物聯網作為當今科技發展的重要領域,正逐漸改變著我們的生活方式。而 ESP32 系列開發板在物聯網中扮演著至關重要的角色。本系列影片,將藉助 ESP32 系列開發板,一同探索物聯網的精彩世界。
本系列第一集,會由 DFRobot 高級工程師夏青(Rockets Xia)給大家帶來:《物聯網初探,用 Beetle 和 FireBeetle 暢玩 ESP32 》 。
-主講嘉賓:-
夏青(Rockets Xia),DFRobot 高級工程師,蘑菇雲創客空間共同創始人
夏青經常活躍於國內外創客社群。從 2008 起開始致力推廣創客文化,促進創客運動在中國的發展,2010 年與中國創客教父李大維等打造國內首個創客空間 —— 新車間。2013 年在 DFRobot 和浦軟集團的支持下建設蘑菇雲創客空間。作為蘑菇雲創客空間共同創始人,經常鼓勵和推動社群創客專案的推進。作為 DFRobot 高級工程師,積極致力於推動人工智慧、物聯網等先進技術在創客及創客教育領域的落地和推廣。
訪談影片在這裡
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ESP32 系列概述:
ESP32 是樂鑫科技推出的一款高性能低功耗的 Wi-Fi 和藍牙雙模 SoC(系統級晶片),它的前身是 ESP8266。ESP8266 自問世以來,以其低成本和易用性迅速佔領了物聯網市場,但由於其單核處理器和有限的功能,一些複雜的開發受到了限制。為了滿足日益增長的物聯網需求,樂鑫科技於 2016 年推出了 ESP32 系列。相比 ESP8266,ESP32 具有更強的處理能力、更豐富的外設接口以及更低的功耗。
ESP32 採用雙核處理器架構,選用的是 Tensilica Xtensa LX6 雙核處理器,每個核心的時鐘頻率可達 240 MHz。這使得它能夠同時處理多個任務,大大提高了系統的響應速度和穩定性。此外,它還採用了 Wi-Fi 和藍牙雙模通訊功能,內置 2.4 GHzWi-Fi 和藍牙 4.2 / 5.0(視具體型號而定),支援廣泛的無線通訊協議。這一功能使得 ESP32 能夠在同一設備上實現 Wi-Fi 聯網和藍牙設備通訊,極大地擴展了其應用場景。
ESP32 支援多種功耗模式(如深度睡眠模式和輕睡眠模式),在不影響性能的前提下,最大限度地延長了電池壽命。這對於需要長期運行在端側的物聯網設備來說尤為重要,可減少維護的頻率。
ESP32 擁有豐富的 GPIO 接口,支援多種外設(如 UART、SPI、I2C、ADC、DAC 等),並內置溫濕度感測器和觸摸感測器等。這使得 ESP32 能夠輕鬆集成各種感測器和外設,實現複雜的物聯網應用。
這些特性使得 ESP32 能夠實現複雜的物聯網應用,適用於多種物聯網場景,如智能家居系統、工業自動化和機器人控制領域、可穿戴設備和物聯網感測器網絡等。
在智能家居系統中,ESP32 可以用於開發智能燈光控制、安防監控、智能家電控制等應用,通過 Wi-Fi 和藍牙實現遠程控制和狀態監測。在工業自動化中,它可以用作 PLC 控制器、感測器數據採集終端 DTU 或機器人控制單元,幫助提升生產效率和自動化水平。在可穿戴設備和物聯網感測器網絡中,由於其低功耗和小尺寸設計,ESP32 非常適合用於智能手錶、智能眼鏡、健康監測設備等可穿戴設備,以及分布式感測器網絡,實現實時數據採集和處理。
隨著物聯網技術的不斷發展,ESP32 系列在未來將有更廣闊的應用場景。將它與其他新興技術,如人工智慧、邊緣計算、5G 通訊等相結合,將進一步提升物聯網設備的智能化水平和通訊效率。
DFRobot 的 ESP32 開發板:
DFRobot 作為一家全球領先的開源硬體提供商,一直致力於為全球開發者提供高質量的硬體產品和技術支援。其推出的几款 ESP32 開發板 FireBeetle 系列和 Beetle 系列,也非常受市場青睞。
