Arduino® Nano ESP32
Референтно ръководство за продукта
SKU: ABX00083
Nano ESP32 с хедъри
Описание
Arduino Nano ESP32 (със и без хедъри) е Nano форм фактор платка, базирана на ESP32-S3 (вградена в NORA-W106-10B от u-blox®). Това е първата платка на Arduino, базирана изцяло на ESP32, и включва Wi-Fi®, както и Bluetooth® LE.
Nano ESP32 е съвместим с Arduino Cloud и има поддръжка за MicroPython. Това е идеална дъска за започване на разработка на IoT.
Целеви зони:
Maker, IoT, MicroPython
Характеристики
Двуядрен 32-битов LX7 микропроцесор Xtensa®
- До 240 MHz
- 384 kB ROM
- 512 kB SRAM
- 16 kB SRAM в RTC (режим на ниска мощност)
- DMA контролер
Мощност
- Работен обемtage 3.3 V.
- VBUS доставя 5 V чрез USB-C® конектор
- Диапазонът на VIN е 6-21 V
Свързаност
- WiFi®
- Bluetooth® LE
- Вградена антена
- 2.4 GHz предавател/приемник
- До 150 Mbps
Карфици
- 14x цифров (21x включително аналогов)
- 8x аналогов (наличен в RTC режим)
- SPI(D11,D12,D13), I2C (A4/A5), UART(D0/D1)
Комуникационни портове
- SPI
- I2C
- I2S
- UART
- CAN (TWAI®)
Ниска мощност
- 7 μA консумация в режим на дълбок сън*
- 240 μA консумация в лек режим на заспиване*
- RTC памет
- Копроцесор с ултра ниска мощност (ULP).
- Блок за управление на захранването (PMU)
- ADC в RTC режим
*Оценките за консумация на енергия, посочени в режими на ниска мощност, са само за ESP32-S3 SoC. Други компоненти на платката (като светодиоди) също консумират енергия, което увеличава общата консумация на енергия на платката.
Съветът
Nano ESP32 е 3.3 V платка за разработка, базирана на NORA-W106-10B от u-blox®, модул, който включва система ESP32-S3 на чип (SoC). Този модул поддържа Wi-Fi® и Bluetooth® Low Energy (LE), с ampлифирана комуникация чрез вградена антена. Процесорът (32-битов Xtensa® LX7) поддържа тактови честоти до 240 MHz.
1.1 Заявление Exampлес
Домашна автоматизация: идеална платка за автоматизиране на вашия дом и може да се използва за интелигентни превключватели, автоматично осветление и управление на мотора, например за щори с моторно управление.
IoT сензори: с няколко специализирани ADC канала, достъпни I2C/SPI шини и здрав радиомодул, базиран на ESP32-S3, тази платка може лесно да бъде разгърната за наблюдение на стойностите на сензора.
Дизайни с ниска мощност: създайте захранвани от батерии приложения с ниска консумация на енергия, като използвате вградените режими на ниска мощност на ESP32-S3 SoC.
ESP32 ядро
Nano ESP32 използва Arduino Board Package за ESP32 платки, производно на ядрото arduino-esp32 на Espressif.
Рейтинг
Препоръчителни условия на работа
| Символ | Описание | Мин | Тип | Макс | единица |
| VIN номер | Входен обемtagд от VIN тампон | 6 | 7.0 | 21 | V |
| VUSB | Входен обемtage от USB конектор | 4.8 | 5.0 | 5.5 | V |
| Тамбиент | Околна температура | -40 | 25 | 105 | °C |
Функционално свършванеview
Блок-диаграма
Топология на дъската
5.1 отпред View
View от горната страна
Топ View на Arduino Nano ESP32
| Реф. | Описание |
| M1 | NORA-W106-10B (ESP32-S3 SoC) |
| J1 | CX90B-16P USB-C® конектор |
| JP1 | 1×15 аналогов хедър |
| JP2 | 1×15 цифров хедър |
| U2 | MP2322GQH понижаващ конвертор |
| U3 | GD25B128EWIGR 128 Mbit (16 MB) разп. флаш памет |
| DL1 | RGB LED |
| DL2 | LED SCK (сериен часовник) |
| DL3 | LED мощност (зелен) |
| D2 | PMEG6020AELRX диод на Шотки |
| D3 | PRTR5V0U2X,215 ESD защита |
NORA-W106-10B (радиомодул / MCU)
Nano ESP32 включва самостоятелен радиомодул NORA-W106-10B, вграждащ SoC от серия ESP32-S3, както и вградена антена. ESP32-S3 е базиран на микропроцесор от серия Xtensa® LX7.
