Microcontroladores basados en ESP32: Configuración Arduino IDE y características

[Daniel]

Índice

1. Introducción
2. Tabla de características
3. Instalación soporte ESP32 Arduino IDE
   1. Instalación soporte ESP32 Arduino IDE: Linux
   2. Instalación soporte ESP32 Arduino IDE: Windows
   3. Instalación soporte ESP32 Arduino IDE: MacOS
4. Actualización soporte ESP32 Arduino IDE

Ejemplo de ESP32

Cambios:

- 2018-07-05 - Creación.
- 2018-07-10 - Instalación y actualización



Fuentes:
- https://www.espressif.com/en/products/h ... 2/overview
- https://www.espressif.com/sites/default ... eet_en.pdf
- https://www.espressif.com/sites/default ... ual_en.pdf
- https://blog.bricogeek.com/noticias/ele ... 6-y-esp32/
- https://github.com/espressif/arduino-esp32

[Daniel]

1. Introducción

Los ESP32 son una evolución cualitativa de los ESP8266 de la misma empresa, Espressif.

Estos dispositivos integran un microprocesador Xtensa LX6 de 32 bits que puede ser single o dual core y pueden funcionar hasta 160 o 240MHz máximo. Además, cuentan también con un coprocesador dedicado para modos de ultra bajo consumo.

La memoria RAM es de 520KBytes. Además incluye 16Kbytes en el RTC, 8KBytes de tipo rápido y otro tanto de tipo lento. Además, soportan hasta 8MBytes de RAM SPI externa.

Usan una memoria Flash externa, como el ESP8266. Ésta puede ser de 4Mbytes a 16MBytes.

Además, tiene una ROM de 448KBytes integrada.

Como características destacadas, han mejorado la WiFi incluyendo criptografía hardware y han añadido Bluetooth 4.2.

Y, como mejoras, este microcontrolador lleva ADCs, PWMs y mas opciones: interfaces Ethernet, SDIO y CAN bus 2.0, un sensor de efecto Hall, un termómetro y el hecho de que los conversores ADC pueden activar un preamplificador de bajo ruido para soportar señales de muy bajo nivel. Además, permite encriptar el código en la flash para protegerlo.


Este microcontrolador es reprogramable igual que el ESP8266, conservando sus funciones de WiFi y Bluetooth. Entre las herramientas de programación se encuentra un paquete para el IDE Arduino, que permite programar el microcontrolador como si se tratase de un Arduino con escudo Wifi y escudo Bluetooth.

Además, al tener diversos cores y procesadores y DSPs especiales para el control de los dispositivos WiFi y Bluetooth, ya no se necesita tener especial cuidado con generar programas no-bloqueantes.

Existen diversas variaciones de este microcontrolador, tanto módulos como placas de desarrollo de diverso tamaño y funcionalidad.

En Aliexpress tenéis diferentes módulos y placas ESP32 a precios similares ya al ESP8266. El único consejo es que os fijéis bien que es un ESP32, ya que se mezclan entre ellos y podemos equivocarnos al comprar.

[Daniel]

2. Tabla de características

	ESP8266	ESP32
Procesador	Tensilica LX106 32 bit 80MHz (hasta 160MHz)	Tensilica Xtensa LX6 32 bit single/dual core 160MHz/240MHz
RAM	80KBytes (40KBytes disponibles)	520 Kbytes
Flash	Externa, hasta 4MBytes	Externa, hasta 16MBytes
ROM interna	No	448 Kbytes
Alimentación	3,0V – 3,6V	2,2V – 3,6V
Consumo	80 mA promedio, 225mA máximo	80 mA promedio, 240mA máximo
Consumo modo deep sleep	20uA con RTC	2.5uA, 10mA con RTC y menor de 150uA con el coprocesador ULP y el RTC
WiFi	b/g/n WEP, WPA. SoftAP	b/g/n WEP, WPA. SoftAP
BT	No	4.2 BR/EDR y BLE
Cifrados	TLS 1.2 por software	AES, SHA, RSA y ECC por hardware
UART	2 (en uno solo puede usarse el Tx)	3
I²C	1	2
SPI	2	4
1-wire	Por software	Por software
I²S	1	2
IR	Sí	Sí
GPIO usables	32	11
PWM	8	16
ADC	1 (10 bits)	18 (12 bits)
Temporizadores	3	4 de 64 bits
Extras		ADC con preamplificador de bajo ruido hasta 60dB 2 DACs de 8 bits 1 CANBus 2.0 1 Ethernet 10/100 MAC (necesita PHY externo para funcionar) 1 Sensor de temperatura 1 Sensor efecto HALL (proximidad) Generador números aleatorios Encriptación de la flash Arranque seguro

[Daniel]

3. Instalación soporte ESP32 Arduino IDE

Las instrucciones para instalar el soporte ESP32 en el IDE Arduino las tenéis disponibles en inglés en su repositorio.

Tenéis instrucciones para Windows, MacOS y varias variantes de Linux.

Aquí os pondré las instrucciones en español, levemente modificadas en algún punto.

- 3.1. Instalación soporte ESP32 Arduino IDE: Linux
- 3.2. Instalación soporte ESP32 Arduino IDE: Windows
- 3.3. Instalación soporte ESP32 Arduino IDE: MacOS

[Daniel]

3.1. Instalación soporte ESP32 Arduino IDE: Linux

Preparativos

Nota: Ejecutaremos los siguientes comandos como el usuario que usaremos para ejecutar el Arduino IDE.