FireBeetle 系列開發板,如 FireBeetle2 ESP32 - C6,作為最新推出的高性能低功耗開發板,支援 Wi-Fi6 和 Bluetooth5。它不僅具有 ESP32 系列的所有優勢,還在通訊速度和穩定性上有了顯著提升,非常適合需要高性能無線通訊和強大處理能力的物聯網專案。與其他 FireBeetle 產品,如 FireBeetle2 ESP32 - S3 等相比,這些開發板在性能、接口和功耗等方面各有特色,適用於不同的應用場景。
BeetleESP32 - C3 則是一款小體積、高度集成的物聯網開發板,採用 ESP32 - C3 晶片,支援 Wi-Fi 和藍牙通訊。它的設計緊湊,適合空間受限的應用場景,如可穿戴設備、小型感測器網絡等。
另外,還有 ESP32 - C6,與前面的 C3 相比,它在通訊協議和處理能力上有了進一步提升,支援更多的無線通訊協議,適用於更多元化的物聯網應用。
FireBeetle 系列由於其高性能和多功能,廣泛應用於智能家居、工業控制、環境監測等需要實時數據處理和遠程通訊的物聯網專案。而 Beetle 系列則因其小巧的設計和強大的功能,廣泛應用於可穿戴設備、小型物聯網專案和其他需要高集成度和低功耗的應用場景。
案例與演練:
為了讓大家更好地了解 ESP32 開發板的實際應用,影片中分享了 2 個使用 DFRobotESP32 開發板完成的實際物聯網專案。
首先是植物土壤監測專案。為了更好地養護陽台綠植,DFRobot 工程師設計了一款採用土壤濕度感測器,利用太陽能供電,鋰電池驅動的基於 FireBeetle2 ESP32 - C6 的植物土壤濕度監測系統。
另是室內環境監測系統,這是一款利用 BeetleESP32 開發板做的專案。DFRobot 的社群小夥伴構建了一套環境監測系統,通過多個感測器實時採集環境溫度、濕度、光照等資訊和數據。
除此之外,還向大家介紹怎樣快速搭建基於 ESP32 的開發環境,並展示幾個簡單的開發板編程示例。
流程很簡單,首先需要安裝 Arduino IDE,並添加 ESP32 開發板的支援包。通過 DFRobot 提供的教程,大家可以很輕鬆地完成這一步。
並且展示如何編寫一個簡單的 LED 閃爍程式,通過這個示例,大家可以快速上手 ESP32 開發板的編程。這些基礎示例將為大家後續的物聯網專案開發奠定基礎。
希望今天的影片能讓大家對 ESP32 系列有一個全面的了解,並激發大家的創意和動手能力。如果大家有專案需求,歡迎使用 DFRobot 推出的 Firebeetle 或 beetle 進行自己的專案。
下一期會介紹基於 ESP32 最新推出的 C6 和 S3 晶片在物聯網專案的實操,歡迎大家關注。
本期影片相關資源:
樂鑫社區 - 著重於技術討論
https://www.esp32.com/
DFRobot 社區 - 著重於應用分享
https://mc.dfrobot.com.cn/forum-211-1.html
Firebeetle
- DFR0654:基於 ESP - WROOM - 32E 雙核晶片的主控板,專為 IoT 設計。
- DFR0654-F:基於 ESP - WROOM - 32E 雙核晶片的主控板,預焊排母。
- DFR1075:基於 ESP32 - C6 晶片設計的低功耗物聯網開發板,適用於智能家居專案。
- DFR0975-U:基於 ESP32 - S3 的高性能主控,適用於 AIOT、圖像獲取、圖像識別專案,含外置天線。
- DFR0975:基於 ESP32 - S3 的高性能主控,適用於 AIOT、圖像獲取、圖像識別專案。
- DFR1139:ESP32 - E (N16R2)IoT 開發板 (16M 閃存,2M PSRAM,支援 Wi-Fi 和藍牙)
- DFR1140:一款高性能的物聯網開發板,專為解決信號屏蔽、內存限制和缺乏 PSRAM 的問題而設計。
Beetle
- DFR0868:基於 ESP32 - C3 RISC - V 32 位單核處理器晶片的主控板,專為物聯網 (IoT) 設備而設計。
- DFR1117:基於 ESP32 - C6 晶片設計的迷你體積的 Arduino 低功耗物聯網開發板。