ESP32 多協定無線開發板
ESP32 多協定無線開發板是一款整合式多功能開發平台,適用於物聯網、無線通訊、無線射頻開發、NFC、GPS 定位、資料記錄、自訂嵌入式系統等開發場景。
本版本已完成主機板、無線擴充板及 3D 列印外殼的安裝,可直接用於二次開發。外殼提供軍綠色(Military Green)和橙色(Orange)兩種顏色可選。
開發板基於 ESP32-WROOM-32E-N4 / ESP32-WROOM-32UE-N4 模組設計,可在一個裝置中整合 2.8 吋觸控顯示器、Sub-GHz 射頻、2.4GHz 射頻、NFC、GPS、Wi-Fi、BluetoTF、MicroSD 卡及無線連接物,為各種設備及連接電池提供。
主要功能
• ESP32-WROOM-32E-N4 / ESP32-WROOM-32UE-N4 主控模組
• Wi-Fi 無線連接
• Bluetooth 藍牙連接
• 2.8 吋 ST7789 TFT 顯示屏
• 240 × 320 分辨率
• XPT2046 電阻式觸摸
• CC1101 相容 Sub-GHz 射頻模組
• NRF24 相容於 2.4GHz 射頻模組
• PN532 NFC SPI 介面
• GPS UART 接口
• MicroSD / TF 卡接口
• 電池介面
• 電池電壓檢測
• 板載 TP4056 充電電路
• USB Type-C 下載及串列埠
• CH340C USB 轉串口晶片
• BOOT 按鍵
• RESET 按鍵
• 多設備共享 SPI 總線設計
• 已安裝 3D 列印外殼
• 軍綠色 / 橘色兩種外殼可選
2.8 吋觸控顯示器
開發板配備 2.8 吋 ST7789 TFT 彩色顯示屏,解析度為 240 × 320。
觸控功能採用 XPT2046 電阻式觸控控制器。
顯示器背光支援 PWM 亮度調節,可用於開發自訂圖形介面、裝置選單、感測器資料顯示、狀態儀錶板、控制面板等應用。
觸控控制器使用獨立的 SPI 接腳,與 RF / TF 卡共用 SPI 匯流排相互獨立。
多協定無線開發平台
本開發板最大的特色之一,是在一個 ESP32 平台中整合了多種無線通訊及週邊介面。
支援的無線及通訊功能包括:
• Wi-Fi
• Bluetooth
• CC1101 相容 Sub-GHz 射頻
• NRF24 相容 2.4GHz 射頻
• PN532 NFC
• GPS 定位接口
開發者可在同一裝置上進行多種無線通訊技術的開發與測試,無需分別搭建多個獨立開發板。
CC1101 / Sub-GHz 射頻
無線擴充板提供 CC1101 相容的 Sub-GHz 射頻開發功能。
提供獨立的:
• CSN
• GDO0
• GDO2
• TX_EN
• RX_EN
等控制訊號。
可用於 Sub-GHz 無線通訊、射頻實驗以及自訂無線專案開發。
NRF24 / 2.4GHz 射頻
開發板同時提供 NRF24 相容的 2.4GHz 無線射頻開發功能。
NRF24 射頻部分使用共享 SPI 匯流排,並提供獨立的 CSN 和 CE 控制訊號。
適用於各種 2.4GHz 無線通訊及相關嵌入式開發專案。
PN532 NFC 介面
無線擴充板提供 PN532 NFC SPI 介面。
PN532 介面定義:
SCK:GPIO18
MISO:GPIO19
MOSI:GPIO23
CS:GPIO17
此介面沒有引出 IRQ 和 RST 訊號,軟體開發時應採用 SPI 輪詢方式。
可用於 NFC 標籤讀取、卡片識別以及其他相容 PN532 的 NFC 應用。
GPS 介面
開發板提供獨立 GPS 接口,可用於連接外部 GPS 定位模組。
擴充板 GPS 介面提供:
• 3.3V 電源
• GND
• UART 資料輸入
GPS 模組的 TX 資料連接至 ESP32 GPIO1。
可用於 GPS 定位、位置資料擷取、行動裝置、物聯網定位以及相關專案開發。
