قبل بضع سنوات ، أخذ ESP8266 يسيطر على عالم إنترنت الأشياء . مقابل أقل من 3 دولارات ، يمكنك الحصول على متحكم قابل للبرمجة يدعم شبكة WiFi قادرًا على مراقبة الأشياء والتحكم فيها من أي مكان في العالم .

المتحكم  لا يقتصر الأمر على دعم WiFi ، ولكنه يتميز أيضًا بتقنية Bluetooth فهو مثالي لأي مشروع إنترنت الأشياء IOT .

تقوم لوحة التطوير بتجهيز وحدة ESP-WROOM-32 التي تحتوي على معالج LX6 ثنائي النواة . يشبه هذا المعالج ESP8266 ولكنه يحتوي على اثنين من مراكز وحدة المعالجة المركزية (يمكن التحكم فيهما بشكل فردي) ، ويعمل بتردد ساعة قابل للتعديل من 80 إلى 240 ميغاهرتز ويؤدي ما يصل إلى 600 DMIPS .

هناك أيضًا 448 كيلوبايت من ROM و 520 كيلوبايت من SRAM و 4 ميجابايت من ذاكرة فلاش (لتخزين البرامج والبيانات) بما يكفي لمواكبة السلاسل الكبيرة التي تشكل صفحات الويب وبيانات JSON / XML وكل ما نلقيه على أجهزة إنترنت الأشياء في الوقت الحاضر .

يدمج ESP32 جهاز الإرسال والاستقبال اللاسلكي HT40 من 802.11b / g / n ، لذلك لا يمكن الاتصال بشبكة WiFi والتفاعل مع الإنترنت فحسب ، بل يمكنه أيضًا إعداد شبكة خاصة به ، مما يسمح للأجهزة الأخرى بالاتصال مباشرةً بـ ذلك .

يدعم ESP32 أيضًا خدمة WiFi Direct ، وهو خيار جيد للاتصال من نظير إلى نظير دون الحاجة إلى نقطة وصول . يعد إعداد WiFi Direct أسهل في الإعداد وسرعات نقل البيانات أفضل بكثير من تقنية Bluetooth .
تحتوي الشريحة أيضًا على إمكانات Bluetooth ثنائية الوضع ، مما يعني أنها تدعم كل من Bluetooth 4.0 (BLE / Bluetooth Smart) و Bluetooth Classic (BT) ، مما يجعلها أكثر تنوعًا .

نظرًا لأن نطاق جهد التشغيل لـ ESP32 يتراوح من 2.2 فولت إلى 3.6 فولت ، فإن اللوحة تأتي مع منظم جهد LDO للحفاظ على الجهد ثابتًا عند 3.3 فولت . يمكن أن توفر ما يصل إلى 600 مللي أمبير بشكل موثوق ، والتي ينبغي أن تكون أكثر من كافية عندما تسحب ESP32 ما يصل إلى 250mA أثناء نقل الترددات اللاسلكية . يتم تقسيم إخراج المنظم أيضًا إلى أحد جانبي اللوحة ووصفه بـ 3V3 . يمكن استخدام هذا الدبوس لتوفير الطاقة للمكونات الخارجية .

يتم توفير الطاقة إلى لوحة تطوير ESP32 عبر موصل MicroB USB الموجود على اللوحة . بدلاً من ذلك ، إذا كان لديك مصدر جهد 5 فولت منظم ، فيمكن استخدام دبوس VIN لتزويد ESP32 والأجهزة الطرفية الخاصة به مباشرةً .

كما أن معدل السكون لرقاقة ESP32 أقل من 5 µA ، مما يجعله مناسبًا لتطبيقات الالكترونيات التي تعمل بالبطاريات ويمكن ارتداؤها .

على الرغم من أن ESP32 به 48 طرف GPIO ، يتم تقسيم 25 منهم فقط إلى رؤوس الدبوس على كلا الجانبين من لوحة التطوير . يمكن تعيين هذه الاطراف لجميع أنواع المهام الطرفية ، بما في ذلك :

• 15 قناة ADC – 15 قناة من 12 بت SAR ADC . يمكن ضبط نطاق ADC ، في البرامج الثابتة ، على 0-1V أو 0-1.4V أو 0-2V أو 0-4V .
• 2 برتكولات UART . يستخدم واحد لتحميل الاكواد البرمجية تسلسليا . إنها تتميز بالتحكم في التدفق ، وتدعم IrDA أيضًا ! .
•  25 من مخرجات PWM للتحكم في شدة التحكم الأضاءة أو التحكم في المحركات .
• 2 من DAC – DACs لإنتاج الفولتية الحقيقية .
• برتكول SPI و I2C و I2S – كما هناك 3 برتكولات SPI و برتكول I2C لتوصيل جميع أنواع أجهزة الاستشعار والأجهزة الطرفية ، بالإضافة إلى برتكولات I2S إذا كنت ترغب في إضافة صوت إلى مشروعك .
• 9 منافذ من Touch Pads – 9  GPIOs تتميز بالسعة اللمسية .

بفضل ميزة تعدد الإرسال في ESP32 (الأجهزة الطرفية متعددة المضاعفة على دبوس GPIO واحد) . وهذا يعني أن دبوس GPIO الفردي يمكن أن يعمل كخرج / لوحة لمس / إخراج ADC .

