Revisión de la placa XIAO ESP32S3: configuración de pines, especificaciones y proyectos

La XIAO ESP32S3 Sense es la placa de desarrollo ESP32 más pequeña con una cámara integrada. Admite comunicación WiFi y BLE 5.0 hasta 100 metros con antena U.FL y se puede programar con Arduino IDE o MicroPython.

Además, tiene una administración de energía eficiente para una mayor duración de la batería, incluido un modo de suspensión profunda de bajo consumo de energía con un consumo de energía tan bajo como 14 µA y administración de carga de la batería de litio.

Puedes conseguir esto’Sentido XIAO ESP32-S3‘ por $ 14, que incluye la placa XIAO ESP32S3, un módulo de sensor de cámara OV2640 que tiene un micrófono incorporado con soporte para tarjeta SD y una antena. Mientras que su versión básica, ‘ESP32S3‘, no es compatible con el módulo de la cámara y tiene un precio de 8 dólares.

¿Qué hay dentro de la caja??

1. Placa XIAO ESP32S3
2. Módulo de sensor de cámara OV2640: Este es un módulo de sensor de cámara que incluye
   • Sensor de imagen OV2640
   • Micrófono incorporado
   • Ranura para tarjetas SD
3. Antena

Descripción general del hardware XIAO ESP32S3

En el centro de esta placa se encuentra el chip ESP32S3 principal, el puerto USB C para programación y fuente de alimentación y el conector B2B para el módulo de la cámara; aquí se conecta el módulo OV2640. A la izquierda del conector B2B está el conector de Antena.

Al igual que cualquier otra placa ESP32, esta placa XIAO también tiene 2 botones: Reiniciar y Arrancar. Y dos LED: LED de encendido y LED programable o de usuario.

Tiene un procesador de doble núcleo Xtensa de 32 bits LX7 de 240 MHz, 8 MB de PSRAM y 8 MB de memoria Flash, lo que permite conectividades inalámbricas WiFi y Bluetooth 5.0, modo de suspensión profunda con consumo de energía tan bajo como 14 A y administración de carga de batería de litio. .

Es la mejor opción para robótica, hogares inteligentes, tecnología portátil inalámbrica e Internet de las cosas. El XIAO ESP32S3 está creado para realizar tareas multitarea complejas sin esfuerzo.

Especificaciones

XIAO ESP32S3 Sense tiene un procesador de doble núcleo de 32 bits que funciona a hasta 240 MHz, 8 MB de PSRAM externa y 8 MB de Flash con WiFi y Bluetooth integrados.

Parámetro	Descripción
MCU	ESP32-S3R8: Xtensa de 32 bits Procesador de doble núcleo LX7
Memoria flash	8MB
PSRAM (externa)	8MB
Frecuencia de reloj	240MHz
módulo inalámbrico	Wi-Fi de 2,4 GHz BLE: Bluetooth 5.0
pines GPIO	11
pines analógicos	9
Pines de E/S digitales	11
Pines PWM	11
UART	1
Periféricos I2C	1
Periférico IIS	1
Periféricos SPI	1
Tensión de funcionamiento	Voltaje de entrada (Tipo C): 5V Voltaje de entrada (BAT): 4,2 V
Temperatura de trabajo	– 40°C ~ 65°C
Baja potencia Modelo de consumo (Suministro de energía: 3,8 V)	Modelo de suspensión del módem: ~ 25 mA Modelo de sueño ligero: ~ 2mA Modelo de sueño profundo: ~ 14 µA
Consumo de energía habilitado para Wi-Fi	Modelo activo: ~ 100 mA
Consumo de energía habilitado para BLE	Modelo activo: ~ 85 mA
Dimensiones	21mm x 17,5mm

Configuración de pines XIAO ESP32-S3

A continuación se muestra la distribución de pines de XIAO ESP32-S3.

Hay un total de 14 pines, de los cuales 11 son GPIO y tierra, pines de 5 V y 3,3 V, uno cada uno.

La placa tiene 11 pines digitales (D0-D10) y 9 pines analógicos (A0-A5 y A8-A10).

Nombre del pin	Número de PIN	Descripción
Pines de entrada-salida digitales	D0-D10	11 E/S digitales.
Pines analógicos	A0-A5, A8-A10	9 pines analógicos.
Pines de modulación de ancho de pulso (PWM)	D0-D10	Todos los pines digitales admiten modulación de ancho de pulso.
Comunicación serie (UART)	D6-TX D7-RX	Un puerto serie está disponible
SPI	A8-SCK A9-MISO A10-MOSI	1 periférico SPI disponible
I2C	A4-SDA A5-SCL	1 canal I2C está disponible

Comenzando/configuración

El tablero no viene con los pines del cabezal. Por lo tanto, debe comprarlos por separado y soldarlos en la placa. Dado que todas las placas XIAO de Seed Studio son compatibles con placas de pruebas, esto facilita mucho la creación de prototipos de circuitos.

Preparación de software

Paso 1: Descargue e instale la versión estable de Arduino IDE de aquí.

Paso 2: Inicie el IDE de Arduino.

Paso 3: Agregue el paquete de placa ESP32 a su IDE de Arduino.

Ir a archivo→ preferencias y pega este enlace dentro del URL del administrador de tableros adicionales sección:

https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json

Navegar a Herramientas → tableros → Gerente de Juntasy luego escriba la palabra clave esp32 en el cuadro de búsqueda. Seleccione la última versión de esp32 e instálela. Si ya instaló la biblioteca de la placa ESP32, simplemente actualícela a la última versión.

Etapa 4: Selecciona tu placa y puerto.

Conecte la placa XIAO a su sistema mediante un cable USB-C.

