Pagpili ng tamang microcontroller para sa iyong proyekto: Isang malalim na pagsisid sa ESP32, RP2040, at STM32

Ang mga Microcontroller ay malawakang ginagamit sa iba't ibang mga kontrol ng elektronikong kagamitan, mga sistema ng automation, kagamitan sa militar, kagamitan sa medikal, kagamitan sa bahay, at iba pang mga patlang.Maaari nilang hawakan ang iba't ibang mga hindi normal na sitwasyon sa panahon ng proseso ng pag-sampling ng data, matiyak ang kawastuhan at pagiging maaasahan ng data, ipatupad ang mga mode na may mababang lakas na pag-inom ng enerhiya, at pagbutihin ang kahusayan sa trabaho.Ngayon, galugarin natin ang mga pagkakaiba sa pagitan ng ESP32, RP2040, at mga microcontroller ng ESP32, RP2040, at STM32 upang pumili ng pinaka -angkop na chip para sa iyong proyekto.

Isang microcontroller ay isang solong-chip microcomputer na nagsasama ng mga pangunahing bahagi ng isang microcomputer sa isang solong chip.Karaniwang ginagamit ito upang makontrol at subaybayan ang iba't ibang mga elektronikong aparato at system tulad ng mga automotive electronic system, kagamitan sa bahay, at kagamitan sa medikal.Ito ay isang integrated circuit chip na binubuo ng memorya, isang microprocessor, control control logic circuit, at mga interface ng input at output.Maaari itong ipatupad ang iba't ibang mga gawain sa control sa pamamagitan ng programming at makipag -usap sa mga panlabas na aparato sa pamamagitan ng mga interface ng input at output.

Ang ESP32 ay isang lubos na isinama na low-power system-on-chip (SOC) microcontroller na inilunsad ng mga sistema ng ESPRESFIF.Pinagsasama nito ang mga wireless na komunikasyon, dual-core processors, mga tampok na mababang-kapangyarihan, at mayaman na peripheral.Ito ay angkop para sa iba't ibang mga aplikasyon ng Internet of Things.Pinapagana ito ng isang 32-bit dual-core processor, isa para sa koneksyon sa Wi-Fi at ang iba pa para sa pagpapatakbo ng code.Sinusuportahan ng ESP32 ang koneksyon sa Wi-Fi at Bluetooth, mayroong 512 KB RAM, 448 KB ROM, at 34 GPIO pin.

RP2040 ay ang unang microcontroller ng Raspberry Pi.Mayroon itong 264kb ng panloob na SRAM at sumusuporta sa hanggang sa 16MB ng memorya ng off-chip flash.Ginawa sa pamamagitan ng isang 40nm na proseso ng node, pinaghalo nito ang mga kakayahan ng mataas na pagganap na may kaunting dinamikong paggamit ng kuryente at gumagamit ng ilang mga mode na may mababang lakas upang matiyak na pinalawak ang operasyon na pinapagana ng baterya.Ang compact na laki ng RP2040, kahusayan ng enerhiya, at kahanga -hangang pagganap ay nagbibigay ng isang angkop na pagpipilian para sa isang malawak na hanay ng mga aplikasyon ng IoT at naka -embed na system.

Ang STM32 Microcontroller ay isang 32-bit na microcontroller na ginawa ng ST microelectronics batay sa braso Cortex-M core at ginagamit sa mga naka-embed na patlang tulad ng Internet of Things, Wireless Communications, at Industrial Control.Ayon sa iba't ibang mga sitwasyon ng aplikasyon at katangian, maaari itong nahahati sa iba't ibang serye at modelo.Kabilang sa mga ito, ang mga pangkaraniwan ay kinabibilangan ng STM32F0, STM32F1, STM32F4, STM32F7, at iba pang serye.

Ang ESP32 ay ginawa ng Espressif Systems, isang pandaigdigang kumpanya ng semiconductor.Itinatag noong 2008, nakatuon ito sa pag-unlad at disenyo ng mga produkto ng software at hardware sa larangan ng AIOIot, kabilang ang mga wireless na komunikasyon na MCU chips na ligtas at matatag, may mahusay na pagganap, at mabisa.Kasama sa mga pangunahing produkto nito ang ESP8089 Series Chips, ESP8266 Series Chips, ESP32 Series Chips, ESP8266 Series Modules, at ESP32 Series Modules.

Ang RP2040 ay ginawa ng Raspberry Pi Foundation, isang kawanggawa ng kawanggawa sa UK.Ang Raspberry Pi ay isang board ng pag-unlad na may sukat na card na maaaring magpatakbo ng isang sistema ng Linux at nagbibigay ng maraming mga programmable GPIO para sa pagpapalawak ng hardware.

