із наведених нижче заходів:
- Переорієнтуйте або перемістіть приймальну антену.
- Збільште відстань між обладнанням і приймачем.
- Підключіть обладнання до розетки, що відрізняється від тієї, до якої підключено приймач.
- Зверніться по допомогу до дилера або досвідченого радіо/телетехніка.
Посібники користувача радіопристроїв, які не підлягають ліцензуванню, повинні містити наведене нижче або еквівалентне повідомлення на видному місці в посібнику користувача або, альтернативно, на пристрої або на обох. Цей пристрій відповідає стандартам(ам) RSS Міністерства промисловості Канади, які не мають ліцензії. Експлуатація залежить від таких двох умов:
- цей пристрій може не створювати перешкод
- цей пристрій має приймати будь-які перешкоди, включно з перешкодами, які можуть спричинити небажану роботу пристрою.
Попередження IC SAR:
Це обладнання слід встановлювати та використовувати на мінімальній відстані 20 см між радіатором і вашим тілом.
Важливо: Робоча температура EUT не може перевищувати 85 ℃ і бути не нижче -40 ℃.
Цим Arduino Srl заявляє, що цей продукт відповідає основним вимогам та іншим відповідним положенням Директиви 201453/ЄС. Цей продукт дозволено використовувати в усіх країнах-членах ЄС.
Інформація про компанію
| Назва компанії | Arduino Srl |
| Адреса компанії | Via Andrea Appiani, 25 Monza, MB, 20900 Італія |
Довідкова документація
| посилання | Посилання |
| Arduino IDE (настільний стіл) | https://www.arduino.cc/en/Main/Software |
| Arduino Web Редактор (хмара) | https://create.arduino.cc/editor |
| Web Редактор – початок роботи | https://docs.arduino.cc/cloud/web-editor/tutorials/getting-started/getting-started-web-editor |
| Центр проекту | https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending |
| Довідка бібліотеки | https://github.com/arduino-libraries/ |
| Інтернет магазин | https://store.arduino.cc/ |
Журнал змін
| Дата | Зміни |
| 08 | Звільнення |
| 09 | Оновити блок-схему дерева потужностей. |
| 09 | Оновити розділ SPI, оновити розділ аналогових/цифрових контактів. |
| 11 | Правильна назва компанії, правильний VBUS/VUSB |
| 11 | Оновлення блок-схеми, специфікації антени |
| 11 | Оновлення температури навколишнього середовища |
| 11 | Додано мітку до режимів LP |
Змінено: 29
Документи / Ресурси
 |
Arduino Nano ESP32 із заголовками [pdfПосібник користувача Nano ESP32 із заголовками, Nano, ESP32 із заголовками, із заголовками, заголовками |