6.1 Xtensa® двуядрен 32-битов LX7 микропроцесор
Микропроцесорът за ESP32-S3 SoC в модула NORA-W106 е двуядрен 32-битов Xtensa® LX7. Всяко ядро може да работи на до 240 MHz и има 512 kB SRAM памет. Характеристики на LX7:
- 32-битов персонализиран набор от инструкции
- 128-битова шина за данни
- 32-битов умножител/делител
LX7 има 384 kB ROM (памет само за четене) и 512 kB SRAM (статична памет с произволен достъп). Той също така разполага с 8 kB RTC FAST и RTC SLOW памет. Тези памети са проектирани за операции с ниска мощност, където паметта SLOW може да бъде достъпна от ULP (Ulta Low Power) копроцесор, запазвайки данните в режим на дълбок сън.
6.2 Wi-Fi®
Модулът NORA-W106-10B поддържа стандартите Wi-Fi® 4 IEEE 802.11 b/g/n, с изходна мощност EIRP до 10 dBm. Максималният обхват на този модул е 500 метра.
- 802.11b: 11 Mbit/s
- 802.11g: 54 Mbit/s
- 802.11n: 72 Mbit/s максимум при HT-20 (20 MHz), 150 Mbit/s максимум при HT-40 (40 MHz)
6.3 Bluetooth®
Модулът NORA-W106-10B поддържа Bluetooth® LE v5.0 с изходна мощност EIRP до 10 dBm и скорости на данни до 2 Mbps. Има опция за сканиране и реклама едновременно, както и поддръжка на множество връзки в периферен/централен режим.
6.4 PSRAM
Модулът NORA-W106-10B включва 8 MB вградена PSRAM. (Октален SPI)
6.5 Усилване на антената
Вградената антена на модула NORA-W106-10B използва техника на GFSK модулация, като оценките за ефективност са изброени по-долу:
Wi-Fi®:
- Типична проведена изходна мощност: 17 dBm.
- Типична излъчена изходна мощност: 20 dBm EIRP.
- Кондуктивна чувствителност: -97 dBm.
Bluetooth® с ниска енергия:
- Типична проведена изходна мощност: 7 dBm.
- Типична излъчена изходна мощност: 10 dBm EIRP.
- Кондуктивна чувствителност: -98 dBm.
Тези данни се извличат от листа с данни на uBlox NORA-W10 (страница 7, раздел 1.5), наличен тук.
система
7.1 Нулиране
ESP32-S3 поддържа четири нива на нулиране:
- CPU: нулира ядрото CPU0/CPU1
- Ядро: нулира цифровата система, с изключение на RTC периферните устройства (ULP копроцесор, RTC памет).
- Система: нулира цялата цифрова система, включително RTC периферните устройства.
- Чип: нулира целия чип.
Възможно е да се извърши софтуерно нулиране на тази платка, както и да се получи причината за нулиране.
За да направите хардуерно нулиране на платката, използвайте вградения бутон за нулиране (PB1).
7.2 таймери
Nano ESP32 има следните таймери:
- 52-битов системен таймер с 2x 52-битови броячи (16 MHz) и 3x компаратори.
- 4x 54-битови таймери с общо предназначение
- 3x таймера за наблюдение, два в основната система (MWDT0/1), един в RTC модула (RWDT).
7.3 Прекъсвания
Всички GPIO на Nano ESP32 могат да бъдат конфигурирани да се използват като прекъсвания и се предоставят от матрица за прекъсвания.
