Pinos da placa ESP32 Wroom DEV

Índice

A placa de desenvolvimento ESP32-WROOM é uma plataforma de desenvolvimento IoT versátil e dual-core com Wi-Fi e Bluetooth integrados, com mais de 30 pinos GPIO para uma ampla gama de periféricos. Apresentaremos seus principais recursos, configurações de pinos e informações esquemáticas.

Características do ESP32-WROOM

Top view of the ESP32 WROOM development board with dimensions of 52mm×28mm
ESP32-WROOM Dev Board Dimensions (52mm × 28mm)
  • CPU dual-core de 240 MHz para multitarefas rápidas.
  • Wi-Fi + Bluetooth integrados para conectividade sem fios.
  • Tela sensível ao toque capacitiva, sensor Hall, cartão SD e interfaces de alta velocidade.
  • Modos de suspensão de baixo consumo para prolongar a vida útil da bateria.
  • Alimentação USB de 5 V (regulador de 3,3 V integrado) com operação de 3,0 a 3,6 V.
  • Ampla faixa de temperatura (-40 °C a 85 °C) para ambientes adversos.

Pinos ESP32-WROOM

ESP32 WROOM pin function diagram with GPIO ADC DAC communication interface etc. marked
ESP32-WROOM Pinout: Functional Classification of GPIO Pins

Pinos de E/S digitais (GPIO0-GPIO31)

Entrada/Saída de Finalidade Geral

A maioria dos pinos (por exemplo, GPIO4, GPIO5, GPIO12-GPIO23) funciona como entradas ou saídas digitais. Estes suportam resistências pull-up/pull-down e podem ser configurados para interrupções.

Considerações especiais sobre o comportamento de inicialização

Alguns pinos têm funções predefinidas durante a inicialização:

  • GPIO0: Puxado para baixo para entrar no modo de download; emite PWM por padrão na inicialização.
  • GPIO15: Puxado para baixo durante a inicialização; evite o resistor pull-up para uma inicialização estável.

Pinos analógicos (canais ADC e DAC)

Conversão analógica-digital (ADC)

O ESP32 possui canais ADC de 12 bits em dois controladores:

  • ADC1 (canais 0-7): mapeados para GPIOs 36-39, 32-35 (por exemplo, GPIO36 para detecção de tensão).
  • ADC2 (canais 0-9): GPIOs 4, 0, 2, 15, 13, 12, 14, 27, 25, 26. Observação: o ADC2 é desativado quando o Wi-Fi está ativo. Dica
    de uso: calibre as leituras do ADC para comportamento não linear, especialmente perto de 0 V e 3,3 V.

Conversão digital-analógica (DAC)

Dois canais DAC de 8 bits estão disponíveis:

  • DAC1: GPIO25
  • DAC2: GPIO26
    Use dacWrite() para gerar tensões analógicas (faixa de 0 a 255), adequadas para aplicações do tipo PWM.

Pinos de função especial

Sensores táteis capacitivos

10 GPIOs (por exemplo, GPIO4, GPIO0, GPIO2, GPIO15) suportam entrada tátil capacitiva, detectando a proximidade dos dedos através de alterações de carga.
Aplicação: Substitua os botões mecânicos por painéis sensíveis ao toque para interfaces elegantes.

GPIOs RTC para modos de baixo consumo de energia

Pinos como GPIO36, GPIO39 e GPIO4 podem despertar a placa do modo de hibernação profunda quando acionados, o que é essencial para dispositivos alimentados por bateria.
Configuração: habilite a funcionalidade RTC na estrutura ESP-IDF para utilizar esses pinos.

Interfaces de comunicação

  • I2C: Pinos padrão SDA (GPIO21), SCL (GPIO22); configurável para outros GPIOs.
  • SPI: MOSI (GPIO23), MISO (GPIO19), CLK (GPIO18), SS (GPIO5/15), com suporte para transferência de dados em alta velocidade.
  • UART: Pinos TX/RX (por exemplo, GPIO1/TX, GPIO3/RX) para comunicação serial com periféricos.

