ESP32-WROOM-32D DevKit V4 WiFi Bluetooth BLE 38 Pinli Micro USB Geliştirme Kartı 

ESP32 DevKit V4, ESP32-D0WD çipli ESP32-WROOM-32D modülünü kullanan, 38 pinli ve Micro USB girişli bir geliştirme kartıdır. Modül; çift çekirdekli Xtensa 32-bit LX6 işlemci, 802.11 b/g/n WiFi, Bluetooth v4.2 BR/EDR ve BLE desteği sunar. Modülün çalışma gerilimi 2.7–3.6 V, tipik gerilimi 3.3 V'tur. UART, SPI, I2C, I2S, PWM, ADC, DAC ve kapasitif dokunma gibi çevre birimleri GPIO pinlerinden kullanılabilir. Kart; IoT, sensör ağları, ses işleme ve kablosuz kontrol projeleri için uygundur.

ESP32 DevKit V4, Espressif'in ESP32-WROOM-32D modülünü kullanan ve WiFi ile Bluetooth bağlantısını tek kartta sunan bir geliştirme kartıdır. Modülün içinde ESP32-D0WD çipi, 40 MHz kristal ve 4 MB SPI flash bellek bulunur. 38 pinli yapısı ve Micro USB girişiyle bu kart, prototip aşamasından kalıcı uygulamalara kadar geniş bir kullanım alanına sahiptir.

ESP32 DevKit V4 ile çift çekirdekli bir işlemci, WiFi, Bluetooth v4.2 BR/EDR ve BLE, ADC, DAC, kapasitif dokunma girişleri ve çok sayıda seri arayüz aynı kart üzerinden kullanılabilir. Pin header'lar pakete dahildir (lehimli; lehim durumu değişebilir). Bu sayede kart breadboard ve jumper kablolarla çalışmaya uygun hale gelir.

Bu sayfadaki teknik değerlerin büyük bölümü, Espressif'in ESP32-WROOM-32D ve ESP32-WROOM-32U datasheet'inden (V1.8) alınmıştır. Datasheet kartı değil modülü tanımladığı için Micro USB girişi, 38 pin ve header bilgisi ürün notlarına dayanır. Bu nedenle kart kullanılırken modül değerleri ile kart üzerindeki bağlantı elemanları birlikte değerlendirilmelidir.

Teknik Özellikler

ESP32 DevKit V4, ESP32-WROOM-32D modülünün pinlerine kolay erişim sağlayan bir geliştirme kartı olarak düşünülmelidir. Modülün 38 pini vardır ve kart da 38 pinli olarak sunulur. Kart üzerindeki modül dahili PCB antene sahiptir; ek bir anten bağlamak gerekmez.

Aynı datasheet ESP32-WROOM-32U modülünü de kapsar. ESP32-WROOM-32U ile ESP32-WROOM-32D'nin pin yerleşimi aynıdır; çekirdek (ESP32-D0WD), 32 Mbit (4 MB) 3.3 V SPI flash ve 40 MHz kristal de ortaktır. Tek fark antendir: 32U modülünde dahili anten yerine, harici IPEX antene bağlanması gereken bir U.FL konnektör bulunur. Kartta bulunan 32D modülü ise dahili antenlidir.

Datasheet'e göre modül; düşük güçlü sensör ağlarından ses kodlama, müzik akışı ve MP3 çözme gibi yoğun işlemlere kadar çeşitli uygulamalar için tasarlanmıştır. Çip güvenli (şifreli) OTA güncellemeyi, donanım hızlandırmalı TLS 1.2'yi ve AES tabanlı flash şifrelemeyi destekler. Sistem yazılımı tarafında freeRTOS ve LwIP kullanılır.

İşlemci ve Bellek

Kart üzerindeki ESP32-D0WD, çift çekirdekli Xtensa 32-bit LX6 mikroişlemci içerir. İki çekirdek ayrı ayrı kontrol edilebilir ve CPU saat frekansı 80 MHz ile 240 MHz arasında ayarlanabilir. CPU kapatılarak düşük güçlü yardımcı işlemcinin çevre birimlerini izlemesi sağlanabilir. Datasheet, ESP32 çipinin uyku akımını 5 µA'in altında olarak belirtir; bu değer çip için verilmiştir, kartın tamamını kapsamaz.