Пиновете за прекъсване се конфигурират на ниво приложение, като се използват следните конфигурации:
- НИСКО
- ВИСОКА
- ПРОМЯНА
- ПАДАНЕ
- НАДЪЖДАНЕ
Серийни комуникационни протоколи
Чипът ESP32-S3 осигурява гъвкавост за различните серийни протоколи, които поддържа. Напримерample, I2C шината може да бъде присвоена към почти всеки наличен GPIO.
8.1 Интер-интегрирана схема (I2C)
Щифтове по подразбиране:
- A4 – SDA
- A5 – SCL
Шината I2C по подразбиране е присвоена на щифтовете A4/A5 (SDA/SCL) за ретро съвместимост. Това назначаване на щифтове обаче може да бъде променено поради гъвкавостта на чипа ESP32-S3.
Изводите SDA и SCL могат да бъдат присвоени на повечето GPIO, но някои от тези изводи може да имат други основни функции, които предотвратяват успешното изпълнение на I2C операциите.
Моля, обърнете внимание: много софтуерни библиотеки използват стандартното назначаване на щифтове (A4/A5).
8.2 Inter-IC звук (I2S)
Има два I2S контролера, които обикновено се използват за комуникация с аудио устройства. Няма специфични щифтове, определени за I2S, това може да се използва от всеки безплатен GPIO.
Използвайки стандартен или TDM режим, се използват следните редове:
- MCLK – главен часовник
- BCLK – битов часовник
- WS – избор на дума
- DIN/DOUT – серийни данни
Използване на PDM режим:
- CLK – PDM часовник
- DIN/DOUT серийни данни
Прочетете повече за I2S протокола в периферния API на Espressif – InterIC Sounds (I2S)
8.3 Сериен периферен интерфейс (SPI)
- SCK – D13
- CIPO – D12
- COPI – D11
- CS – D10
SPI контролерът по подразбиране е присвоен на щифтовете по-горе.
8.4 Универсален асинхронен приемник/предавател (UART)
- D0 / TX
- D1 / RX
UART контролерът по подразбиране е присвоен на щифтовете по-горе.
8.5 Двужилен автомобилен интерфейс (TWAI®)
Контролерът CAN/TWAI® се използва за комуникация със системи, използващи протокола CAN/TWAI®, особено разпространен в автомобилната индустрия. Няма специфични щифтове, назначени за контролера CAN/TWAI®, може да се използва всеки свободен GPIO.
Моля, обърнете внимание: TWAI® е известен още като CAN2.0B или „CAN classic“. CAN контролерът НЕ е съвместим с CAN FD рамки.
Външна флаш памет
Nano ESP32 включва 128 Mbit (16 MB) външна флаш памет, GD25B128EWIGR (U3). Тази памет е свързана към ESP32 чрез Quad Serial Peripheral Interface (QSPI).
Работната честота за тази IC е 133 MHz и има скорост на трансфер на данни до 664 Mbit/s.
USB конектор
Nano ESP32 има един USB-C® порт, използван за захранване и програмиране на вашата платка, както и за изпращане и получаване на серийна комуникация.
Имайте предвид, че не трябва да захранвате платката с повече от 5 V през USB-C® порта.
Опции за захранване
Захранването може да се подава или чрез VIN щифта, или чрез USB-C® конектор. Всеки обtagВходът чрез USB или VIN се намалява до 3.3 V с помощта на конвертора MP2322GQH (U2).
Оперативният обtage за тази платка е 3.3 V. Моля, имайте предвид, че няма наличен 5V щифт на тази платка, само VBUS може да осигури 5 V, когато платката се захранва чрез USB.
11.1 Силово дърво
11.2 Pin Voltage
Всички цифрови и аналогови щифтове на Nano ESP32 са 3.3 V. Не свързвайте никакви по-високи обемиtage устройства към някой от щифтовете, тъй като има риск от повреда на платката.
11.3 VIN рейтинг
Препоръчителният входен обtagДиапазонът е 6-21 V.
Не трябва да се опитвате да захранвате платката с voltage извън препоръчителния диапазон, особено не по-висок от 21 V.
Ефективността на преобразувателя зависи от входния обемtage чрез VIN щифта. Вижте средната стойност по-долу за работа на платката с нормална консумация на ток:
- 4.5 V – >90%.
- 12 V – 85-90%
- 18 V – <85%
Тази информация е извлечена от листа с данни на MP2322GQH.
