Начало работы с комплектом для разработки IoT M5Stack Core2 на базе ESP32


Микропроцессоры ESP32 от компании Espressif быстро завоевали популярность и уже используются во многих проектах Интернета вещей (IoT), требующих подключения по Wi-Fi или BLE. Хотя эти процессоры обладают большой мощностью, их часто сложно программировать в родной среде для новичков и энтузиастов Интернета вещей. Чтобы решить эту проблему и ускорить разработку Интернета вещей, компания M5 Stack представил свой новый комплект разработки M5Stack Core2, многофункциональный модуль разработки на базе ESP32, который позволяет вам прототипировать ваши идеи Интернета вещей прямо из коробки. Когда я говорю «многофункциональный», я действительно это имею в виду. Этот комплект разработки имеет встроенный 2-дюймовый емкостный сенсорный экран, встроенный аккумулятор и множество других интересных датчиков и модулей. И вдобавок ко всему, его можно легко программировать с помощью Arduino IDE или Micro Python.

Комплект разработчика M5Stack ESP32 IoT

Компания M5Stack специализируется на создании комплексных, модульных и стекируемых комплектов разработки для Интернета вещей с открытым исходным кодом на базе ESP32. За последние несколько лет бренд M5Stack приобрел известность в мире производителей плат разработки. Продукция компании пользуется большой популярностью у большинства японских пользователей и продаётся более чем в 100 странах, включая Японию, США, Великобританию, Германию, Австралию, Бельгию и другие. Продукция компании находит применение в различных областях, таких как «умный дом», «умный офис», STEM-образование, искусственный интеллект, робототехника, «Индустрия 4.0» и т. д.

Итак, давайте подробнее рассмотрим этот комплект разработчика M5Stack Core2, изучим различные датчики и модули в нём и протестируем их с помощью примеров программ для Arduino. Полный обзор можно посмотреть в видео ниже, а если хотите узнать больше, можете продолжить чтение этой статьи. 

Распаковка M5Stack Core2

Сразу после распаковки я обнаружил, что мой модуль поставляется с небольшой инструкцией и самим оборудованием. На ней есть несколько полезных ссылок на технические документы и страницы сообщества для начинающих. Открыв основную коробку, вы увидите сам модуль, а вместе с ним и кабель USB Type-C, который можно использовать для зарядки и программирования комплекта разработчика.

Распаковка M5Stack Core2

Обзор комплекта разработки M5Stack Core2

При более внимательном рассмотрении комплекта мы видим, что он имеет аккуратную квадратную форму с дисплеем в верхней части, а также кнопками и слотами по бокам.

Внешний вид комплекта разработки M5Stack Core2

Дисплей, как я уже говорил, представляет собой ёмкостный сенсорный дисплей диагональю 2 дюйма с разрешением 300 x 240 пикселей. Чуть ниже расположены три ёмкостные сенсорные кнопки, которые можно запрограммировать в соответствии с вашими потребностями. Здесь же расположена кнопка питания, порт USB Type-C для зарядки и программирования устройства, а также разъём Grove для подключения других датчиков и модулей. Далее, на нижней стороне, расположены кнопка сброса, зелёный светодиодный индикатор питания и слот для SD-карт объёмом до 16 ГБ.

Интерфейсы комплекта разработки M5Stack Core2

Плата становится ещё интереснее, когда мы смотрим на её обратную сторону. Наклейка на обратной стороне содержит краткое описание функций и характеристик микросхем, используемых на этой плате. Давайте взглянем на неё на изображении ниже.

Вид снизу на комплект разработки M5Stack Core2

Мозгом комплекта разработки является  микропроцессор ESP32 D0WDQ6 и двухъядерный 32-битный чипсет Xtensa, работающий на частоте 240 МГц с 16 МБ флэш-памяти и 8 МБ PSRAM. Само собой разумеется, что ESP32 поддерживает протоколы Wi-Fi и Bluetooth (BLE). Справа мы видим, к каким контактам подключен дисплей, и название микросхемы драйвера дисплея (ILI9342), а также маркировку кнопки питания. Если удерживать её в течение 6 секунд, устройство выключится. Далее следует микросхема RTC BM8563, а затем разъём USB типа C, подключенный к микросхеме драйвера USB CP2104 и микросхеме управления питанием AXP192, которая управляет зарядкой аккумулятора и регулирует напряжение 3,3 В, необходимое для работы платы. Далее у нас есть микросхема DC/DC-преобразователя SY7088,  которая используется для установки напряжения от батареи до 5 В.

Еще у нас есть микросхема усилителя NS4168 I2C, подключенная к встроенному динамику для воспроизведения звука. Слева от нас находится плата расширения. На изображении ниже показана плата расширения, снятая с основной платы. Как видите, плата расширения состоит из встроенного микрофона и 6-осевого инерциального измерительного блока MPU886. После снятия платы разъёма открываются контакты на основной плате, которые можно использовать для подключения к другим модулям. Описание контактов разъёма указано в самом Stricker.