• 448 KB ROM (açılış ve çekirdek fonksiyonlar)
• 520 KB dahili SRAM (veri ve komutlar)
• 8 KB RTC FAST Memory (Deep-sleep sonrası ana CPU erişimi)
• 8 KB RTC SLOW Memory (Deep-sleep sırasında yardımcı işlemci erişimi)
• 1 Kbit eFuse: 256 bit sistem (MAC adresi, çip yapılandırması), 768 bit kullanıcı uygulamaları için (flash şifreleme, chip-ID)
• 4 MB harici SPI flash (modül içinde, GPIO6–GPIO11'e bağlı)

Kablosuz Bağlantı

ESP32 DevKit V4, 2.4 GHz bandında 802.11 b/g/n WiFi sunar; 802.11n modunda 150 Mbps'e kadar veri hızı desteklenir. A-MPDU ve A-MSDU toplama ile 0.4 µs guard interval desteği vardır. WiFi ile geniş bir alanda yönlendirici üzerinden internete doğrudan bağlanılabilir.

Bluetooth tarafında Bluetooth v4.2 BR/EDR ve BLE desteklenir. Telefona bağlanmak ya da düşük enerjili beacon yayını yapmak için kullanılabilir. Alıcıda NZIF mimarisi ve BLE için –97 dBm hassasiyet, vericide class-1, class-2 ve class-3 desteği ile AFH bulunur. Ses için CVSD ve SBC desteklenir.

Datasheet'te WiFi verici gücü 11n MCS7 için tipik 13 dBm (12–14 dBm), 11b modu için tipik 18.5 dBm (17.5–20 dBm) olarak verilir. WiFi alıcı hassasiyeti 11b 1 Mbps'te tipik –98 dBm, 11g 54 Mbps'te –74 dBm, 11n HT20 MCS7'de –71 dBm düzeyindedir. BLE verici gücü tipik 0 dBm olup güç kontrol aralığı –12 ile +9 dBm arasındadır. Bu değerler modül ölçümleridir; kart ile elde edilecek gerçek menzil ortama ve kurulum koşullarına bağlıdır.

Elektriksel Değerler

Aşağıdaki değerler ESP32-WROOM-32D modülünün datasheet tablolarından alınmıştır. Kartın giriş devresi ve regülatörüne ait değerler bu tabloda yer almaz. GPIO pinleri 3.3 V mantık seviyesinde çalışır.

Pinout ve GPIO Fonksiyonları

ESP32 DevKit V4 kartının 38 pinli yapısı, ESP32-WROOM-32D modülünün 38 pinlik yerleşimine dayanır. Aşağıdaki tablo modül pin numaralarına ve datasheet'teki fonksiyonlara göre hazırlanmıştır; kart üzerindeki baskı etiketleri ve header sırası farklı olabilir. ESP32-WROOM-32U modülünün pin yerleşimi de aynıdır.

Strapping Pinleri ve Boot Modu

ESP32 beş strapping pini kullanır. Bu pinlerin seviyesi reset bırakılırken (power-on, RTC watchdog ve brownout reset) okunur ve açılış modunu belirler. Bu kartla geliştirme yaparken bu pinlere bağlanan harici devreler açılışı etkileyebileceği için dikkat edilmelidir. Reset sonrasında bu pinler normal GPIO olarak çalışır.

Kurulum ve Kullanım Notları

ESP32 DevKit V4 kartını kullanmaya başlarken aşağıdaki datasheet önerileri dikkate alınmalıdır. Kartın Micro USB girişi bilgisayar bağlantısı için kullanılır. Programlama ve yazılım geliştirme için Espressif'in resmi geliştirme çatısı ESP-IDF'in dokümantasyonu ve ESP32 AT komut seti belgeleri kaynak olarak önerilir.

• Besleme kaynağı en az 500 mA akım sağlayabilmelidir.
• Pil ile besleme yapılıyorsa gerilim 2.3 V'un altına düştüğünde CHIP_PU (EN) pininin düşük çekilmesi ve gerilim denetleyici kullanılması önerilir; aksi halde düşük gerilimde açılış hatası oluşabilir.
• 3V3 hattında büyük bir kapasitör varsa ve güç sık sık açılıp kapatılıyorsa, doğru power-on-reset için deşarj devresi eklenebilir.
• GPIO6–GPIO11 dahili flash'a bağlı olduğundan harici bağlantı için kullanılmamalıdır.
• Yazılım yükleme (download boot) için GPIO0 ve GPIO2 açılışta düşük seviyede olmalıdır; MTDI açılışta yüksek bırakılmamalıdır.
• GPIO34, GPIO35, GPIO36 ve GPIO39 yalnızca giriş olarak kullanılabilir.
• Pinlere 3.3 V mantık seviyesinin üzerinde gerilim doğrudan uygulanmamalıdır.

