Универсальный вычислительный модуль FC-ESP32-HAT

Универсальный вычислительный модуль FC-ESP32-HAT представляет собой мощный микроконтроллер, оснащенный функциональностью Wi-Fi и Bluetooth, который может использоваться в качестве дополнительного модуля для совместной работы с полетным контроллером. Рассмотрим основные характеристики этого модуля, его применение и способы подключения к полетному контроллеру. Микроконтроллер ESP32 обеспечивает высокую производительность в выполнении различных вычислительных задач. Поддержка Wi-Fi и Bluetooth позволяет устанавливать беспроводное соединение с другими устройствами и сетями для передачи данных и управления. Модуль FC-ESP32-HAT оснащен различными портами и интерфейсами для подключения дополнительного оборудования, такого как датчики, модули и другие устройства. FC-ESP32-HAT используется для выполнения различных задач: • Обработка данных с датчиков: модуль может подключаться к различным датчикам и обрабатывать данные, полученные от них. • Взаимодействие с внешними устройствами: благодаря поддержке Wi-Fi и Bluetooth, модуль может обмениваться данными с внешними устройствами, такими как: смартфоны, компьютеры и другие умные устройства. Подключение FC-ESP32-HAT осуществляется через специальные порты или интерфейсы, предусмотренные для внешних модулей. Распиновка модуля представлена на рисунках 1.14 и 1.15, что облегчает процесс подключения и настройки.

На одной из сторон FC-ESP32-HAT:

Рис. 1.14. FC-ESP32-HAT, вид спереди

• Разъем DXL - два трехпиновых разъема типа Molex, содержащих в себе: - линии GND (земля), - 12V (питание), - SIGNAL (линия данных). Используются для подключения модуля по интерфейсу Dynamixel, как в одиночном виде, так и в составе цепи устройств.

• Разъем SPI - один трехпиновый разъем типа JST, содержащий в себе: - 5V - линия питания, на которую можно подать напряжение 5В; - GND - линия земли; - CS - Chip Select (выбор микросхемы) при подачи сигнала на данную линию происходит активация ведомого устройства (GPIO 33); - MOSI - Master Output, Slave Input (выход ведущего, вход ведомого), данная линия предназначена для последовательной передачи данных от ведущего к ведомому (GPIO 13); - MISO - Master Input, Slave Output (вход ведущего, выход ведомого), данная линия предназначена для последовательной передачи данных от ведомого к ведущему (GPIO 12); - CLK - Serial Clock (тактовый сигнал), данная линия предназначена для передачи тактового сигнала для ведомых устройств (GPIO 14).

• Разъем UART - четырехпиновый разъем типа JST, содержащих в себе линии: - GND - линия земли; - 5V - линия питания, на которую можно подать напряжение 5В; - Tx - передающая линия UART-интерфейса (GPIO 1); - Rx - принимающая линия UART-интерфейса (GPIO 3).

• Светодиод

На плате предусмотрены 6 портов входа-выхода для подключения внешних устройств, например, плат расширения или датчиков, а также 2 силовых ключа.

Рис. 1.15. FC-ESP32-HAT, вид сзади

На обратной стороне платы FC-ESP32-HAT расположены:

• Разъем для подключения Передатчика по шине SBUS - трехпиновый разъем типа JST, содержащих в себе линии:
  • GND - линия земли;
  • 5V - линия питания, на которую можно подать напряжение 5В;
  • SBUS_Tx - передающая линия SBUS-интерфейса (GPIO 26).
• Разъем для подключения SD карты.
• Разъем для подключения камеры через шлейф.
• Разъем для подключения Приёмника по шине SBUS - трехпиновый разъем типа JST, содержащих в себе линии:
  • GND - линия земли;
  • 5V - линия питания, на которую можно подать напряжение 5В;
  • SBUS_Rx - принимающая линия SBUS-интерфейса (GPIO 27).
• UART для подключения Приёмника - четырехпиновый разъем типа JST, содержащих в себе линии: - GND - линия земли; - 5V - линия питания, на которую можно подать напряжение 5В; - Rx - принимающая линия UART-интерфейса (GPIO 3); - Tx - передающая линия UART-интерфейса (GPIO 1).
• Универсальный разъем - четырехпиновый разъем типа JST, содержащих в себе линии:
  • GND - линия земли;
  • 5V - линия питания, на которую можно подать напряжение 5В;
  • GPIO 2/SDA/Tx - линия, выступающая как порт входа-выхода, либо как линия, передающая данные по протоколу I²C, либо как передающая линия UART-интерфейса.
  • GPIO 4/SCL/Rx - линия, выступающая как порт входа-выхода, либо как линия, служащая для тактирования между FC-ESP32-HAT и подключенным устройством, либо как принимающая линия UART-интерфейса.
• Разъем I²C - четырехпиновый разъем типа JST, содержащий в себе линии: - GND - линия земли; - 5V - линия питания, на которую можно подать напряжение 5В; - SDA - линия, передающая данные (GPIO 26); - SCL - линия служит для тактирования между полетным контроллером и подключенным устройством (GPIO 27). Для использования Serial указывайте выводы протокола UART. Тем самым, объявление Serial будет выглядеть следующим образом:

Serial.begin(115200, SERIAL_8N1, Rx, Tx), где

• 115200 - скорость общения в бодах,
• SERIAL_8N1 - конфигурация,
• Rx - вывод Rx,
• Tx - вывод Tx.

Например, Serial для Универсального разъема будет выглядеть так: Serial.begin(115200, SERIAL_8N1, 4, 2);

Обратите внимание, что некоторые выводы и порты совмещены в связи с ограниченным количеством доступных выводов на ESP32. Что делает некоторые комбинации невозможными для одновременного использования.

Порт GPIO 26 и Разъем для подключения Передатчика по шине SBUS совмещены с SDA выходом Разъема I²C. Порт GPIO 27 и Разъем для подключения Приёмника по шине SBUS совмещены с SCL выходом Разъема I²C и с кнопкой. Порты GPIO 2 на портах ввода-вывода и в Универсальном разъеме, а также силовой ключ K2 подключены к одному и тому же выводу микросхемы. Порт GPIO 32 и силовой ключ K32 подключены к одному и тому же выводу микросхемы. Порт GPIO 33 и Разъем SPI, а также светодиод, размещенный на плате, подключены к одному и тому же выводу микросхемы. Вышеописанные порты используют одни и те же выводы. Это необходимо учитывать при подключении модулей. Использовать два способа передачи данных на одном выводе не получится. Например, возьмем светодиод. Его можно включать и выключать, однако в момент передачи данных по SPI необходимо на несколько микросекунд выключить светодиод, передать данные и вернуть его в прежнее состояние. Если вместо светодиода взять кнопку, то ее можно нажимать неограниченное количество раз. Пока она нажата, данные по I2C не передаются. То же самое касается одновременной работы SBUS и I2C.