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ESP32 入門 Lesson 01 【外観とピン配置】

esp32-lesson01-00ESP32入門編
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ESP32 入門
Lesson 01
【外観とピン配置】

こんにちは管理人のomoroyaです。

 

Lesson01は、「ESP32-DevKitC-V4」の外観とピン配置です。

ESP32を始める前に、ピン配置とピン機能は理解しておいた方が良いですよね!

ということで調査していきます。

 

ESP32入門編にて使用しているものは「ESP-WROOM-32D」です。

マイコンは「Espressif」ですが、ボードはいろいろなベンダーから発売されています。

値段も色々。

 

純正品の本体単品がほしい方はこちらとなります。

 

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Espressifについて

ESPシリーズは「Espressif Systems」という2008年に設立されたファブレスの半導体企業で開発されたIoTソリューションに開発に焦点をあてたモジュールです。

人気のあるESP8266、ESP32、ESP32-S、ESP32-C、ESP32-Hシリーズのチップ、モジュール、開発ボードを作成しています。

 

ESP32-DevKitCの外観

ESP32-DevKitC」にもいくつか種類があります。

ESP32を始めてみたいという方はまずは「ESP32-DevKitC-32E」ということになるかと思います。

Amazonで売られているものは「ESP32-DevKitC-32D」だったりと、バージョンが古かったりしますが・・・

学習、遊びで使う分には問題ありません。

■2022年4月現在のDevKitCシリーズ一覧

ボード使用モジュールメモリアンテナ
ESP32-DevKitC-32EESP32-WROOM-32E4 MB FlashPCB
ESP32-DevKitC-32UEESP32-WROOM-32UE4 MB FlashIPEX
ESP32-DevKitCVEESP32-WROVER-E8 MB Flash + 8 MB PSRAMPCB
ESP32-DevKitCVIEESP32-WROVER-IE8 MB Flash + 8 MB PSRAMIPEX
ESP32-DevKitC-32S1ESP32-SOLO-14 MB FlashPCB

 

ESP32-DevKitC」の外観を下記に示します。

■表面

esp32-lesson01-01

 

■裏面

ボードのバージョンは裏面に記載されています。

管理人の持っている「ESP32-DevKitC」のボードは「ESP32-DevKitC-V4」となります。

ボードとしては2022年4月時点ではV4が最新かと思います。

esp32-lesson01-02

 

ESP32-DevKitC-V4」の回路図は公開されています。

Espressif社サイト

ESP32-DevKitC Board I Espressif
ESP32-DevKitC is a low-footprint and entry-level development board that is part of the ESP32 series. This board has a ri…

 

ESP32-DevKitC-V4」のデータシート、回路図を入手したい場合は下記リンクから入手することも可能です。

ESP32-DevKitC V4 Getting Started Guide - ESP32 - — ESP-IDF Programming Guide latest documentation

 

ESP-WROOM-32D

管理人が持っている「ESP32-DevKitC-V4」。

搭載のESP32モジュールは「ESP32-WROOM-32D」です。
※最新はESP32-WROOM-32E

Wi-Fi、Bluetoothが組み込まれたワイヤレスモジュール(マイコン)です。

項目仕様
動作電圧3.0V~3.6V
動作電流80mA(Ave.)
推奨動作温度-40℃ ~ +85℃
フラッシュメモリ4MB
Wi-Fi802.11 b/g/n(802.11n up to 150Mbps)
BluetoothBluetooth v4.2 BE/EDR and Bluetooth LW specification

 

詳しい仕様について知りたい方は、以下サイトのデータシートを参照ください。

ESP32-DevKitC V4 Getting Started Guide - ESP32 - — ESP-IDF Programming Guide latest documentation

 

USBポート(Micro USB)

パソコンとの間で通信するためのUSB接続ポートです。

タイプは「Micro USB」。

 

■使用用途

  • パソコンで作成したスケッチ(プログラム)を「ESP32-WROOM-32」に書き込み
  • ESP32-WROOM-32」の制御(シリアル通信)
  • USBを介した給電

 

EN button (Reset button)

ENという名前ですが・・・

リセットボタンです!

ESP32-WROOM-32」の再起動用のボタンです。

プログラムの再実行、挙動が不安定になった場合に押します。

 

Boot button

ESP32-WROOM-32の起動モードは2つ。

■Flash Boot
フラッシュメモリのプログラムからの起動モード
Bootボタンを押さずに電源を投入して、Flash Bootで起動

■Download Boot
シリアル通信でプログラム書込モード

補足1:Espressif Systems社の正規品の「ESP32-DevKitC-V4」ボード
プログラムを書き込む際、Flash BootからDownload Bootに自動的にモードが切り替わります。
補足2:正規品でない場合
モードが切り替わらないことがあります。
切り替わらない場合は、Bootボタンを押しながら、ENボタンを押してリセットすることで、Download Bootに手動で切り替えることができます。

 

USB to UART Bridge

PC(USBポート)とマイコンとのやり取りをするための「USB to UART Bridge」。

最大3Mbpsの転送速度。

 

電源LED

ESP32-DevKitC-V4」の状態を確認するためのLEDです。

USBまたは外部5V電源がボードに接続されているときにオンになります。

 

電源オプション

ESP32-DevKitC-V4」に電力を供給する方法は3つ。

  • Micro USBからの供給(通常)
  • 5V/GNDピン使用
  • 3.3V/GNDピン使用
注意
使用する場合は、上記のうちの1つのみ使用
多重に使用すると損傷する可能性があります。

Antenna

Wi-Fi、Bluetoothのアンテナ。

PCBアンテナとなります。

PCB : Printed Circuit Board

つまりプリント基板ということ。

基板の導線パターンをアンテナとして用いたもののことです。

 

