ESP32 – Especificação Técnica

Está é a plataforma mais famosa pra uso em Internet das Coisas (Internet of Things ou IoT) pois ele não necessita de nenhum modulo adicional para ter conexão com a internet pois ele já vem com Bluetooth e Wi-fi integrado, já no caso do Arduíno Uno, Mega, Nano e etc, necessitam que seja conectado um Shield ou modulo para que haja essa conexão e que ele possa ser usado para a Internet das Coisas. O conjunto inteiro do ESP-32 é chamado de NodeMCU-32S, mas também há outras variantes para a plataforma completa.

Após a explosão no mercado com a plataforma Arduíno muitas outras empresas e organizações começaram a seguir o modelo da plataforma do Arduíno porem nem todas essas plataformas conseguiram ter a integração com a IDE (Integrated Development Environment ou Ambiente de Desenvolvimento Integrado) do Arduíno, porem em 2016 a Espressif Systems criou a plataforma ESP32 (ESP-WROOM-32) que utiliza o SoC (System on Chip) ESP32-D0WDQ6 e através de sua comunidade desenvolveram um plugin que consegue fazer a integração do ESP32 com a IDE de programação do Arduíno, o que tornou este chip uma grande alternativa em relação ao Arduíno já que ele possui Bluetooth e Wi-fi integrado.

A grande diferencia em si da plataforma Arduíno não era o Arduíno Uno, Arduíno Mega e etc, mas sim a sua IDE de programação que faz um trabalho maravilho em simplificar gigantescamente a programação do usuário e tudo isso graças as grandes quantidades de bibliotecas disponíveis na internet, onde por ser uma plataforma gratuita torna o acesso mais fácil e o desenvolvimento pelos os usuários algo contínuo.

A IDE é muito simples sem muitos botões para confundir usuários iniciantes, o que torna a adesão grande em escolas e por pessoas que nunca tiveram contato com uma IDE de programação,

Especificações:

O datasheet do ESP32 que a Espressif fornece possui muitos dados que são importantíssimos para a conservação e o bom uso do ESP32, organizei em forma de tabela:

São muitos os recursos que estão disponíveis no ESP32, se comparado com o Arduino, o ESP é ideal para projetos profissionais onde necessitam vários recursos com poucos módulos, seu poder de processamento é muito maior que o Arduíno.

Atenção: A alimentação máxima do ESP32 é de 3,3V o que faz que 5V para alimentação ou para sinal lógico em seus GPIOs seja fatal, podendo levar a queima do ESP32, caso necessite entrar um sinal lógico de 5V em seus GPIOs utilize um divisor de tensão com dois resistores um de 1K e outro de 2K.

A alimentação é um dos contras do ESP32 pois a tensão máxima de trabalho é de 3,3V fazendo com que seja necessário adaptações para alimentar algum sensor ou conectar algum periférico nos pinos de GPIO do ESP32, mas dependendo dos sensores nem é necessário adaptações com resistores ou transistores já que uma gama de sensores funcionam a 3,3V.

Pinos de GPIOs:

O esp32 possui 34 GPIOs programáveis e estes mesmos GPIOs possuem diversas funções onde:

• 18 GPIOs possuem conversor ADC
• 2 possuem DAC,
• 10 possuem Sensores de Toque Capacitivo.
• 34 possuem interrupção
• 4 possuem I2C
• 16 possuem Ethernet EMAC

Abaixo está uma ilustração feita pelo identificando cada pino dos ESP32:

Outra informação importante é que nem todos os GPIO’s possuem resistores de pull-up e pull-down, fui descobrir desta característica depois de desenvolver o XPboard percebi que o pino 34 do LCD não estava funcionando normalmente não exibindo nada no LCD, fui descobrir que alguns pinos não possuem esses resistores internamente. São os GPIO’s do 34 ao 39:

GPIO 34 – Não possui resistor de Pull-up ou Pull-down
GPIO 35 – Não possui resistor de Pull-up ou Pull-down
GPIO 36 – Não possui resistor de Pull-up ou Pull-down
GPIO 39 – Não possui resistor de Pull-up ou Pull-down

Em algumas placas de ESP32 o GPIO 6 até o GPIO 11 Estão disponíveis para o uso para o programador. No entanto, esses pinos estão conectados ao chip flash SPI integrado no chip ESP-WROOM-32 e não são recomendados para outros usos. Portanto, evite usar esses pinos em seus projetos:

GPIO 6 (SCK / CLK)
GPIO 7 (SDO / SD0)
GPIO 8 (SDI / SD1)
GPIO 9 (SHD / SD2)
GPIO 10 (SWP / SD3)
GPIO 11 (CSC / CMD)

Alguns GPIOs alteram seu estado para nivel HIGH (3,3V) ou emitem sinais PWM na inicialização ou reset da placa. Isso significa que, se você tiver saídas conectadas a esses GPIOs, poderá obter resultados inesperados quando o ESP32 for reiniciado ou inicializado, evite usa-los para acionamento de coisas que possam comprometer a segurança de pessoas. Abaxo segue a lista de GPIO’s

Você deve estar atento aos GPIO’s que você irá utilizar pois não é todos que possuem as funções que você deseja, algumas GPIO’s são imprevisíveis, segue uma tabela com a maioria dos GPIO’s:

Energia:

Embora o ESP32 seja muito mais potente e robusto para projetos do que o Arduino Uno ou Mega ele consome uma elevada corrente de 80mA se comparado com o Arduíno que consome em torno de 2mA. Isto é devido ao Wi-fi, bluetooth e o processamento o que é horrível para aplicações que utilize bateria, nessas aplicações o uso da energia é crucial quanto menor é a corrente maior é a duração do funcionamento do circuito sem ter que recarregar a bateria, há maneiras de diminuir a corrente de uso do ESP32 como o Deep Sleep, desligar o Wi-Fi quando não houver uso e etc.

Estas praticas exigem que o programador conheça bem o hardware e quando é necessário ligar e desligar os recursos que consomem energia e que não são necessários ficarem ativos constantemente.

Hardware:

A construção do ESP-32 é protegida por um shield de ferro para evitar interferências eletromagnéticas, o ESP-32 em sí é o modulo ESP-WROOM-32 que é bem pequeno se comparado com o restante do NodeMCU-32S no modulo ESP-WROOM-32 possui o chip principal ESP32-D0WDQ6 um cristal oscilador normalmente de 40MHz e um chip de memória Flash GD25Q32 de 4Mb a 16Mb. A seguir está uma galeria de imagens dos componentes do hardware e também o esquemático fornecido pelo datasheet:

Referencias:

https://randomnerdtutorials.com/esp32-pinout-reference-gpios/

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