Ir a Herramientas → Tableros→ ESP32y busca el ESP32-S3. Selecciónelo y el puerto COM al que está conectado ESP32.

Proyecto LED parpadeante

Sube este sencillo proyecto parpadeante a tu placa XIAO.

Tenga en cuenta que el LED de usuario está conectado internamente al pin 21, que no está disponible en el encabezado.

Si todo va bien, el LED parpadeará con un retraso de 1 segundo.

Solución de problemas de errores de carga

Muchos usuarios enfrentan este problema al cargar el programa. La pantalla de carga se congela o muestra el error de carga. Probé varias soluciones: presioné ambos botones varias veces, quité la cámara, subí diferentes programas, etc., sin éxito.

Entonces, después de buscar por un tiempo, encontré la solución.

Antes de conectar el cable a la placa, presione el botón de arranque y suéltelo solo cuando la placa esté conectada a su computadora portátil. Esto resolverá la mayoría de sus errores de carga.

Prueba de transmisión de video en vivo

Hay un programa incorporado para transmitir un video en vivo en un servidor web.

Paso 1: Comience conectando la antena a la placa.

Es imprescindible, ya que ESP32 no se conecta a WiFi sin la antena. Subí un boceto simple del servidor WiFI y lo coloqué muy cerca del enrutador. Incluso entonces, no conectó. Así que asegúrese de tener esa antena conectada.

Paso 2: Conecte el módulo de la cámara o Sense a la placa.

Paso 3: En Arduino IDE, vaya a Archivos→ejemplos→ESP32→Cámara y abra el boceto del “servidor web de la cámara”. Este boceto requiere un par de cambios para funcionar.

• Primero, seleccione la cámara descomentar la Macro definida‘Modelo de cámara XAIO ESP32‘.
• Entonces, escribe las credenciales de tu WiFi al que desea conectarse.
• Este boceto de ejemplo requiere mucha memoria, por lo que tenemos que utilizar la PSRAM externa disponible. Para habilitar PSRAM, vaya a Herramientas→ PSRAM. Luego seleccione PSRAM OPI. Y eso es. Ahora haz clic en el botón subir y espera a que termine.

Etapa 4: Después de la carga exitosa, abra su monitor serial. Copie la dirección IP impresa en el monitor serie y péguela en su navegador.

ESP32 entregará la página del servidor de la cámara como se muestra a continuación.

En streaming, la cámara funciona bien. Pero con el aumento de la resolución, la velocidad de fotogramas disminuye. Creo que da el mejor resultado en modo HVGA.

También puedes jugar con otras configuraciones, como calidad, brillo y efectos. En lo que respecta a la función de reconocimiento facial, cada vez que intentaba utilizarla, la pantalla se congelaba.

Una cosa importante a tener en cuenta es que la tabla se calienta rápidamente y alcanza una temperatura muy alta. Por lo tanto, transmitir un vídeo durante un período de tiempo más largo puede dañar la placa.

Capturar fotografías y vídeos

El Módulo de cámara OV2640 Admite tarjetas SD de hasta 32 GB. Pero para usarlo, primero formatéelo en el sistema de archivos FAT32. Luego, inserte la tarjeta SD en el módulo de la cámara. Puedes encontrar el boceto de ejemplo aquí:

No se utiliza la antena en este proyecto, por lo que puedes eliminarla si lo deseas. A continuación se muestran las imágenes captadas por el tablero:

La calidad de las imágenes y el vídeo no es tan buena, pero teniendo en cuenta el precio y el tamaño de este aparato, hace el trabajo. La resolución máxima que admite es 1600 X 1200.

Grabación de audio

Podemos usar el micrófono incorporado en el Sense para grabar audio y guardarlo en la tarjeta SD. Descargue el boceto de ejemplo de aquí.

Este programa comienza a grabar una vez que se enciende el monitor serie, graba el audio durante 20 segundos y lo guarda en la tarjeta SD. Este tiempo lo podemos cambiar dentro del código: el límite máximo es 240 segundos o 4 minutos. PSRAM también debe estar habilitado para este proyecto.

El audio que se proporciona a continuación se graba usando la pizarra. Puedes hacer clic a continuación para escucharlo.

Conclusión

El XIAO ESP32S3 es una excelente opción para proyectos donde el costo y el espacio disponible son consideraciones clave. Es capaz de manejar una variedad de aplicaciones debido a su pequeño tamaño y potente potencia de procesamiento. Sin embargo, carece de sensores internos y puede requerir módulos adicionales para tareas de detección.

Lo que nos gusta de XIAO ESP32-S3

• Diseño compacto: Con unas dimensiones de aproximadamente 21 x 17,5 mm, el XIAO ESP32S3 es la elección perfecta para aplicaciones con espacio limitado.
• Potente procesador: Tiene un procesador ESP32-S3R8 de doble núcleo con una CPU Xtensa LX7 que opera hasta 240 MHz, proporcionando una buena cantidad de potencia de procesamiento.
• Capacidad de memoria: Con 8 MB de PSRAM y 8 MB de memoria Flash en chip, proporciona un amplio espacio de almacenamiento para aplicaciones y datos.
• Interfaces versátiles: Proporciona varias interfaces, como UART, IIC, IIS, SPI, GPIO, ADC y otras, para aumentar su interoperabilidad con diferentes sensores y periféricos.
• Modo de sueño profundo: Tiene configuraciones de ahorro de energía con requisitos de energía increíblemente bajos, lo que lo hace apropiado para aplicaciones que funcionan con baterías y de eficiencia energética.

lo que no nos gustó

• Problema de calentamiento durante la transmisión en vivo
• GPIO limitados