ESP32-DevKitC-V4 ピン配置と割り当て

IOピン配置およびピンの割り当てについて説明していきます。

回路図と照らし合わせてみるのも1つです。

https://dl.espressif.com/dl/schematics/esp32_devkitc_v4-sch.pdf

 

ESP32-DevKitC-V4 Pin Layout

ESP32-DevKitC-V4」のピンレイアウト図です。

esp32-lesson01-03

 

 

IOピン(J2側)

J2側のIOピンです。
※J2は「ESP32-DevKitC-V4」の回路図にあわせた番号です!
https://dl.espressif.com/dl/schematics/esp32_devkitc_v4-sch.pdf

esp32-lesson01-04

 

Type
P:Power I:Input I/O:Input/Output

No.Pin NameType機能
13V3P3.3 V power supply
2ENICHIP_PU, Reset
3IO36IGPIO36, ADC1_CH0, S_VP
4IO39IGPIO39, ADC1_CH3, S_VN
5IO34IGPIO34, ADC1_CH6, VDET_1
6IO35IGPIO35, ADC1_CH7, VDET_2
7IO32I/OGPIO32, ADC1_CH4, TOUCH_CH9, XTAL_32K_P
8IO33I/OGPIO33, ADC1_CH5, TOUCH_CH8, XTAL_32K_N
9IO25I/OGPIO25, ADC1_CH8, DAC_1
10IO26I/OGPIO26, ADC2_CH9, DAC_2
11IO27I/OGPIO27, ADC2_CH7, TOUCH_CH7
12IO14I/OGPIO14, ADC2_CH6, TOUCH_CH6, MTMS
13IO12I/OGPIO12, ADC2_CH5, TOUCH_CH5, MTDI
14GNDGGround
15IO13I/OGPIO13, ADC2_CH4, TOUCH_CH4, MTCK
16IO9I/OGPIO9, D2
17IO10I/OGPIO10, D3
18IO11I/OGPIO11, CMD
195V0P5 V power supply

 

IOピン(J3側)

J3側のIOピンです。
※J3は「ESP32-DevKitC-V4」の回路図にあわせた番号です!
https://dl.espressif.com/dl/schematics/esp32_devkitc_v4-sch.pdf

esp32-lesson01-04

 

Type
P:Power I:Input I/O:Input/Output

No.Pin NameType機能
1GNDGGround
2IO23I/OGPIO23
3IO22I/OGPIO22
4IO1I/OGPIO1, U0TXD
5IO3I/OGPIO3, U0RXD
6IO21I/OGPIO21
7GNDGGround
8IO19I/OGPIO19
9IO18I/OGPIO18
10IO5I/OGPIO5
11IO17I/OGPIO17
12IO16I/OGPIO16
13IO4I/OGPIO4, ADC2_CH0, TOUCH_CH0
14IO0I/OGPIO0, ADC2_CH1, TOUCH_CH1, Boot
16IO2I/OGPIO2, ADC2_CH2, TOUCH_CH2
17IO15I/OGPIO15, ADC2_CH3, TOUCH_CH3, MTDO
17IO8I/OGPIO8, D1
18IO7I/OGPIO7, D0
19IO6I/OGPIO6, SCK

 

INPUTピン

デジタル入力としてLOWまたはHIGHを入力します。

全てのGPIOピンで利用可能です。

ESP32は3.3V動作。

  • 25%の0.825Vより低い電圧:LOW
  • 75%の2.475Vより高い電圧:HIGH

 

アナログピン

analogRead()に使えるピンです。

■アナログピン(ADC)に使えるピン一覧

Pin Name機能
IO36ADC1_CH0
IO39ADC1_CH3
IO34ADC1_CH6
IO35ADC1_CH7
IO32ADC1_CH4
IO33ADC1_CH5
IO25ADC1_CH8
IO26ADC2_CH9
IO27ADC2_CH7
IO14ADC2_CH6
IO12ADC2_CH5
IO13ADC2_CH4
IO4ADC2_CH0
IO0ADC2_CH1
IO2ADC2_CH2
IO15ADC2_CH3

 

OUTPUTピン

GPIO0~GPIO33までのGPIOで利用可能。

デジタル出力としてLOWHIGHを出力します。

 

SPIピン

SPI用にデフォルトで使えるピンです。

VSPIと呼ばれています。

Pin Name機能
IO23VSPID
IO22VSPIWP
IO21VSPIHD
IO19VSPIQ
IO18VSPICLK
IO5VSPICS0

 

他、まだまだ色々ありますが詳細はデータシートで確認できます。

可能なかぎり、追記したいと思います。

 

まとめ

ESP32 入門 Lesson 01 【外観とピン配置】」ここまで。

外観とピン配置がどうなっているか、回路図と照らし合わせて「ESP32-DevKitC-V4」のピンがマイコンのどこにつながっているか確認してみるのが良いと思います。

ただし、細かいことは知らなくても遊べるので大丈夫です。

でも、少しでも知っていたほうが後々何かの役に立つのではと考えています。

また、管理人の備忘録として記事にしてみました。

 

ピン機能についてはできれば、もっと詳しく書ければよいなと考えています。
※時間がかかるかもしれません・・・。

次回は、「ESP32-DevKitC-V4」を動かします。

最初はやっぱりLチカですよね!

ESP32 入門 Lesson 02 【Arduino IDE設定とLチカ】
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マイコンは「Espressif」ですが、ボードはいろいろなベンダーから発売されています。

値段も色々。

 

純正品の本体単品がほしい方はこちらとなります。

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