Модуль контактов комплекта разработки M5Stack Core2

Технические характеристики оборудования M5Stack Core2

Итак, мы изучили внешний вид этого комплекта, и я понимаю, что вам не терпится включить его и запустить несколько примеров программ, но прежде чем мы это сделаем, давайте открутим эти винты и посмотрим, что у нас внутри, чтобы взглянуть на наше оборудование. Вам понадобится шестигранный ключ, чтобы открутить эти винты. После этого просто снимите заднюю крышку, и вы увидите литиевый аккумулятор. Полные технические характеристики комплекта разработки приведены в следующей таблице.

Компонент Параметр
ESP32-DOWD-V3 Двухъядерный процессор 240 МГц, производительность 600 DMIPS, SRAM 520 КБ, Wi-Fi, двухрежимный Bluetooth
Flash 16 МБ
PSRAM 8 МБ
Входное напряжение 5 В при 500 мА
Интерфейс Тип C x 1, Grove (I2C+I/O+UART) x 1
IPS ЖК-экран 2,0 дюйма @ 320*240 ILI9342C
Сенсорный экран FT6336U
Громкоговоритель 1W-0928
Светодиод Зеленый индикатор питания
Кнопка Кнопка питания, кнопка RST, кнопка виртуального экрана*3
Напоминание о вибрации Вибрационный двигатель
Микрофон SPM1423
Усилитель мощности I2C NS4168
6-осевой инерциальный измерительный блок MPU6886
RTC BM8563
PMU AXP192
USB Chip CP2104
DC-DC Boost SY7088
Слот для TF-карты 16G MAX
Литиевая батарея 390 мАч при 3,7 В
Антенна 2.4G 3D антенна
Рабочая температура от 32°F до 104°F (от 0°C до 40°C)
Вес нетто 52 г
Вес брутто 70 г
Размер продукта 54 х 54 х 16 мм
Размер упаковки 75 х 60 20 мм
Материал корпуса Пластик

На мой взгляд, характеристики весьма впечатляющие для такого небольшого и сравнительно недорогого устройства.

Программа заводских испытаний M5Stack Core2

Каждое новое устройство поставляется с предустановленной заводской тестовой программой, которая позволяет изучить большинство функций комплекта разработки. Давайте включим его и посмотрим пример программы. Просто нажмите кнопку питания, и модуль загрузится.

Запуск программы заводских испытаний M5Stack Core2

На изображении выше показан пример программы в процессе выполнения. Как видите, она отображает текущее время с помощью модуля RTC, а также уровень заряда батареи. Ниже расположена панель мониторинга звука, с помощью которой можно проверить микрофон. Если нажать на MPU6886, можно проверить работу инерциального измерительного блока (IMU).

Тестирование работы инерциального измерительного блока M5Stack Core2

Помимо этого, мы также можем использовать этот символ Wi-Fi для сканирования сигналов Wi-Fi рядом с нами, опцию секундомера, а в настройках мы можем включить встроенный мотор, звук или даже протестировать TFT-экран.

Тестирование работы таймера, TFT экрана и модуля WiFi M5Stack Core2

Начало работы с M5 Stack Core2

Теперь, когда мы изучили основные функции примера программы, пришло время написать собственные программы. В этом обзоре я покажу, как использовать среду разработки Arduino IDE для загрузки кода в ваши наборы M5Stack Core2, но вы также можете использовать Python, если не знакомы с программированием для Arduino. Дополнительную информацию можно найти на официальной странице M5Stack Core2 на GitHub.

Чтобы запрограммировать свой комплект с помощью Arduino, сначала откройте настройки файла и перейдите по ссылке ниже на URL-адрес менеджера плат.

https://m5stack.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/resource/arduino/package_m5stack_index.json

Затем откройте менеджер плат, выбрав  «Инструменты» -> «Платы» -> «Менеджер плат». Найдите «M5Stack» и установите пакет.

Установка пакета M5Stack в Arduino IDE

Затем откройте менеджер библиотек, выбрав  Sketch -> Include Library -> Manage Libraries. Найдите «M5Stack2» и установите библиотеку.

Установка библиотеки M5Stack2 в Arduino IDE

Теперь наша среда разработки Arduino IDE готова к программированию комплекта разработчика M5Stack. Чтобы запрограммировать устройство, просто подключите его к компьютеру с помощью прилагаемого кабеля для программирования и в среде Arduino IDE выберите плату «M5Stack Core2» в меню T ools -> Board -> M5Stack Arduino -> M5-Stack Core2 Затем откройте любой пример программы из библиотеки M5Stack core2, которую мы только что установили. Я открыл пример кода «Touch» следующим образом: File -> examples -> M5Core2 –> Basics -> Touch.

Пример кода «Touch»

Просто убедитесь, что вы выбрали правильную плату и порт, а затем нажмите upload («Загрузить»). Вы увидите, как комплект разработчика загружается вместе с новой программой. Вы можете использовать кнопку сброса на устройстве, чтобы проверить работу нового кода. Ниже представлен снимок моей платы разработчика с примером программы для сенсорного экрана.

Этот пример программы просто считывает положение на TFT-экране при касании и отображает его. Если вы хотите вернуться к исходному коду примера, вы можете скачать  программу Core2 Factory Test Arduino со страницы на GitHub по ссылке.

(Проголосуй первым!)
Загрузка...
54 просмотров

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *