Write to ESP-WROOM-32 with Adapter Board

ESP32 Adapter Board で ESP-WROOM-32 に書き込む方法。　　　2017.02.03

費用は 610円です。( Adapter Board + WeMos D1 mini Pro)

ESP-WROOM-32 販売開始：国内２カ所で販売が開始されました。２社に感謝！
１.「DigitalMaker ：株式会社デジタルメーカー」：税込864円。送料164円翌日到着。
２.「秋月電子通商」：税込700円。代引300円。送料500円。輸送期間=？。

ESP-WROOM-32チップの課題：動かすには幾つかの方法があります。
＿　　メモ：ESP-WROOM-32 のピンのピッチは 2.54 mm の半分 1.27 mm です。
１.　1.27 mm ピッチの基板を使用して手配線し USB FTDI は外部接続。
＿　　注意：縦と横の位置が半ピッチズレている為に 1.27 mm の基板にピタリ
＿　　　　　と入らずズレます。
２.　Aliexpress や ebayで販売されている ESP32 Adapter Board を使用する。
＿　　WeMos D1 mini Pro の USB FTDI を使用する。
３.　どちらも難解な為、全体を読み、自分の力量の範囲で行ってください。

準備：WeMos D1 mini Pro を使用する方法を実施しました。
１.　WeMos D1 mini Pro：Aliexpress= $5, ebay=627円。FTDI=CP2104。
２.　ESP32 Adapter Board：ebay=111円。Aliexpress=5個243円(1個49円)。
３.　Wire：少々。
４.　カプトンテープ：耐熱もしくは絶縁テープ少々。

WeMos D1 mini Pro：

ESP32 Adapter Board：
シクル印刷の誤記：IO19 -> IO5。IO5 -> IO19。

構成：WeMos D1 mini Pro 上の CP2104 FTDI と USB を利用し USBと自動書込
＿　　みが可能となります。方法は ESP8266EX の EN端子(7) をGNDにします。

＿　参照：macsbug：CH340 with EI Caption:
＿　　CH340 を認識しない場合のハード的回避方法：CP2102 を介して読み書きする。

ESP-WROOM-32 取り付け：完成画像を参照願います。
１.　ESP-WROOM-32 を Adapter Board へハンダ付けします。これは難解です。
＿　　下に記載した「一般的な注意」をお読みください。
２.　Adapter Board へ２列のピンをハンダ付けします。

改修： WeMos D1 mini Pro を改修します。
＿　　難解な部分がある為、充分な理解と力量を判断してから行ってください。
１. 　画像：黄色「EN 」から黄色「GND」へ極細の線を配線します。(金色の線)
＿　　位置の確認：「EN」は「EN(7)」とパターンで繋がっています。
＿　　位置の確認：「EN」は左の PULL_UP Resistor に接続されています。
＿　　位置の確認：「EN(7)」の下の ICは ESP8266EX です。７番ピンです。
＿　　位置の確認：「GND」は GNDパターンにあるハンダメッキになっています。
＿
＿　注意：配線とハンダ付けは難しいです。理由は線幅が小さくパターンを剥がし
＿　　易く、接続抵抗が小さく小さな力で破損します。拡大鏡が必要で半田ごての
＿　　熱量と時間、力には細心の注意をしてください。
＿　
２.　計６本を配線します。

No. / Nomen	D1 mini pro	ESP32 Adapter board
1	RST	EN
2	3V3	3.3V
3	TX	TXD
4	RX	RXD
5	D3	IO0
6	GND	GND

＿　
３.　完成。基板は両面テープで固定しました。左＝表。右＝裏。
＿　

開発環境の構築：macsbug：Watch the ESP32 board を参照ください。

書込み方法：以下の設定で書き込み起動は board の「RESET」ボタンを押します。
＿　

Strapping Pins：プルアップ抵抗とプルダウン抵抗について。
＿　ESP8266 では GPIO_0,GPIO_2,GPIO_15 等に抵抗が必要でしたが
＿　ESP32 は不要です。理由は Espressif Systems の ESP32 Datasheet：
＿　October 8,2016 / 7 Page / 2.4 Strapping Pins には抵抗が内蔵されて
＿　いると記載されています。
＿　ESP32 has 6 strapping pins:
＿　　• MTDI/GPIO12: internal pull-down
＿　　• GPIO0: internal pull-up
＿　　• GPIO2: internal pull-down
＿　　• GPIO4: internal pull-down
＿　　• MTDO/GPIO15: internal pull-up
＿　　• GPIO5: internal pull-up
＿　ただし外部回路を接続する時は考慮してくださいと記載されています。

