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适用于IoT的ESP32：完整指南

创作时间:

作者:

@小白创作中心

适用于IoT的ESP32：完整指南

引用

来源

http://www.360doc.com/content/24/0701/12/36367108_1127580827.shtml

ESP32是乐鑫科技（Espressif Systems）推出的一款功能强大的Wi-Fi和蓝牙芯片，广泛应用于各种物联网设备。本文将详细介绍ESP32的技术规格、功能特点以及不同模块和开发板的选择，帮助开发者为物联网项目找到最适合的硬件平台。

什么是ESP32？

ESP32是一款专为嵌入式设备设计的Wi-Fi和蓝牙连接芯片。虽然ESP32从技术上讲只是芯片，但包含该芯片的模块和开发板通常也被制造商称为“ESP32”。最初的ESP32芯片具有单核Tensilica Xtensa LX6微处理器，时钟频率超过240MHz。最近，新型号如ESP32-C和ESP32-S系列加入了单核和双核版本，这些版本基于Risc-V CPU模型，与ARM架构类似但开源且易于使用。

ESP32的技术规格

以下是ESP32功能和规格的高级摘要：

特性	描述
核心	2
架构	32位
时钟	Tensilica Xtensa LX106 160-240MHz
无线	IEEE802.11 b/g/n
蓝牙	是 - 经典和BLE
内存	520KB
闪存	外部QSPI - 16MB
GPIO	22
ADC	2
DAC	18
接口	SPI-I2C-UART-I2S-CAN

这是更详细的总结：

处理器：ESP32使用Tensilica Xtensa 32位LX6微处理器，通常依赖于双核架构，时钟频率高达240MHz，执行速度高达600 DMIPS。即使在深度睡眠模式下，也能进行模数转换和计算。
无线连接：支持802.11 b/g/n/e/i/的Wi-Fi连接，以及v4.2 BR/EDR的蓝牙连接，包括低功耗蓝牙(BLE)功能。
内存：内部ROM为448KB，SRAM为520KB，RTC快速SRAM为8KB，RTC慢速SRAM为8KB，eFuse为1KiBit。
外部存储：支持多达四个16MB外部QSPI闪存和SRAM，具有基于AES的硬件加密。
安全性：支持所有IEEE 802.11标准安全功能，包括WFA、WPA/WPA2和WAPI，以及安全启动和闪存加密功能。

ESP32的功能

ESP32在物联网方面有很多应用：

网络连接：通过Wi-Fi天线和双核实现设备与路由器的数据传输。
数据处理：支持从基本传感器输入到复杂计算的数据处理，支持RTOS或非操作系统SDK。
P2P连接：使用IoT P2P连接实现设备间直接通信。
Web服务器：提供对HTML页面的访问。

ESP32的应用场景

ESP32模块常见于以下IoT设备中：

智能工业设备，包括可编程逻辑控制器(PLC)
智能医疗设备，包括可穿戴健康监测器
智能能源设备，包括HVAC和恒温器
智能安全设备，包括监控摄像头和智能锁

芯片、模块与开发板

ESP32有三种不同的格式：

ESP32芯片：裸机芯片，需要焊接才能使用。
ESP32模块：包含芯片的表面安装模块，可以轻松连接到电路板。
ESP32开发板：预装模块的开发板，适合原型制作和测试。

ESP32芯片型号

模型	封装尺寸	嵌入式闪存(MB)	处理器核心
ESP32-D0WDQ6	6毫米 x 6毫米	0	2
ESP32-D0WD	5毫米 x 5毫米	0	2
ESP32-D2WD	5毫米 x 5毫米	2	2
ESP32-U4WDH	5毫米 x 5毫米	4	1
ESP32-S0WD	5毫米 x 5毫米	0	1
ESP32-S2	7毫米 x 7毫米	不适用	1
ESP32-S2F	7毫米 x 7毫米	2-4	1
ESP32-S3	7毫米 x 7毫米	0-8	2
ESP32-SE-PICO-1	7毫米 x 7毫米	8	1
ESP8684	4毫米 x 4毫米	2-4	1
ESP32-C3	5毫米 x 5毫米	0-4	1
ESP8685	4毫米 x 4毫米	2-4	1
ESP32-C6	5毫米 x 5毫米	0-4	1
ESP32-H2	4毫米 x 4毫米	2-4	1

ESP32模块制造商

乐鑫

模型	尺寸	封装	天线	闪存
ESP-WROOM-32	18×25.5×2.8	38	PCB走线	4MB
ESP-WROOM-32D	18×25.5×3.1	38	PCB走线	4MB
ESP-WROOM-32U	18×19.2×3.2	38	U.FL插座	4MB
ESP-WROVER	18×31.4×3.3	38	PCB走线	4MB
ESP-WROVER-I	18×31.4×3.3	38	U.FL插座、PCB	4MB
ESP-WROVER-B	18×31.4×3.3	38	PCB走线	4MB
ESP-WROVER-IB	18×31.4×3.3	38	U.FL插座、PCB	4MB
ESP32-S2-WROOM	18×31×3	37	U.FL插座、PCB	4MB
ESP32-S3-WROOM-1	25.5×18×3.1	41	U.FL插座、PCB	4-16MB

Ai-Thinker

模型	尺寸	封装	天线	闪存
ESP32-S	18×25.5×2	38	PCB走线	4MB
ESP32-A1S	18×25.5×2	38	U.FL插座	4MB

其他制造商包括AnalogLamb、DFRobot、Pycom和u-blox。

ESP32开发板

乐鑫

模型	板载模块	固件	USB	闪存
ESP32-DevKitC	ESP-WROOM-03	Espressif Non-OS SDK	USB转串行接口	4MB
ESP-WROVER-套件	ESP-WROOM-32或ESP32-WROVER	Espressif Non-OS SDK	USB转串行接口	4MB+8MB PSRAM
ESP32-PICO-套件	ESP32-PICO-D4	Espressif Non-OS SDK	USB转串行接口	4MB
ESP32-S2-Kaluga-1	ESP32-S2-WROVER	Espressif Non-OS SDK	USB转串行接口	4MB

Ai-Thinker

模型	板载模块	固件	GPIO和ADC引脚	USB	闪存
NodeMCU-32S	ESP-WROOM-32	Lua、AT命令、MicroPython、Arduino	38	USB端口	32MB
ESP32-CAM	ESP32-CAM	嵌入式Lwip和FreeRTOS	9	USB端口	32MB

Adafruit

模型	板载模块	固件	GPIO和ADC引脚	USB	闪存
ESP32	ESP-WROOM-32	ESP-IDF和Arduino IDE	24	USB转串行接口	4MB

Wemos

模型	板载模块	固件	GPIO和ADC引脚	USB	闪存
LoLin D32	ESP-WROOM-32	兼容Arduino、MicroPython	19	USB转串行接口	4MB
LoLin D32 PRO	ESP-WROOM-32	兼容Arduino、MicroPython	19	USB转串行接口	16MB/4MB+4MB PSRAM

Arducam

模型	板载模块	固件	GPIO和ADC引脚	USB	闪存
ESP32一号	ESP-32S	与Arduino IDE兼容	23	内置微型USB	32Mbit闪存、8MByte PSRAM

ESP32使用的SDK

目前有多种SDK可供使用，包括：

Espressif官方SDK：基于FreeRTOS，支持ESP32、ESP32-2和ESP8266。
第三方SDK：包括ESP Arduino Core、ESP-SDK-Tools、Espruino、Micropython、可模块化SDK、Mongoose OS、NodeMCU、uLisp和Zerynth。