Плата расширения ESP-Downloader для отладки и прошивки модуля ESP-WROOM-32

Удобная малогабаритная отладочная плата для тестирования и прошивки модулей беспроводной связи WiFi/Bluetooth ESP-WROOM-32, выпускаемых широко известными компаниями-производителями Espressif Systems и Ai-Thinker.

Технические характеристики

• Питание: 5 В
• Рабочее напряжение: 3.3 В
• Максимальный ток: до 1 А, включая энергопотребление ESP-WROOM-32
• Разъём под процессор: 38 подпружиненных контактов
• Ручное и автоматическое программирование
• Выключатель питания платы
• Индикация событий: 4 цветных светодиода
• Размеры: 49 х 47 х 14.5 мм

Общеизвестно, что создание каждого нового электронного устройства совершенно разной сложности неизбежно проходит цепочку последовательных шагов разработки, начиная от построения схем и чертежей на бумаге, и заканчивая сборкой полностью завершённого изделия. На начальных этапах, в тот момент, когда необходимые компоненты подобраны, наступает стадия предварительного монтажа (прототипирования), в ходе которой происходит тестирование всех цепей конструкции на предмет правильной работоспособности, а также проводится отладка программного обеспечения для микропроцессоров, задействованных в проекте.

Плата расширения ESP-Downloader, как и многие подобные ей отладочные платы, предназначенные для работы с микроконтроллерами семейства ESP, предоставляет возможность собрать схему проекта на лету, без применения пайки, и произвести оценку дееспособности устройства в любой его отдельной части. В отличии от своих прямых аналогов, как правило имеющих у себя на борту набор дополнительных функциональных возможностей, включая уже заранее предустановленный чип ESP-WROOM-32, модуль ESP-Downloader оснащён самой минимальной обвязкой из электронных элементов, достаточной для проведения этапов обновления внутренней прошивки процессора и получения полноценных результатов тестирования.

Комфорт от использования платы разработчика ESP-Downloader проявляется во многом. Прежде всего — компактный, почти "карманный" размер. Её всегда можно взять с собой, где бы она не потребовалась. Во вторых — возможность быстро приступить к работе, обусловленная простотой в сборке и полным отсутствием необходимости в припайке к модулю элементов рабочей схемы проекта, все соединения с внешней периферией осуществляются обычными проводами. Подпружиненные контакты разъёма процессора позволяют с лёгкостью устанавливать или извлекать ESP-WROOM-32. Если существует необходимость, пользователь может беспрепятственно экспериментировать одновременно с несколькими контроллерами, поочерёдно меняя их положение при обесточенной встроенным выключателем цепи питания платы. Абсолютно каждый доступный контакт микроконтроллера ESP-WROOM-32, относящийся как к питанию или управлению, так и к группе общего назначения GPIO, продублирован самостоятельными выводами на лицевой поверхности ESP-Downloader, расположенными по сторонам платы тремя раздельными рядами 7х2 с шагом 2.54мм, в полном соответствии с их размещением в самом процессоре. Прозрачная 5-миллиметровая пластина в нижней части конструкции модуля ESP-Downloader надёжно защищает плату и её контакты от прямого соприкосновения с любой ровной поверхностью.

Встроенный стандартный порт microUSB предназначен для связи ESP-WROOM-32 с персональным компьютером. В тоже время, он может быть задействован исключительно как гнездо питания модуля разработчика от внешнего 5-вольтового источника напряжения, если проведение каких-либо операций с контроллером не требуется. ESP-Downloader имеет пару дополнительных контактов 5V/GND, допускающих присоединение любого источника стабилизированного постоянного напряжения. Наличие в схеме модуля рабочего напряжения отображает красный светодиод.

Промежуточный USB-TTL конвертер CP2104, стоящий в цепочке USB-ESP32, выполняет преобразование входящих и исходящих сигналов между интерфейсом USB и универсальным последовательным ассинхронным интерфейсом UART контроллера ESP-32. CP2104 обеспечивает двухсторонний обмен данными с процессором WROOM-32, включая получение/отправку отладочной или иной информации, а также помогает выполнять процедуры обновления программного обеспечения. Большинство операционных систем ПК самостоятельно распознают CP2104 при первом включении, в некоторых случаях необходима установка совместимого драйвера, доступного на сайте производителя микросхемы. Два светодиода, находящиеся рядом с CP2104, привязаны к линиям TX (передача) и RX (прём) шины UART, и дают визуальное понимание происходящих действий.

Прошивка ESP-WROOM-32 требует запуск контроллера в режиме обновления ПО, для этой цели в модуле ESP-Downloader предусмотрены два способа управления: ручной и автоматический, основанный на генерируемой последовательности высокоуровневых и низкоуровневых логических импульсов для микросхемы 2N7002DW сдвоенного N-канального транзистора MOSFET. Подобный автоматизированный метод часто встречается во многих программах записи образа прошивки в память ESP-WROOM-32. В ручном режиме, пользователю следует нажать и удерживать кнопку PROG, затем кнопкой RST сбросить микроконтроллер, после чего ESP-WROOM-32 будет готов к процессу прошивки. Необходимо помнить о том, что кнопка PROG должна находится в нажатом положении до полного окончания записи, о чём свидетельствует синий светодиодный индикатор.

Документация модуля ESP-Donwloader (EPS-WROOM-32)

• Принципиальная схема ESP-Downloader