ESP32-S3 Robotic Board: Srdce Vašeho BitBeam Robota
ESP32-S3 Robotic Board je kompaktní a vysoce integrovaná vývojová deska navržená speciálně pro ambiciózní robotické a automatizační projekty. Díky kombinaci výkonného čipu ESP32-S3 a kompletní sady periferií eliminuje potřebu několika rozšiřujících desek – vše pro stavbu robota je integrováno na desce o rozměrech 68 mm x 50 mm.
Osazená deska ESP32-S3 Robotics Board s popisky periférií.
Klíčové vlastnosti a konektivita
Deska využívá mikrokontrolér ESP32-S3, který přináší dostatečný výkon a paměť pro komplexní úlohy.
- Mikrokontrolér: ESP32-S3 WROOM-1
- Paměť: 16 MB Flash, 8 MB PSRAM
- Bezdrátová konektivita: Integrované 2,4 GHz Wi-Fi (802.11 b/g/n) a Bluetooth 5.0 (LE) připojení. To umožňuje vytvářet IoT (Internet věcí) aplikace a ovládat roboty na dálku.
- Optimalizace pro robotiku: Deska je navržena pro rychlé a snadné prototypování, s důrazem na připojení servomotorů a senzorů.
- Rozměry: Kompaktní velikost 68 mm x 50 mm.
Napájení a správa energie
Deska nabízí flexibilní možnosti napájení, které jsou klíčové pro mobilní robotické projekty.
- Napájecí a programovací konektor: USB-C. Napájení lze jednoduše ovládat integrovaným spínačem.
- Bateriový konektor: Připojení baterie typu Li-ion/Li-pol je řešeno pomocí jumperu.
- Nabíjecí obvod: Využívá čip TP4056 s nabíjecím proudem 270 mA.
- Indikace stavu nabíjení: Dvoubarevná LED dioda:
- Červená: Probíhá nabíjení baterie.
- Zelená: Nabíjení dokončeno.
- Zelená blikající: Baterie není připojena.
Periferní a I/O rozhraní
Deska poskytuje rozsáhlé možnosti pro připojení akčních členů a senzorů:
Rozhraní pro servomotory a PWM
K dispozici je celkem 8 PWM výstupů s konektory (GND, VCC, Signál, Extra) určenými primárně pro servomotory a další periferní zařízení.
| Výstup | GPIO Pin | Extra | Výstup | GPIO Pin | Extra |
|---|---|---|---|---|---|
| PWM_1 | 21 | PWM_5 | 16 | GND | |
| PWM_2 | 47 | PWM_6 | 03 | GND | |
| PWM_3 | 09 | PWM_7 | 48 | LED2 | |
| PWM_4 | 15 | PWM_8 | 14 | LED1 |
Komunikační sběrnice a senzory
- I²C konektory (Qwiic): Dva konektory typu Qwiic umožňují snadné a rychlé připojení I²C senzorů a modulů bez nutnosti pájení. (SDA: GPIO 01, SCL: GPIO 02) .
- Senzor: Integrovaný Akcelerometr a gyroskop MPU6500 pro detekci pohybu a orientace. (Připojen na I²C, Addresa: 0x68 (104)).
- UART: Vyvedené piny pro UART1 pro sériovou komunikaci (TX: GPIO 17, RX: GPIO 18).
Indikace a Ovládání
- Tlačítka:
- BOOT (GPIO_00): Tlačítko pro vstup do režimu programování nebo jako uživatelské I/O.
- RESET: Tlačítko pro restart mikrokontroléru.
- Uživatelské LED (Volitelné): Dvě standardní jednobarevné LED diody pro uživatelské účely, které jsou k PWM výstupům připojitelné pomocí propojovacích pinů (jumperů).
- LED1 (Červená): Připojitelná pomocí jumperu na PWM_8 / GPIO_14.
- LED2 (Zelená): Připojitelná pomocí jumperu na PWM_7 / GPIO_48.
- RGB Neopixel LED (WS2812B): Dvě adresovatelné RGB LED diody zapojené v sérii, ideální pro vizuální signalizaci stavu robota. Pro připojení dalších externích WS LED pásků nebo modulů je na desce připraven neosazený konektor (pads), který je nutné osadit pájením.
- Indikační LED (Systémové): Tyto LED signalizují stav napájení a nabíjení a nejsou softwarově ovladatelné mikrokontrolérem.
- POWER_LED - Signalizuje, že je deska zapnutá/napájená (BAT/USB).
- CHARGE_LED - Dvoubarevná LED, signalizující stav nabíjení baterie (Červená = Nabíjení, Zelená = Nabíjení dokončeno).