MicroSD / TF 卡
開發板板載 MicroSD / TF 卡接口,可用於本機資料儲存。
TF 卡採用 SPI 模式:
SCK:GPIO18
MISO:GPIO19
MOSI:GPIO23
CS:GPIO5
可用於:
• 資料記錄
• 設定檔存儲
• 圖片及 UI 資源存儲
• 感測器資料存儲
• 其他本機檔案儲存應用
電池支援
開發板提供電池相關硬件,可用於便攜式 ESP32 專案開發。
板載電池電壓檢測功能,透過 ESP32 GPIO34 對電池電壓進行採樣。
實際使用時建議依據 ADC 基準及實際樣機測量結果進行軟體校準。
開發板同時整合 TP4056 充電管理電路。
根據目前硬體設計,充電電流約為 360mA。
USB Type-C 下載與偵錯
開發板提供 USB Type-C 連接埠。
USB 介面透過 CH340C USB 轉串口晶片連接 ESP32,可用於:
• 韌體下載
• 串口通信
• 串口調試
• 自動下載控制
開發板同時提供獨立的 BOOT 和 RESET 按鍵,方便韌體開發及調試。
共享 SPI 總線架構
MicroSD / TF 卡、PN532 以及無線擴充板中的部分射頻設備共用以下 SPI 匯流排:
SCK:GPIO18
MISO:GPIO19
MOSI:GPIO23
不同設備使用各自獨立的 CS / 片選訊號。
開發程序時,應確保只有目前需要通訊的設備處於選取狀態,其他 SPI 設備的 CS 應保持高電位。
開發環境
本開發板的硬體 GPIO 定義可以作為以下開發環境的基礎:
• Arduino
• PlatformIO
• ESP-IDF
開發者可以根據專案需求自行開發顯示介面、觸控操作、無線通訊、NFC、GPS、資料記錄及其他功能。
重要開發注意事項
• 所有 ESP32 GPIO 訊號均為 3.3V 電平。
• 請勿直接向 ESP32 GPIO 輸入 5V 電平。
• GPIO34、GPIO35、GPIO36、GPIO39 只能作為輸入使用。
• GPIO0 同時是 ESP32 的 BOOT 啟動配置接腳,在上電及重設期間不要持續將 GPIO0 拉低。
• MicroSD、PN532 以及部分 RF 模組共用 SPI 匯流排,開發軟體時需要正確管理各設備的 CS 片選訊號。
• GPS UART 與 CH340C USB 串口使用部分共享訊號。
• 進行 GPS 及韌體下載相關開發時,需注意串口資源共享問題。
適用開發場景
本產品適用於:
• ESP32 開發
• IoT 物聯網開發
• 無線通訊開發
• Sub-GHz 射頻開發
• 2.4GHz 射頻開發
• NFC 項目
• GPS 定位項目
• 嵌入式圖形介面
• 感測器項目
• 智慧家庭
• Home Automation
• 資料記錄
• 無線設備測試
• 便攜式 ESP32 項目
• 多協定通訊實驗
• 原型產品開發
• 教學與研究
產品規格
產品類型:
ESP32 多協定無線開發板
主控:
ESP32-WROOM-32E-N4 / ESP32-WROOM-32UE-N4
顯示幕:
2.8 吋 ST7789 TFT
解析度:
240 × 320
觸摸:
XPT2046 電阻式觸摸
無線連線:
Wi-Fi
Bluetooth
射頻功能:
CC1101 相容 Sub-GHz RF
NRF24 相容 2.4GHz RF
其他介面:
PN532 NFC
GPS UART
MicroSD / TF 卡
電池介面
USB:
USB Type-C + CH340C USB 轉串口
外殼:
3D 列印外殼
外殼顏色:
軍綠色
橘色
產品狀態:
主機板、無線擴充板及 3D 列印外殼已完成安裝。
本產品主要針對開發、原型設計、研究、教學及自訂專案使用。
本產品屬於開發平台,並非具有固定單一功能的消費性成品設備。不同專案可能需要用戶自行開發、編譯或配置對應的軟體及韌體。