発売記念写真：

一般的な注意：初心者は完成品購入が望ましい。
＿　ESP-WROOM-32 を ESP-32 Adapter Board へのハンダ付けは非常に難しいです。
＿　半田ごての温度は400度、小手先の角度は最適状態で２秒でハンダが流れます。
＿　最適でない角度の場合は３秒になります。ハンダの量は多くならない様にする事
＿　も必要です。さらにチップ中央のGNDパターンの基板に穴を空けてハンダ付け
＿　する場合は450度位は必要ですし確認が難しいです。(製品版はしていないですが)
＿　ハンダ後はイソプロピルアルコール等で洗浄が必要です。拡大鏡で確認が必要です。
＿　結果ハンダ付けに力量が無い人は特になりませんので、ハンダ付けされた製品が
＿　出るまでお待ちした方が良いかと思います。他 ESP-32 Adapter Board を使用する
＿　とピンが２列ですのでブレッドボードは使用できません。

ESP32 Adapter Board：
＿　Aliexpress や ebay で ESP32S用のAdapter Boardは 80円程度です。
＿　この基板はレイアウト技術的に考える点が２つあります。画像参照(共に裏側)。
＿　１. 3V3 と GND の配置が反対側で電源との距離が長い。
＿　　 ESP32 側は上の両サイドにGNDが用意されています。
＿　２. 基板中央にGNDパターンがあるがチップ中央のGNDが浮いたまま
＿　　である。チップ側でGNDパターン(中央の金色)を用意した重要な意味が無い。
＿　１の改善方法：電源は最短距離で配線する事。このパターンの逆にする事。
＿　 ２の改善方法：基板中央のGNDパターンにハンダ付けの為の穴を儲ける事。
＿　　取り付け時に基板GNDとチップのGNDをハンダ付けする。これにより放熱と
＿　　電源ノイズの低下が可能。さらにこのGNDパターンの上側にLDOのパターン
＿　　を儲け直付けすると、最短距離になりノイズを低下できます。
＿　　LDOやチップコンデンサーの種類の選択や電源最短距離の配置は効果大で
＿　　GNDパターンを含め放熱効果やノイズ対策効果も大きいです。
＿　　オシロスコープでESP32端子直下を確認する事が重要です。
＿　

感想：
１.　接続方法：WeMos D1 mini 又は NodeMCUでも可能です。
＿　確認した方法は D1 mini Pro と NodeMCUで D1 mini は確認していません。
２.　Adapter Board と ESP32 DEV Board ：
＿　　ESP32 DEV Board は横長で大きく不便で小型のAdapter Board は便利です。
＿　
３. 　スケッチの動作：
＿　　ESP8266で動いていた物は直ぐは動かないと思った方が良いです。
＿　　理由はライブラリーの非対応です。LチカやTFT表示等は動きますが ESP8266 で
＿　　完成度の高い優れたライブラリーは動かない物が多いです。
４. 　ブレッドボードについて：電子工作は実装技術が重要です。
＿　　これは試作用です。これを使用するとブレッドボード(BB)の試験をしているよう
＿　　な物です。完成後は基板にすべきです。BB の使用可能な周波数帯域を把握しま
＿　　しょう。簡単には 10KHz で一桁上の 100KHz 台は使用できません。
＿　　 BBはコンデンサーとコイルと接触不良の固まりです。ESP32 は高速のシリアル
＿　　信号(VSPI,HSPI)を使用しますので用途に応じて BB は使用しないほうが良いです。
５. 　小型の ESP32 Adapter Board に今回の回路と部品装着済の基板を販売して欲しい。
＿　　WeMos.cc さん、「LoLin32」を此の様な形で低価格で販売してください。

Written by macsbug

2月 3, 2017 @ 9:02 pm

カテゴリー: ESP32

macsbug