Toto je starší verze dokumentu!

ESP32

čip bývá jeden, ale jsou různé desky / konfigurace
ESP32-WROOM-32U/D datasheet (deprecated)
- založeno na ESP32-D0WDQ6 SoC
- ESP-WROOM-32U má IPEX konektor na externí anténu
- ESP-WROOM-32D má integrovanou anténu (nižší výkon než externí)
- specifikace
  - 2x 32bitový procesor Xtensa LX6 (up to 240Mhz)
  - 512+8kB RAM (žádná PSRAM)
  - 4MB flash paměti
  - Wi-Fi 802.11b/g/n
  - Bluetooth 4.2 LE
  - 40 GPIO pinů
  - napětí 3.0 - 3.6V
ESP32-WROOM-32E/UE datasheet
- nahrazuje ESP-WROOM-32U/D
- založeno na ESP32-D0WD-V3
- specifikace
  - 2x 32bitový procesor Xtensa LX6 (up to 240Mhz)
  - 512+8kB SRAM + 2MB PSRAM
  - 4/8/16MB SPI FLASH
  - Wi-Fi 802.11b/g/n
  - Bluetooth 4.2 LE
  - napětí 3.0 - 3.6V
ESP32-C6-WROOM-1 datasheet
- 1x CPU 160 Mhz
- 512+16kB SRAM (žádná PSRAM)
- varianta N4 má 4MB flash, N8 má 8MB
- Wifi 6 + BLe 5 + 802.15.4 Zigbee/Thread
- CH343p USB to TTL
- napětí 3.0 - 3.6V
ESP32-CAM board
- založen na ESP32-S
- 32bit dual CPU 240 Mhz
- 520 KB SRAM, external 4M PSRAM
- 32 MB flash
- napětí 3.0 - 3.6V (kvůli té PSRAM)
ESP32-DevKitC
- Tato rozšířená deska obsahuje více GPIO pinů, analogové vstupy a výstupy, displeje a další funkce.
LilyGO T-Watch
- Tato deska s specifickými aplikacemi je navržena pro použití ve wearables. Obsahuje 1,3palcový LCD displej, akcelerometr, gyroskop a další senzory.
ESP32 C3
- ideální pro IOT s malou spotřebou
- na ali jsou tři varianty
  - spodní kondenzátor nemá kolem sebe žádný prostor, většinou černý board
    - má nejhorší signál, lze tam dopájet 3.4cm drát a zatočit do spirály.. viz https://www.youtube.com/watch?v=UHTdhCrSA3g
  - spodní kondenzátor má kolem sebe několik mm místa.. většinou modrý board
  - board s konektorem na externí anténu

Napájení

regulátor / stabilizátor napětí
- snižuje napětí a drží na určité hodnotě
- dropout napětí - říká o kolik musí být vyšší vstupní napětí než výstupní
  - LDO (low drop out) regulátory mají kolem 0.3V
- quiescent current - minimální proud, který se spotřebovává i bez zátěže
  - úsporné regulátory mají kolem 10uA
- příklady
  - MCP1700-330 datasheet
    - regulované napětí 3.3V
    - dropout napětí 0,178 - 0,35V
    - quiescent proud ~2uA
    - minimální vstupní napětí (3.3V * 3%) + 0,35V = ~3.75V
  - MCP1711
    - výstupní napětí 3.0V, 3.3V, 5V…
    - up to 150 mA
    - 0.6 μA of quiescent
    - dropout 0,16 - 0.26V
  - TPS7A05, XC6206
  - LD1117AV33 eshop
    - dropout 1.15V
    - quiescent proud 5mA

step-up měnič napětí / boost convertor
- zvyšuje napětí (induktor + kondenzátor)
step-down měnič napětí / buck convertor
- snižuje napětí (pulzy + vyhlazení kondenzátory)

ESP32 obsahuje integrovaný regulátor napětí 3.3V LDO (nejspíš AMS 1117-3.3)
- zvládá napájení 5-12V (nejspíš i 4.5V)
- čím vyšší napětí, tím více se přemění na teplo
- doporučuje se nepřekračovat 9V

