Główny opis dotyczy płytek prototypowych AI-S3 (Aitexm Robot?, dostępne są 2 odmiany tych płytek z różnymi wersjami modułu ESP32-S3 o różnych pojemnościach zamontowanego flasha i PSRAMu - N8R2 i N16R8), ale na tej podstawie można wykorzystać w zasadzie dowolną inną płytkę (dokumentacja tylko dla typowych/popularnych konstrukcji).
Wada 1.
Z zupełnie nieznanych przyczyn nie zastosowano stabilizatora 3,3V w obudowie wyposażonej w odpowiednich rozmiarów radiator.
Niestety po nadruku na SMD nie rozpoznałem modeli faktycznie wykorzystanych stabilizatorów (a wyglądają one zależnie od płytki tak: |L302 na AI-S3 oraz |L330 na AI-C3), jeśli ktoś zna jakieś wiarygodne źródło to chętnie przejrzę datasheeta (nawet po chińsku), w przeciwnym razie rodzą się takie spiskowe podejrzenia jak niżej.
Zamiast tego jest stabilizator w obudowie SOT-23-5L (co sugeruje, że może to być np.chiński zamiennik MIC5233 lub innej konstrukcji o obciążalności zaledwie 100mA - taki numer zdarzył się w wielu klonach Wemos’a D1 mini), ale nawet gdyby został wykorzystany jakiś chiński zamiennikLM1117/AMS1117 np. CJ6107 (bo on występuje też w takiej obudowie), to ze względu na ten rodzaj obudowy, może on rozpraszać co najwyżej 400mW - co przy różnicy napięcia o 1,7V między jego wejściem, a wyjściem redukuje obciążalność do około 230mA (z praktycznie 0.5A dostępnego w wersji SOT-223 przy tych samych założeniach).
Wada 2.
Nie przewidziano transili na portach USB (typu C), które są zalecane jako zabezpieczanie ESD (w lepszych konstrukcjach są montowane po 3 sztuki na każdy port - na linii zasilania i obu liniach danych) tu może warto przypomnieć, że jeden z portów jest bezpośrednio wpięty w MCU (w C3 jest to tylko funkcja USB-JTAG, tu dodatkowo możliwa USB-OTG, więc tego typu ochroona jest naprawdę wskazana)
Ostrzeżenie: potencjalnie użyte moduły mogą być samplami przedprodukcyjnymi (niestety to wymagałoby głębszego śledztwa na które brak mi czasu, nie wiem czy Espressif oznacza takie sample w wyraźny sposób, ale wiem, że mają w sprzedaży, przed wypuszczeniem pierwotnej wersji ESP32, nazwijmy ją “es-jedynką”, wersje przedprodukcyjne miały oznaczanie ESP31, ale ostatnio gdy pojawiło się całe spektrum modeli nie widziałem takiego wyróżnienia)
Poza powyższym powiem tak - przynajmniej wstępnie jestem zachwycony najtańszą wersją tej konstrukcji płytki prototypowej (może zadziałał na mnie chiński marketing, gdzie konkurencyjne produkty są po prostu parę razy droższe, w tym oficjalne płytki prototypowe Espressif’a oraz inne konkurencyjne wykonane bez wad wspomnianych powyżej).
Zasilanie 5V jest odseparowane z użyciem 3 zabezpieczających diod (więc nie ma ryzyka uwalenia czegokolwiek nawet podpinając oba porty USB oraz zewnętrzne zasilanie 5V przez pole lutownicze - dostępne w złączach na bokach płytki).
W zestawie są listwy goldpinów do własnoręcznego wlutowania (2x 22pin)
Warto wiedzieć:
- płytka jest w zasadzie pin w pin zgodna z oficjalną płytką prototypową Espressif’a ESP32-S3-DevKitC-1
- jedynym sporym odstępstwem są porty USB (typu C), zamienione miejscami
- pinem bootloadera (BOOT) jest standardowy GPIO0, bo to Xtensa (nie rzutuje to specjalnie, bo na PCB są zamontowane przyciski)
- na płytce jest wlutowany układ WS2812 i przez fabrycznie zlutowaną zworkę połączony z GPIO48 co nie jest nigdzie opisane (ale jest to pin używany w tym celu na płytkach referencyjnych Espressifa z MCU ESP32-S3)
- aby się pozbyć tej zworki (opisanej RGB) i odzyskać GPIO48 trzeba mieć wprawę w ekwilibrystyce lutowania (zalecam plecionkę)
- ponadto są jeszcze 2 zworki - obie po prostu zwierają diody zabezpieczające, ta opisana IN-OUT zwiera diodę odcinającą odpływ prądu przez pin 5V-in (ma sens gdy chcemy zasilać z USB a potrzebujemy na zewnątrz “podkradzionego” zasilania 5V), a druga - pod spodem PCB - opisana USB-OTG zwiera diodę na porcie USB tym bezpośrednio połączonym z MCU (no wiadomo, aby OTG mogło zadziałać płytka musi zasilić wpięte urządzenie)
- na płytce mamy jeszcze 3 LEDy - kontrolkę zasilania (czerwona) oraz kontrolki na porcie szeregowym (wpięte między TX i RX, a zasilanie bodajże, z użyciem rezystorów oczywiście, zielona TX i niebieska RX)