11.4 VBUS
Няма наличен 5V щифт на Nano ESP32. 5 V могат да бъдат осигурени само чрез VBUS, който се захранва директно от източника на захранване USB-C®.
При захранване на платката през VIN щифта, VBUS щифта не е активиран. Това означава, че нямате опция за осигуряване на 5 V от платката, освен ако не се захранва чрез USB или външно.
11.5 Използване на щифта 3.3 V
3.3 V щифтът е свързан към 3.3 V шина, която е свързана към изхода на понижаващия преобразувател MP2322GQH. Този щифт се използва предимно за захранване на външни компоненти.
11.6 Pin Current
GPIO на Nano ESP32 могат да обработват токове на източника до 40 mA и токове на поглъщане до 28 mA. Никога не свързвайте устройства, които консумират по-висок ток директно към GPIO.
Механична информация
Pinout
12.1 аналогов (JP1)
| ПИН | функция | Тип | Описание |
| 1 | D13 / SCK | NC | Сериен часовник |
| 2 | +3V3 | Мощност | +3V3 Power Rail |
| 3 | ОБУВКА0 | Режим | Нулиране на платката 0 |
| 4 | A0 | Аналогов | Аналогов вход 0 |
| 5 | A1 | Аналогов | Аналогов вход 1 |
| 6 | A2 | Аналогов | Аналогов вход 2 |
| 7 | A3 | Аналогов | Аналогов вход 3 |
| 8 | A4 | Аналогов | Аналогов вход 4 / I²C Serial Data (SDA) |
| 9 | A5 | Аналогов | Аналогов вход 5 / I²C сериен часовник (SCL) |
| 10 | A6 | Аналогов | Аналогов вход 6 |
| 11 | A7 | Аналогов | Аналогов вход 7 |
| 12 | V-BUS | Мощност | USB захранване (5V) |
| 13 | ОБУВКА1 | Режим | Нулиране на платката 1 |
| 14 | GND | Мощност | Земя |
| 15 | VIN номер | Мощност | Voltage Вход |
12.2 цифров (JP2)
| ПИН | функция | Тип | Описание |
| 1 | D12 / CIPO* | Дигитален | Контролер В Периферен Изход |
| 2 | D11 / COPI* | Дигитален | Контролен изход Периферен вход |
| 3 | D10 / CS* | Дигитален | Избор на чип |
| 4 | D9 | Дигитален | Цифров щифт 9 |
| 5 | D8 | Дигитален | Цифров щифт 8 |
| 6 | D7 | Дигитален | Цифров щифт 7 |
| 7 | D6 | Дигитален | Цифров щифт 6 |
| 8 | D5 | Дигитален | Цифров щифт 5 |
| 9 | D4 | Дигитален | Цифров щифт 4 |
| 10 | D3 | Дигитален | Цифров щифт 3 |
| 11 | D2 | Дигитален | Цифров щифт 2 |
| 12 | GND | Мощност | Земя |
| 13 | RST | Вътрешен | Нулиране |
| 14 | D1/RX | Дигитален | Цифров щифт 1 / сериен приемник (RX) |
| 15 | D0/TX | Дигитален | Цифров пин 0 / сериен предавател (TX) |
*CIPO/COPI/CS заменя терминологията MISO/MOSI/SS.
Монтажни отвори и контур на платката
Операция на борда
14.1 Първи стъпки – IDE
Ако искате да програмирате вашия Nano ESP32, докато сте офлайн, трябва да инсталирате Arduino IDE [1]. За да свържете Nano ESP32 към вашия компютър, ще ви е необходим Type-C® USB кабел, който също може да осигури захранване на платката, както е показано от светодиода (DL1).
14.2 Първи стъпки – Arduino Web редактор
Всички платки Arduino, включително и тази, работят на Arduino извън кутията Web Редактор [2], като просто инсталирате обикновен плъгин.
Ардуино Web Редакторът се хоства онлайн, затова винаги ще бъде актуален с най-новите функции и поддръжка за всички дъски. Следвайте [3], за да започнете да кодирате в браузъра и да качите своите скици на дъската си.