Připravená Rozšíření (Neosazené Konektory)
Na desce jsou připraveny pájecí body (piny), které nejsou standardně osazeny konektory. Tyto body umožňují rozšíření desky o další periférie, ladicí rozhraní nebo speciální sběrnice. Osazení těchto konektorů vyžaduje pájení.
| Rozhraní | Popis | Pořadí Pinů (Fyzické) |
|---|---|---|
| JTAG | Rozhraní pro komplexní ladění kódu (Debugger). | MTDI, MTDO, MTCK, MTMS, GND |
| UART PROG (UART 0) | Primární UART pro programování a základní sériovou komunikaci (TX0, RX0). | GND, TX, RX |
| WS LED | Možnost připojení externího WS2812B (Neopixel) pásku. | 5V, WS (Signál), GND |
| OCTOBUS | Přístup ke klíčovým SPI a I²C pinům pro vysokorychlostní moduly. | Řada 1: D3, D2, D1, 3V3, GND, 5V
Řada 2: SCLK, MISO, MOSI, GND, 3V3, SCL, SDA
|
Fyzická integrace do BitBeam
Deska je navržena pro bezproblémovou integraci do stavebnice BitBeam.
- Upevnění: Pro pevné a spolehlivé upevnění desky do konstrukce slouží otvory pro šrouby M3.
- Držáky: K dispozici je ke stažení několik různých STL modelů, které zajišťují bezpečné upevnění desky v libovolné BitBeam konstrukci. Tyto modely si můžete vytisknout na 3D tiskárně.
- Krabička OctopusLAB FIRST2/ESP32/EDU/FET Board Beam 7x11: bb-bd-oedu-7x11.stl
- Krabička OctopusLAB FIRST2/ESP32/EDU/FET Board Beam 9x9: bb-bd-oedu-9x9.stl
- Rám OctopusLAB FIRST2/ESP32/EDU/FET Board O Beam 7x9: bb-bd-oedu-o-7x9.stl
Deska ESP32-S3 Robotic Board připevněná k rámu ze stavebnice BitBeam.
Programování a příklady
Deska je plně kompatibilní s vývojovými nástroji pro ESP32, včetně Arduino IDE, NodeMCU Lua a MicroPythonu.
Příklady kódu v MicroPythonu a další dokumentaci pro práci s deskou v MicroPythonu naleznete na stránkách Octopus Lab: https://www.octopuslab.cz/esp32_s3_robotics
Tabulka výstupů ESP32-S3 Robot Board a jejich použití.
Srovnání s konkurencí
ESP32-S3 Robotic Board představuje výkonnější integrovanou alternativu k často používaným modulárním řešením, jako je například kombinace BBC Micro:bit a Elecfreak Wukong boardu.
| Funkce | ESP32-S3 Robotic Board | BBC Micro:bit + Wukong Board |
|---|---|---|
| Mikrokontrolér | ESP32-S3 (Integrované Wi-Fi/BT) | NXP KL27Z + nRF51822 (Bluetooth) |
| Flash | 16 MB | 512KB |
| RAM | 8 MB PSRAM | 128 KB |
| Konektivita | Wi-Fi (802.11 b/g/n), Bluetooth 5.0 (LE) | Bluetooth 5.0 |
| Motorový/Servo Ovladač | 8x PWM | 8x PWM, 2x DC |
| LED | 2x RGB Neopixel, LED1 Červená, LED2 Zelená | 25x LED červená + 4x RGB Neopixel |
| Akcelerometr | MPU6500 - Akcelerometr + Gyroskop + Teploměr | LSM303AGR - Akcelerometr + Kompas |
| Tlačítka | Boot | A, B, Touch |
| Nabíjení baterie | TP4056 + Li-ion / Li-Pol (není součástí balení) | Li-ion 400mAh |
| Architektura | All-in-one robotický modul | Modulární (dvě desky) |
Zatímco Micro:bit s Wukong deskou nabízí skvělý úvod do kódování a má velkou komunitu, ESP32-S3 Robotic Board poskytuje výkonnější mikrokontrolér s Wi-Fi a kompletní sadu funkcí pro robotiku v jednom kompaktním celku. Je to ideální řešení pro stavitele, kteří preferují jednoduchost zapojení a maximální výkon pro složitější kód a bezdrátovou komunikaci.
Kde desku získat?
ESP32-S3 Robotic Board a naleznete v našem e-shopu.
Komunita a Podpora
Věříme, že nejlepší cesta k učení vede skrze sdílení zkušeností. Máte-li jakékoli dotazy ohledně ESP32-S3 Robotic Board, programování, nebo si nejste jistí technickými detaily v dokumentaci, neváhejte se zeptat.
Naše oficiální diskuzní fórum je primární platformou pro:
- Technickou podporu: Získejte odpovědi na otázky k elektronice a kódu.
- Diskuze: Sdílejte své projekty, nápady a tipy pro práci se stavebnicí.
- Zpětnou vazbu: Pomozte nám vylepšovat desku a dokumentaci.
Zapojte se do naší komunity a rozvíjejte své dovednosti s ostatními tvůrci.
Diskutujte přímo o této desce na fóru: Téma k ESP32-S3 Robotic Board