- zakładam, że ze względów konstrukcyjnych nie należy wykorzystywać GPIO (RX, TX, czyli GPIO43 i GPIO44) stanowiących port UART - są na stałe połączone z mostkiem USB-UART WCH CH343PC1, a jeśli już to należy wziąć pod uwagę ograniczenia konstrukcyjne, ten port USB oznaczony jest jako COM
- z portem USB(JTAG/OTG) oznaczonym po prostu USB połączone są GPIO19 i GPIO20 (też to trzeba brać pod uwagę przy projektowaniu)
- rozmiary PCB są mało standardowe (podejrzewam, że w końcu ktoś wypuści coś mniej lub bardziej zgodnego z formatem “pico” po wywaleniu kilku GPIO i drugiego portu USB, ale póki co mamy taki dość pokraczny rozmiar
jakkolwiek np. w formacie “pico” czyli zgodnym z RPi pico są już płytki ESP32-S2 np. 2 modele Waveshare) - płytki w zależności od producenta i wariantu są wyposażone w rożne wariacje modułów ESP-S3 (wachlarz dostępnych modułów jest spory i różnią się znacznie rozmiarami układów flasha i opcjonalnego PSRAM, w przypadku płytek prototypowych widziałem kila do wyboru, - w przypadku Aitexm Robot to N8R2 = 8MB flash+2MB PSRAM oraz N16R8 = 16MB flash+8MB PSRAM, a w przypadku Vcc-gnd studio jest jeszcze wersja N8R8, oficjalny sklep Espressif ma jeszcze inne warianty, ale z usb micro-B: N8 - bez PSRAM, oraz N8R2, N8R8 i N32R8V z niskonapięciową pamięcią i SPI)
Poza ogólnym zachwytem (na bazie tego sprzętu można budować dość zaawansowane konstrukcje, gdzie jest już wystarczająco dużo zasobów np. na obsługę kamery czy graficznego wyświetlacza o sporej rozdzielczości) trzeba brać pod uwagę, że wsparcie tego sprzętu w takich projektach jak ESPHome, Tasmota czy WLED jest wciąż w fazie eksperymentalnej (więc mogą nie działać jak należy wybrane funkcje, które działają poprawnie na starszym sprzęcie i będzie to wymagało zgłaszania issue w projektach, mogą też nie być wspierane nowe funkcje, które nie istniały w starszych konstrukcjach i prawdopodobnie jeszcze przez jakiś czas nie będą działały, wręcz pewne rzeczy mogą nie działać nigdy, jeśli nie znajdzie się deweloper zainteresowany daną funkcją, to mało prawdopodobne, ale trafiały się i takie rzeczy w przeszłości).
Specyfikacja MCU
Nie będę wyważał otwartych drzwi - piękna tabelka z zestawieniem wszystkich MCU Espressif jest w dokumentacji ESPEasy
https://espeasy.readthedocs.io/en/latest/ESPEasy/ESPchips.html
Dokumentacja MCU
również warta przejrzenia dokumentacja pakowania czipów i modułów
Dokumentacja płytek prototypowych
“Tanie chińczyki” są zwykle pin w pin zgodne z takim układem jak na
Espressif ESP32-S3_DevKitC-1
inne modele płytek prototypowych
druga oficjalna konstrukcja to Espressif ESP32-S3_DevKitM-1
VCC-GND Studio YD-ESP32-S3 Core Board
Seeed Studio XIAO ESP32S3
Seeed Studio XIAO ESP32S3 Sense (wersja z daugterboard z mikrofonem i kamerą)
Projekty wykorzystujące te konstrukcje
-
Tasmota (w odmianie Tasmota32), status nadal eksperymentalny, ale w dość zaawansowanym stadium (wstępne wsparcie dla S2 i C3 było bodajże już w 10.0, a w 12.x mamy obsługę też S3)
Oficjalny web-installer działa
ESP32 Based Devices
https://github.com/arendst/Tasmota-firmware/tree/main/release-firmware/tasmota32 -
ESPHome status eksperymentalny (więc możliwe są braki w dokumentacji i poprawnej obsłudze wybranych komponentów)
Oficjalny web-installer działa OK, instalacja wszystkimi innymi metodami też -
ESPEasy wspiera C3 i S3 od 2023-05-03 (a S2 od 2021-09-19)
Supported ESP Chips — ESP Easy 2.1-beta1 documentation
Oficjalny web-installer póki co nie wspiera ani C3, ani S3 (S2 jest wspierany). -
WLED status mocno eksperymentalny
Oficjalny web-installer nie wspiera tej linii MCU, nieoficjalny też nie, ale istnieją nieoficjalne prekompilowane obrazy (wsady) i można je znaleźć np. tu:
WLED-wemos-shield/resources/Firmware at master · srg74/WLED-wemos-shield · GitHub
(@Aircookie beta 0.14.x wspiera te MCU)
możliwa jest też samodzielna kompilacja ze źródeł -
CanAirIO wstępna obsługa C3 (S3 i S2 brak)
Oficjalny web-installer wspiera kilka modeli płytek na bazie C3
Linki do sklepów
Aitexm Robot ESP32-S3 NxxRyy (oczywiście wyświetlana cena nie ma wiele związku z rzeczywistością bo to oferta również z C3…)
Vcc-gnd studio YD-ESP32-S3
https://www.aliexpress.com/item/1005004025123046.html
oficjalny sklep Espressif
https://www.aliexpress.com/store/group/ESP32-S3/1100220184_40000000657935.html
Seeed Studio linia płytek prototypowych XIAO (co po chińsku znaczy mały)
Dla mniej wymagających jest budżetowa konstrukcja na innym procesorze (RISC-V)