14.3 Първи стъпки – Arduino Cloud
Всички активирани продукти на Arduino IoT се поддържат в Arduino Cloud, което ви позволява да регистрирате, графично и анализирате данни от сензори, да задействате събития и да автоматизирате вашия дом или бизнес.
14.4 Онлайн ресурси
Сега, след като преминахте през основите на това, което можете да правите с платката, можете да изследвате безкрайните възможности, които предоставя, като проверите вълнуващи проекти в Arduino Project Hub [4], Arduino Library Reference [5] и онлайн магазина [6 ]; където ще можете да допълните своята платка със сензори, задвижващи механизми и др.
14.5 Възстановяване на дъска
Всички платки Arduino имат вграден буутлоудър, който позволява флашване на платката чрез USB. В случай, че скица блокира процесора и платката вече не е достъпна през USB, възможно е да влезете в режим на зареждащо устройство чрез двукратно докосване на бутона за нулиране веднага след включване.
Сертификати
Декларация за съответствие CE DoC (ЕС)
Ние декларираме на наша лична отговорност, че продуктите по-горе са в съответствие с основните изисквания на следните директиви на ЕС и следователно отговарят на изискванията за свободно движение в рамките на пазари, включващи Европейския съюз (ЕС) и Европейското икономическо пространство (ЕИП).
Декларация за съответствие с EU RoHS & REACH 211
01/19/2021
Платките Arduino са в съответствие с Директива RoHS 2 2011/65/EU на Европейския парламент и Директива RoHS 3 2015/863/EU на Съвета от 4 юни 2015 г. относно ограничаването на употребата на определени опасни вещества в електрическо и електронно оборудване.
| вещество | Максимален лимит (ppm) |
| Олово (Pb) | 1000 |
| Кадмий (Cd) | 100 |
| Живак (Hg) | 1000 |
| Шествалентен хром (Cr6+) | 1000 |
| Полибромирани бифенили (PBB) | 1000 |
| Полибромирани дифенилетери (PBDE) | 1000 |
| Бис(2-етилхексил} фталат (DEHP) | 1000 |
| Бензил бутил фталат (BBP) | 1000 |
| Дибутил фталат (DBP) | 1000 |
| Диизобутил фталат (DIBP) | 1000 |
Изключения : Не се изискват изключения.
Платките Arduino са напълно съвместими със съответните изисквания на Регламент (ЕО) 1907/2006 на Европейския съюз относно регистрацията, оценката, разрешаването и ограничаването на химикали (REACH). Ние не декларираме нито едно от SVHC https://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table), Списъкът с кандидати за вещества, пораждащи много голямо безпокойство за разрешение, който понастоящем е пуснат от ECHA, присъства във всички продукти (а също и опаковки) в количества с общо концентрация, равна или над 0.1%. Доколкото ни е известно, ние също така декларираме, че нашите продукти не съдържат нито едно от веществата, изброени в „Списъка за разрешения“ (приложение XIV към регламентите на REACH) и вещества, пораждащи много голямо безпокойство (SVHC) в каквито и да било значителни количества, както е посочено от Приложение XVII на списъка с кандидати, публикуван от ECHA (Европейска химическа агенция) 1907 /2006/EC.
Декларация за конфликтни минерали
Като глобален доставчик на електронни и електрически компоненти, Arduino е наясно с нашите задължения по отношение на законите и разпоредбите относно конфликтните минерали, по-специално Закона за реформа на Дод-Франк и защита на потребителите на Уолстрийт, раздел 1502. Arduino не генерира директно или обработва конфликти минерали като калай, тантал, волфрам или злато. Конфликтните минерали се съдържат в нашите продукти под формата на спойка или като компонент в метални сплави. Като част от нашата разумна надлежна проверка Arduino се свърза с доставчици на компоненти в рамките на нашата верига за доставки, за да провери тяхното продължаващо съответствие с разпоредбите. Въз основа на информацията, получена до момента, ние декларираме, че нашите продукти съдържат конфликтни минерали, получени от зони, свободни от конфликти.
FCC Внимание
Всякакви промени или модификации, които не са изрично одобрени от страната, отговорна за съответствието, могат да анулират правото на потребителя да работи с оборудването.