تتميز لوحة التطوير ESP32 بزرين . واحد هو علامة EN الموجود في الزاوية اليسرى العليا هو زر إعادة الضبط ، وتستخدم بالطبع لإعادة تعيين رقاقة ESP32 . زر التمهيد الآخر في الركن الأيسر السفلي هو زر التنزيل المستخدم أثناء تنزيل البرامج الجديدة .

الوحة لديها أيضا 2 مؤشرات LED بمعنى الصمام الأحمر والأزرق . يشير المصباح الأحمر إلى أن اللوحة مزودة بالطاقة ولها 3.3 فولت  . الصمام الأزرق هو برمجة المستخدم ومتصل دبوس D2 للوحة .

تتضمن اللوحة CP2102 وحدة تحكم USB إلى UART Bridge من Silicon Labs ، والتي تحول إشارة USB إلى تسلسلي وتسمح لجهاز الكمبيوتر الخاص بك بالبرمجة والتواصل مع شريحة ESP32 .

إذا كان لديك إصدار أقدم من برنامج تشغيل CP2102 مثبت على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، فإننا نوصي بالترقية الآن .

تحتوي الوحدة التطويرية ESP32 على 30 دبوسًا يربطها بالعالم الخارجي . الاتصالات كالتالي :

من أجل البساطة ، سنقوم بإنشاء مجموعات من الاطراف مع وظائف مماثلة .

• Power Pins وهي دبابيس الطاقة هناك اثنين من دبابيس الطاقة بمعنى .دبوس VIN و 3.3 V . يمكن استخدام دبوس VIN لتزويد ESP32 وملحقاته مباشرةً ، إذا كان لديك مصدر جهد 5V منظم . دبوس 3.3V هو إخراج منظم الجهد على متن اللوحة . يمكن استخدام هذا الدبوس لتوفير الطاقة للمكونات الخارجية .
• GND هو دبوس الأرضي ESP32 .
• Arduino Pins وي دبابيس الاردوينو وهي ليست سوى دبابيس برتكول I2C و SPI في ESP32 لتوصيل جميع أنواع المستشعرات والأجهزة الطرفية في مشروعك .
• GPIO Pins تحتوي اللوحة التطويرية ESP32 على 25 دبوس تستخدم للأدخال والاخراج  التي يمكن تعيينها لمختلف الوظائف برمجيًا . يمكن تهيئة كل GPIO مزود بتقنية رقمية لسحب أو سحب داخلي ، أو ضبطه على مقاومة عالية. عند تهيئته كمدخلات ، يمكن أيضًا ضبطه على مشغل الحافة أو المشغل على مستوى لإنشاء مقاطعات وحدة المعالجة المركزية .

•  ADC Channels  تدمج اللوحة ADC 12-bit وتدعم القياسات على 15 قناة (دبابيس تمكين تناظرية) . يمكن استخدام بعض هذه الاطراف في بناء مضخم ربح قابل للبرمجة يستخدم لقياس الإشارات التناظرية الصغيرة . تم تصميم ESP32 أيضًا لقياس الفولتية أثناء التشغيل في وضع السكون .
• DAC Channels تحتوي اللوحة على قناتين DAC من 8 بتات لتحويل الإشارات الرقمية إلى فولتات تمثيلية حقيقية . يمكن لهذا DAC المزدوج أن يقود الدوائر الأخرى .
• Touch Pads وهي وسادات تعمل باللمس توفر للوحة 9 أطراف GPIOs حساسة للسعة والتي تكشف عن الاختلافات في السعة التي أدخلت من جهة اتصال GPIO المباشرة أو بالقرب من إصبع أو أشياء أخرى .
• UART Pins تحتوي اللوحة التطويرية ESP32 على برتكولات UART ، أي UART0 و UART2 ، والتي توفر اتصالًا غير متزامن (RS232 و RS485) ودعم IrDA ، وتتواصل بسرعة تصل إلى 5 ميجابت في الثانية . يوفر UART إدارة الأجهزة لإشارات CTS و RTS والتحكم في تدفق البرامج (XON و XOFF) أيضًا .
• SPI Pins وهي دبابيس SPI ESP32 تضم ثلاثة SPIs (SPI ، HSPI و VSPI) في أوضاع العميل  والمخدم . تدعم SPIs أيضًا ميزات SPI للأغراض العامة التالية :

1. 4 أوضاع توقيت لنقل تنسيق SPI .
2. ما يصل إلى 80 ميغاهيرتز والساعات مقسمة من 80 ميغاهيرت .
3. ما يصل إلى 64 بايت FIFO .

يمكن أيضًا استخدام جميع SPIs للاتصال بـ Flash / SRAM وشاشة LCD الخارجية .

• ~ PWM Pins تحتوي اللوحة على 25 قناة (تقريبًا جميع دبابيس GPIO) من دبابيس PWM التي يتم التحكم فيها بواسطة جهاز التحكم في تعديل عرض النبض (PWM) . يمكن استخدام الإخراج PWM لقيادة المحركات الرقمية والمصابيح . وتتكون وحدة التحكم من مؤقتات PWM ومشغل PWM . يوفر كل مؤقت توقيت في شكل متزامن أو مستقل ، ويقوم كل مشغل PWM بالإنشاء الموجي لقناة PWM واحدة .
• EN Pin يستخدم لتمكين ESP32 . يتم تمكين الشريحة عندما تسحب عاليا . عند سحبها ، تعمل الشريحة بأقل قدر من الطاقة .

تابع باقي المشروع في الجزء الثاني ” نظرة الي وحدة التطوير ESP32 ميزاتها واستخدامها مع اردوينو IDE الجزء الثاني “