Vorstellung ESP32 D1 R32 Mikrocontroller in Uno Bauform

„Im Winter, wenn es stürmt und schneit
Und's Weihnachtsfest ist nicht mehr weit.

Da kommt weit her aus dunklem Tann'
Der liebe, gute Weihnachtsmann.“

Zitat aus: Im Winter, wenn es stürmt und schneit - Autor: unbekannt

In diesem Sinne wünscht Ihnen AZ-Delivery und auch das gesamte Blog-Team eine frohe Weihnacht und eine besinnliche Weihnachtszeit. Damit Sie zu den Feiertagen nun auch das letzte Türchen öffnen können, haben die Weihnachtswichtel sich etwas Großes im Kreditkartenformat rausgesucht.

Was ist heute hinter'm Türchen?

Hinter dem letzten Türchen dieses Jahr befindet sich das ESP32 D1 R32 Entwicklungsboard mit CH340G und WiFi + Bluetooth. Damit heben Sie so einige Projekte mit dem alten Mikrocontroller Board mit ATmega328P in das moderne Zeitalter.

Der Vergleich

Abbildung 1 zeigt sowohl das Mikrocontroller Board mit ATmega328P und ESP32 D1 R32 Entwicklerboard nebeneinander. In diesem Sinne wollen wir heute kurz klären, wo die Gemeinsamkeiten, aber auch die Unterschiede sind.

Abbildung 1: Mikrocontroller Board mit ATmega328P und ESP32 D1 R32 Entwicklerboard

Der erste Unterschied, der sofort auffällt, ist der verbaute Micro Controller. Beim Uno R3 sehen wir einen ATMEL-Chip, hingegen beim D1 R32 einen ESP32-WROOM-32.

Beide Micro Controller verfügen über eine Buchse, um eine externe Spannungsquelle zwischen 7-12V anzuschließen, jedoch sieht man bei dem USB-Anschluss wieder einen deutlichen Unterschied. Der Uno R3 benutzt einen USB-Typ A als Anschluss, der D1 R32 ein Micro-USB-Anschluss.

Der Reset-Button und die Buchsenleisten sind von Anzahl und Position an der gleichen Stelle. Die Belegung der einzelnen Pins ist nicht immer identisch, bitte beachten Sie das u.a. Pinout-Diagramm. Eine große Ausnahme ist dabei, wie viel Spannung Sie auf die einzelnen Pins vom D1 R32 geben dürfen! Zwar kann der D1 R32 5V-Spannung ausgeben, aber die einzelnen Funktionspins können maximal 3,3V verarbeiten. Daher müssen Sie unbedingt einen Spannungsteiler oder Logic Level Converter verbauen, wenn Sie Sensoren haben, die ein 5V-Signal liefern, andernfalls riskieren Sie einen totalen Defekt vom Board!

Eine weitere Auffälligkeit beim D1 R32 ist die WLAN- bzw. Bluetooth-Antenne auf der rechten Seite. Diese fehlt beim Uno R3 und sorgt bei Ihren alten, aber auch neuen Projekten dafür, dass Sie die neuesten Übertragungsstandards direkt auf der Platine haben, ohne zusätzliche Hardware verbauen zu müssen.

Beim Pinout vom D1 R32 ist man auch dem (Hobby-)Bastler entgegengekommen. Musste man in der Vergangenheit immer suchen, welcher Pin nun welchen GPIO hat, sind hier die passenden I/Os direkt auf die Platine gedruckt, siehe Abbildung 2. Somit erspart man sich langes Suchen bei der Programmierung!

Abbildung 2: Pinout vom ESP32 D1 R32 Entwicklerboard

Auch sind die üblichen Schnittstellen direkt mit auf dem Board. Hier finden Sie I²C, SPI und das serielle Interface, um nur mal der Gängigsten zu nennen. Durch WLAN und Bluetooth werden ihre Projekte direkt „ready for Internet of Things“ sein. Zudem haben Sie auch mehrere Pins für PWM-Signale zur Verfügung.

Aufgrund der Bauform des D1 R32 kann man für die Entwicklung eines eigenen Projektes sehr schön das Prototyping Shield für den Uno nehmen. Aufgrund unterschiedlicher Pin-Belegung muss man jedoch bei der Wahl anderer Shields sehr aufmerksam sein. Das Display Shield z.B. funktioniert nur nach aufwendigen Änderungen, die gute Kenntnisse im Löten voraussetzen.

Die Frage, die sich nun der ein oder andere stellen könnte, ist, für wen ist der D1 R32 den nun genau gedacht?

1. Nun zuerst einmal für alle, die WLAN und/oder Bluetooth als wichtigste Schnittstelle benötigen.
2. Für diejenigen, die ihre Projekte von unnötiger Hardware für WLAN und Bluetooth befreien wollen
3. Für Programmierer mit Projekten, die mehr als die 32kByte und die Vorzüge von 4MB Programmierspeicher zu schätzen wissen
4. Für Einsteiger und Fortgeschrittene, die in die Welt der Micro Controller einsteigen wollen
5. Für diejenigen, die eher erst einmal auf einer größeren Platine entwickeln wollen, um dann später eine fertige Steuerung auf die kleinere Version zu übertragen.

Sie benötigen zum Programmieren nur die Arduino IDE in der aktuellen Version mit der schon mehrfach erwähnten Erweiterung für die ESP32 Modelle und natürlich die entsprechenden Sensoren und Aktoren, damit Sie Ihre Projekte auch umgesetzt bekommen.

Für einen unkomplizierten Einstieg in die Programmierung kann ich die Blogbeiträge von Andreas Wolter „Arduino IDE - Programmieren für Einsteiger“ nur empfehlen. Hier kriegen Sie in mehreren Teilen einen umfangreichen Einblick in die Arduino IDE.

Weitere Projekte für AZ-Delivery von mir, finden Sie unter https://github.com/M3taKn1ght/Blog-Repo.

Das Team von AZ-Delivery wünscht Ihnen eine frohe und gesegnete Weihnacht.