Öne Çıkan Avantajlar

• ESP32 DevKit V4, tek kartta WiFi, Bluetooth v4.2 BR/EDR ve BLE sunar.
• Çift çekirdekli işlemci 80–240 MHz arasında ayarlanabilir.
• Dahili PCB anten sayesinde harici anten gerekmez.
• ADC, DAC, kapasitif dokunma, I2C, SPI, UART, I2S ve PWM gibi geniş çevre birim seti vardır.
• 4 MB flash ve 520 KB SRAM ile orta ölçekli uygulamalara yer açar.
• Donanım hızlandırmalı TLS 1.2, AES tabanlı flash şifreleme ve güvenli OTA desteği sağlar.
• Kart, header'larıyla breadboard üzerinde kullanıma uygundur.

Kullanım Alanları

• IoT cihazları ve internete bağlı kontrol uygulamaları
• Düşük güçlü sensör ağları
• Telefon ile Bluetooth veya BLE haberleşmesi ve beacon uygulamaları
• Ses işleme, müzik akışı ve MP3 çözme projeleri
• Motor PWM, IR ve darbe sayma içeren kontrol uygulamaları
• Pil ile çalışan ve giyilebilir elektronik prototipleri
• ESP32 DevKit V4 ile eğitim, deneme ve prototip çalışmaları

Paket İçeriği

• ESP32 DevKit V4 geliştirme kartı (ESP32-WROOM-32D modüllü)
• Pin header'lar (lehimli; lehim durumu değişebilir)

Dikkat Edilmesi Gerekenler

• Sayfadaki elektriksel ve kablosuz değerler modül datasheet'ine aittir; kart seviyesindeki devreler (giriş regülatörü, USB arayüzü) için kart şemasına bakılmalıdır.
• Kart üzerindeki pin etiketleri ve header sırası, modül pin numaralarından farklı olabilir.
• GPIO6–GPIO11 pinleri flash'a bağlıdır; kullanılması önerilmez.
• Strapping pinlerine bağlanan harici devreler açılış modunu etkileyebilir.
• Dahili anten dışında harici anten gerekiyorsa U.FL konnektörlü ESP32-WROOM-32U modülü farklı bir üründür.

Sık Sorulan Sorular

ESP32 DevKit V4 hangi gerilimle çalışır?

Modülün çalışma gerilimi 2.7–3.6 V aralığındadır, tipik değer 3.3 V'tur. Kart Micro USB girişine sahiptir; kart üzerindeki regülatör bilgisi için kart şemasına bakılmalıdır.

WiFi ve Bluetooth birlikte kullanılabilir mi?

Modül 802.11 b/g/n WiFi ile Bluetooth v4.2 BR/EDR ve BLE desteği sunar. İki arayüz aynı modülde bulunur.

Harici anten gerekli mi?

Hayır. ESP32-WROOM-32D modülü dahili PCB antene sahiptir. U.FL konnektör yalnızca ESP32-WROOM-32U modülünde bulunur ve pin yerleşimi 32D ile aynıdır.

Hangi GPIO pinleri kullanılamaz?

GPIO6–GPIO11 dahili SPI flash'a bağlıdır ve başka amaçlar için önerilmez. GPIO34, 35, 36 ve 39 yalnızca giriş olarak çalışır.

Arduino IDE ile programlanır mı?

Arduino IDE ile programlanabilir. Uygun şekilde cihaz seçimi yapılarak programlama sağlanabilir. Resmi kaynaklarda Arduino IDE'ye dair bilgi yoktur. Espressif'in resmi geliştirme çatısı ESP-IDF'tir; kart için bu çatının dokümantasyonu ve AT komut seti belgeleri kaynak olarak verilmiştir.

Kaynaklar

• Espressif ESP32-WROOM-32D ve ESP32-WROOM-32U Datasheet V1.8