Esquema ESP32-WROOM

O esquema da placa de desenvolvimento ESP32-WROOM inclui esta arquitetura de hardware ou componentes principais:

ESP32 WROOM development board schematic showing circuit connections and key components
ESP32-WROOM Schematic: Circuitry and Component Interconnections

1. Circuito do relógio (U1: cristal de 40 MHz)

  • O cristal de 40 MHz (pinos XTAL_N, XTAL_P) fornece a fonte de clock primária para o chip ESP32 (U2), garantindo uma operação estável. Os capacitores (C1, C2) estabilizam o oscilador, essencial para periféricos sensíveis ao tempo, como Wi-Fi e Bluetooth.

2. Gerenciamento de energia

  • O VDD33 (linha de alimentação de 3,3 V) é filtrado por vários capacitores (por exemplo, C3, C20, C19) para reduzir o ruído, garantindo uma alimentação limpa para o ESP32, a memória flash (U3) e os periféricos externos. Essa filtragem é vital para sinais analógicos (por exemplo, entradas ADC) para evitar interferências.

3. Memória Flash (U3: Interface SDIO)

  • O ESP32 comunica com a memória flash externa (por exemplo, memória flash SPI via SDIO) utilizando os pinos:
    • GPIO26 (SD_DATA0), GPIO27 (SD_DATA1), GPIO28 (SD_DATA2), GPIO29 (SD_DATA3) (linhas de dados),
    • GPIO30 (SD_CMD) (linha de comando),
    • GPIO31 (SD_CLK) (linha de clock).
      Esses pinos (parte do periférico SPI/SDIO) armazenam firmware e dados do usuário, permitindo que a placa inicialize e execute aplicativos.

4. Antena e circuito RF (ANT1)

  • A antena PCB (ANT1) conecta-se aos pinos RF do ESP32 (por exemplo, LNA_IN, VDD_SP, VDD_RF), suportando comunicação Wi-Fi (2,4 GHz) e Bluetooth. Componentes como L4 (indutor) e C14/C15 (capacitores de sintonia) otimizam o desempenho RF, embora seus valores variem de acordo com o design do PCB (conforme indicado no esquema).

5. GPIO e conexões periféricas

  • Interface do sensor: Pinos como SENSOR_VP (GPIO36) e SENSOR_VN (GPIO39) (canais ADC1) são roteados para entradas de sensores analógicos (por exemplo, detecção de tensão/corrente), aproveitando o ADC de 12 bits do ESP32.
  • Pinos capacitivos sensíveis ao toque: GPIO0, GPIO2, etc. (marcados como SENSOR_CAP_P/N) suportam aplicações sensíveis ao toque, integradas com o controlador capacitivo sensível ao toque do ESP32.
  • Pinos de depuração e inicialização: GPIO0 (acionador do modo de download) e GPIO15 (configuração de inicialização) são visíveis, com resistores pull-up/pull-down (por exemplo, R1 para GPIO0) garantindo o comportamento correto de inicialização.

6. Filtragem e desacoplamento

  • Os capacitores de desacoplamento (por exemplo, 0,1 μF, 1 μF) próximos aos pinos de alimentação (VDD33, GND) minimizam as flutuações de tensão, enquanto os componentes específicos para RF (por exemplo, TBC0, TBC1 balun para antena) otimizam a integridade do sinal sem fio.

Conclusão

Isso é tudo sobre a placa de desenvolvimento ESP32 wroom. Talvez adicionemos algumas aplicações práticas ou projetos relacionados para estudo posteriormente. De qualquer forma, se você tiver alguma dúvida, sinta-se à vontade para entrar em contato conosco para obter ajuda!

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Sobre o autor

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Aidan Taylor

I am Aidan Taylor and I have over 10 years of experience in the field of PCB Reverse Engineering, PCB design and IC Unlock.

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