a) z USB konektoru 5V (přes interní regulátor)
b) z VIN pinu (5V) pro externí napájení (přes interní regulátor)
c) z 3V3 pinu (bez interního regulátoru)
- pokud je připojeno USB/VIN napájení tak slouží jako regulované výstupního 3.3V napájení pro senzory
- lze ale prý použít i pro napájení.. nemá ale žádné ochrany
- podporovaný napájecí rozsah ESP32 by měl být 3 - 3.6V (typicky 3.3V)
  - v datasheet ESP32 se piše, že minimám je 2.2V, ale že ještě závisí na minimálním napětí použité flash nebo PSRAM, které jsou v čipu/na boardu.
  - v datasheet ESP32-WROOM-32 se uvádí minimum 2.7V, ale v novější revizi to už zvedli na 3V
  - na diskuzích někdo tvrdil, že mu to dokonce jede s Li-on nabitou na 4.2V. Prý to jet může, ale je to za hranici specifikace a nemusí to platit pro každý čip. Nebo to může mít vliv na stabilitu, životnost.
- a) mělo by jít použít přímo 2x 1.5V alkalické nebo litium CR24XX 3V
  - litiové
    - CR2450 - ~610mAh
    - CR2032 - ~235mAh, podle grafu vybíjení má cca 2.9V do 65% použitelné kapacity - tj. takových 155 mAh
    - u malých odběrů drží napětí delší dobu… tento graf ukazuje 3V do tak 80% kapacity
  - alkalické
    - podle grafu vybíjení alkalické baterie je třeba počítat s 1,65V-1,0V
    - napětí 1.35V (2.7V při použití dvou) nastává už po tak 30%
    - napětí 1.2V nastává u alkalické baterie po vyčerpání cca 60% potenciálu
    - kapacita AA bývá 1800mAh a AAA 800mAh
  - u obou typů baterií při větším vybíjecím proudu nebo nižší teplotě klesá napětí rychleji (při menším procentu vyčerpané kapacity)
  - možná by dávalo smysl použít booster na 3.3V
- b) viděl jsem i nějakou 3.2V LiFePO4 nabíjecí baterie
  - prý je více bezpečná než lion
- c) nabíjecí AA/AAA NiMh baterie + regulátor
  - mají jen 1.2V (ve skutečnosti mohou mít i 1.4V, ale rychle to spadne na 1.1-1.2V)
  - podle grafu vybíjení NiMH baterie se napětí kolem 1.2V drží většinu kapacity
  - a) je potřeba minimálně 3 + regulátor, protože by napětí mohlo překonat 3.6V
    - regulátor by měl být asi na 3V, třeba MCP1700, který potřebuje minimálně 3,45V
    - možná by byl lepší regulátor na 2.9V, tomu stačí 3,34V (3×1.11V)
  - b) nebo použít 2 baterky + booster na 3.3V
    - 2 baterky by dávaly 2 - 2.8V
    - booster ME2108A33 (ME2108 3.3V)
      - má efektivitu cca 85% a klidový proud cca 80uA
      - akorát výstupní proud to dává asi jen 150mA při Vin 2V a Vout >3V? datafeed
    - lepší by mohl být MT3608
- d) lion 18650 3.7V + regulátor
  - baterka poskytuje využitelné napětí cca 4.2 - 3V (někdy se uvádí 2.8V)
  - regulátor MCP1700 na 3.3V by potřeboval 3.75V, což je podle grafu vybíjení tak 45% kapacity baterky
  - lepší by bylo možná MCP1700 na 3V
  - musel by se použít asi i nějaký ochranný obvod, aby nedocházelo k vybití pod 2.5V
- e) AA/AAA li-ion 1.5V
  - speciální baterie, které dokážou dodávat 1.5V až do vybití
  - asi je to 3.7/3.2V článek se sníženým napětím na 1.5V
  - obsahuje elektroniku s ochrany
  - existují dokonce varianty s USB-C nabíjecím konektorem :D a ledkou

nejúspornější by mělo být napájet přímo 3.3V, protože tam jsou nejmenší ztráty energie.
bylo by vhodné použít 3x AA/AAA nebo 1x lion a k tomu regulátor napětí LDO na 3V.
ale bacha, že ESP32 může mít v peeku až 500mA!!! ty LDO mají většinou jen 150mA

jak napájet ESP32
- LM7805 - stabilizátor napětí
  - vstupní napětí 7-35V (doporučeno max 15V)
  - vhodné pro 9V/12V DC adaptéry nebo 9V baterii
- TP4056 - modul pro nabíjení Li-Ion baterií
  - existuje varianta s OUT piny, které dodávají stabilní 5V až 500mA do zařízení
  - varianta bez OUT pinu je určena k pouze nabíjení baterií
  - používá se baterie Li-Ion 18650 3.7V
  - nabíjecí proud max 1A
  - vstup 5V, micro USB nebo IN pin
- 3.7V to 5V Boost Converter Module
  - vhodný pro zvýšení napětí z 3.7V lipol baterky na 5V