Si usamos un usuario normal (no root), deberemos estar en el grupo dialout para poder usar el puerto serie USB. Ejecutamos como el usuario que deseamos usar:

Código: Seleccionar todo

sudo usermod -a -G dialout $USER

Además, deberemos tener instalados GIT. Si no lo tenemos ejecutaremos:

Debian / Ubuntu:

Código: Seleccionar todo

sudo apt-get install git

Fedora:

Código: Seleccionar todo

sudo dnf -y install git

OpenSuse:

Código: Seleccionar todo

sudo zypper install git

Necesitamos los paquetes Python PIP y PySerial:

Debian / Ubuntu:

Código: Seleccionar todo

wget https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py && sudo python get-pip.py && sudo pip install pyserial && rm get-pip.py

Fedora:

Código: Seleccionar todo

sudo dnf install git python3-pip python3-pyserial 

OpenSuse:

Código: Seleccionar todo

if [ `python --version 2>&1 | grep '2.7' | wc -l` = "1" ]; then \
sudo zypper install python-pip python-pyserial; \
else \
sudo zypper install python3-pip python3-pyserial; \
fi

Instalación

Con los siguientes comandos crearemos la carpeta para el soporte del ESP32 en su lugar correcto y descargaremos la última versión del soporte para estos dispositivos:

Código: Seleccionar todo

mkdir -p ~/Arduino/hardware/espressif && cd ~/Arduino/hardware/espressif && git clone https://github.com/espressif/arduino-esp32.git esp32 && cd esp32 && git submodule update --init --recursive && cd tools && python2 get.py

[Daniel]

3.2. Instalación soporte ESP32 Arduino IDE: Windows

Preparativos

Seberemos tener instalados GIT. Si no lo tenemos podemos descargarlo gratuitamente desde: https://git-scm.com/download/win

Puedes instalarlo con las opciones por defecto.


Instalación

Abrimos el programa Git GUI, seleccionamos la opción de "Clone existing repository".
En "Source location" ponemos: https://github.com/espressif/arduino-esp32.git
En "Target directory" ponemos el siguiente directorio dentro de la carpeta hardware de nuestra instalación de Arduino: C:/Users/<TU USUARIO DE WINDOWS>/Documents/Arduino/hardware/espressif/esp32 -- La parte "/espressif/esp32" la escribiremos manualmente, no crees la carpeta al ir navegando con el selector de archivos.

Herramientas extra


Ahora abrimos la carpeta de destino (C:/Users/<TU USUARIO DE WINDOWS>/Documents/Arduino/hardware/espressif/esp32) con el exploreador de Windows.
Pulsamos el botón izquierdo del ratón en una sección vacía del contenido y seleccionamos "Git Bash Here".
En la consola de comandos que aparece ejecutaremos: git submodule update --init --recursive
El paso anterior parece que no hace nada, pero si no hay ningún mensaje es que ha funcionado correctamente.
Ahora, en el mismo navegador de archivos, entramos en la carpeta "tools" y ejecutamos el programa "get.exe". Tarda un poquito pero descarga el compilador y diversas herramientas extra.




Con ésto ya lo tenemos disponible.

[Daniel]

3.3. Instalación soporte ESP32 Arduino IDE: MacOS

Preparativos

Necesitaremos las herramientas de desarrollo en consola. Podemos instalarlas con el comando: xcode-select --install


Instalación

La instalación es igual que en Linux:

Código: Seleccionar todo

mkdir -p ~/Documents/Arduino/hardware/espressif && cd ~/Documents/Arduino/hardware/espressif && git clone https://github.com/espressif/arduino-esp32.git esp32 && cd esp32 && git submodule update --init --recursive && cd tools && python2 get.py

Este comando supone que tenéis una instalación por defecto de Arduino IDE. Si has cambiado las preferencias de carpetas, puedes ver la carpeta correcta abriendo el IDE y yendo al menú "Archivo" > "Preferencias" > "Localización de proyecto". Entonces deberías cambiar del comando anterior la carpeta "~/Documents/Arduino" por la carpeta que aparezca en el IDE.

[Daniel]

4. Actualización del soporte ESP32 Arduino IDE

Linux

Código: Seleccionar todo

cd ~/Arduino/hardware/espressif/esp32 && git fetch origin && git submodule update --init --recursive && cd tools && python2 get.py

Windows

Abrimos la carpeta de la instalación con un explorador de archivos: C:/Users/<TU USUARIO DE WINDOWS>/Documents/Arduino/hardware/espressif/esp32
Pulsamos el botón izquierdo del ratón en una sección vacía del contenido y seleccionamos "Git Bash Here".
En la consola de comandos que aparece ejecutaremos: git fetch origin
Cerramos la consola y, en el mismo navegador de archivos, entramos en la carpeta "tools" y ejecutamos el programa "get.exe".


MacOS

La actualización es igual que en Linux:

Código: Seleccionar todo

cd ~/Documents/Arduino/hardware/espressif/esp32 && git fetch origin && git submodule update --init --recursive && cd tools && python2 get.py

Este comando supone que tenéis una instalación por defecto de Arduino IDE. Si has cambiado las preferencias de carpetas, puedes ver la carpeta correcta abriendo el IDE y yendo al menú "Archivo" > "Preferencias" > "Localización de proyecto". Entonces deberías cambiar del comando anterior la carpeta "~/Documents/Arduino" por la carpeta que aparezca en el IDE.

[Daniel]

Vaya trabajazo, ¡gracias!

[Daniel]

Vaya trabajazo, ¡gracias!

Sí, mucho curro, pero merece la pena ya que es un muy buen micro.