Това устройство отговаря на част 15 от правилата на FCC. Операцията е предмет на следните две условия:
- Това устройство може да не причинява вредни смущения
- това устройство трябва да приема всякакви получени смущения, включително смущения, които могат да причинят нежелана работа.
Декларация на FCC за излагане на радиочестотна радиация:
- Този предавател не трябва да се намира заедно или да работи заедно с друга антена или предавател.
- Това оборудване отговаря на ограниченията за излагане на радиочестотно лъчение, определени за неконтролирана среда.
- Това оборудване трябва да бъде инсталирано и експлоатирано на минимално разстояние от 20 см между радиатора и тялото ви.
Забележка: Това оборудване е тествано и е установено, че отговаря на ограниченията за цифрово устройство от клас B, съгласно част 15 от правилата на FCC. Тези ограничения са предназначени да осигурят разумна защита срещу вредни смущения в жилищна инсталация. Това оборудване генерира, използва и може да излъчва радиочестотна енергия и, ако не е инсталирано и използвано в съответствие с инструкциите, може да причини вредни смущения в радиокомуникациите. Въпреки това, няма гаранция, че няма да възникнат смущения при определена инсталация. Ако това оборудване причинява вредни смущения в радио или телевизионното приемане, което може да се установи чрез изключване и включване на оборудването, потребителят се насърчава да опита да коригира смущенията чрез една или повече от следните мерки:
- Пренасочете или преместете приемната антена.
- Увеличете разстоянието между оборудването и приемника.
- Свържете оборудването към контакт във верига, различна от тази, към която е свързан приемникът.
- Консултирайте се с търговеца или опитен радио/телевизионен техник за помощ.
Ръководствата за потребителя за освободени от лиценз радиоапарати трябва да съдържат следното или еквивалентно съобщение на видно място в ръководството за потребителя или алтернативно върху устройството или и двете. Това устройство е в съответствие с освободените от лиценз RSS стандарти на Industry Canada. Операцията е предмет на следните две условия:
- това устройство може да не причинява смущения
- това устройство трябва да приема всякакви смущения, включително смущения, които могат да причинят нежелана работа на устройството.
Предупреждение за IC SAR:
Това оборудване трябва да се инсталира и работи на минимално разстояние от 20 см между радиатора и вашето тяло.
Важно: Работната температура на EUT не може да надвишава 85 ℃ и не трябва да бъде по-ниска от -40 ℃.
С настоящото Arduino Srl декларира, че този продукт е в съответствие със съществените изисквания и други приложими разпоредби на Директива 201453/ЕС. Този продукт е разрешен за употреба във всички страни членки на ЕС.
Информация за компанията
| Име на фирмата | Arduino Srl |
| Адрес на фирмата | Via Andrea Appiani, 25 Монца, MB, 20900 Италия |
Референтна документация
| Реф | Връзка |
| Arduino IDE (настолен компютър) | https://www.arduino.cc/en/Main/Software |
| Ардуино Web Редактор (облак) | https://create.arduino.cc/editor |
| Web Редактор – Първи стъпки | https://docs.arduino.cc/cloud/web-editor/tutorials/getting-started/getting-started-web-editor |
| Проектен център | https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending |
| Справочник на библиотеката | https://github.com/arduino-libraries/ |
| Онлайн магазин | https://store.arduino.cc/ |
Дневник на промените
| Дата | Промени |
| 08/06/2023 | Освобождаване |
| 09/01/2023 | Актуализирайте блок-схемата на дървото на мощността. |
| 09/11/2023 | Актуализиране на SPI раздел, актуализиране на аналогов/цифров пин раздел. |
| 11/06/2023 | Правилно име на фирмата, правилен VBUS/VUSB |
| 11/09/2023 | Актуализация на блокова схема, спецификации на антената |
| 11/15/2023 | Актуализация на температурата на околната среда |
| 11/23/2023 | Добавен етикет към режимите на LP |
Променено: 29/01/2024
Документи / Ресурси
 |
Arduino Nano ESP32 с хедъри [pdf] Ръководство за потребителя Nano ESP32 с хедъри, Nano, ESP32 с хедъри, с хедъри, хедъри |