Ang STM32 ay ginawa ng ST microelectronics, na nagreresulta mula sa pagsasama ng microelectronics ng SGS ng Italya at Thomson Semiconductor ng Pransya.Mayroon itong malawak na hanay ng mga layout ng produkto sa matalinong paglalakbay, lakas ng lakas, internet ng mga bagay, at iba pang mga larangan.Ang saklaw ng produkto nito ay mula sa mga discrete diode at transistors hanggang sa kumplikadong mga aparato ng system-on-chip, upang makumpleto ang mga solusyon sa platform, kabilang ang mga disenyo ng sanggunian, software ng application, mga tool sa pagmamanupaktura, at mga pagtutukoy.Ang Stmicroelectronics ay isang pangunahing tagapagtustos sa iba't ibang mga sektor ng industriya, na nagbibigay ng isang malawak na hanay ng mga serbisyo at produkto sa isang malawak na hanay ng mga customer.

Ang kanilang pinout ay ang mga sumusunod.

- GPIO: Mayroon itong 34 GPIO port, na maaaring kumonekta at makontrol ang iba't ibang mga peripheral.

.

-Dual-core: Karamihan sa mga ESP32 ay dalawahan-core, dumating sila kasama ang dalawang XTENSA 32-bit LX6 microprocessors.

- Seguridad: Sinusuportahan ang mga tampok ng seguridad tulad ng pag -encrypt at digital na lagda

- Mababang pagkonsumo ng kuryente: Mayroon itong maraming mga mode ng pag-save ng kuryente, at ang pinakamababang pagkonsumo ng kuryente ay 5μA lamang.

- Mataas na Pagganap: Mayroon itong isang 240MHz dual-core processor, 520kB RAM, at 4MB flash memory.

- Ang Micropython ay katutubong suportado, na ginagawang maginhawa para sa mga gumagamit na hindi masyadong mahusay sa software upang makakuha ng bukas na mga programa ng mapagkukunan mula sa Internet at gamitin ang mga ito ayon sa kanilang mga pangangailangan nang hindi nakakaapekto sa bawat isa.

- Ang bawat PIN ay maaaring ma -program nang nakapag -iisa at maaaring magamit upang makabuo ng iba't ibang mga karaniwang ginagamit at na -customize na mga protocol.

- Ang mga pin ng RP2040 ay maaaring madaling mai -configure sa mga pangkat upang suportahan ang pinaka -karaniwang ginagamit na mga serial bus.

- Mayroon itong dalawang braso cortex M0+ cores sa loob.

- Ito ay ginawa ng Raspberry Pi Foundation sa isang 40nm TSMC silikon wafer at gumagamit ng isang 7 × 7 mm QFN-56SMD package design.

- Maraming mga uri ng mga modelo ng chip at malawak na saklaw.

- Ito ay may built-in na proteksyon ng stack, proteksyon ng memorya, pag-debug at proteksyon sa pagsubaybay, at iba pang pag-andar ng proteksyon sa seguridad.

- Ang serye ng STM32 ng mga microcontroller ay may isang kayamanan ng peripheral, kabilang ang maraming mga timer, ADC, DAC, counter, PWM output, interface ng komunikasyon, atbp.

- Mayroon itong built-in na flash memory ng iba't ibang mga kapasidad para sa pag-iimbak ng code ng programa at data.

- Gumagamit ito ng ARM Cortex-M core, na may mahusay na pagganap sa pagproseso at bilis ng pagtakbo.

-Nagbibigay ito ng iba't ibang mga mode ng mababang lakas, na maaaring ilagay ang processor at peripheral sa isang mababang kapangyarihan na estado upang mapalawak ang buhay ng baterya o mabawasan ang pagkonsumo ng kuryente.

-Ang saklaw ng boltahe ng supply ng power ay 2.2V-3.6V, na may built-in na paglipat ng yunit ng pamamahala ng kuryente (SMU) at mababang boltahe na regulator (LDO).

- Sinusuportahan nito ang Bluetooth Audio Transmission (A2DP/AVRCP/SPP).

-Dual-core 32-bit LX6 microprocessor na tumatakbo sa 160 o 240 MHz

- Sinusuportahan nito ang STA/AP/STA+AP Working Mode, na may isang maximum na rate ng paghahatid ng 150Mbps.

- Hanggang sa 34 mga programmable GPIO pin para sa pagkonekta ng mga sensor, actuators, at iba pang mga peripheral

- Ang mga sukat nito ay 23.5 x 17.5 mm.

- USB type-c interface para sa pagkonekta ng supply ng kuryente, data cable, at programming

- Mayroon itong 30 GPIO pin, 4 na maaaring magamit bilang mga input ng analog.

- 264kb on-chip sram sa anim na independiyenteng mga bangko

- Dual Cortex M0+ Cores, hanggang sa 133 MHz (default 48MHz)

- Sinusuportahan nito ang maraming mga protocol ng komunikasyon tulad ng I2C, CAN, SPI, Usart, atbp.

- Karaniwan itong may maraming mga timer at counter at maaaring magamit sa iba't ibang mga tiyempo at control application.

- Nagbibigay ito ng iba't ibang mga pakete tulad ng BGA, LQFP, TSSOP, atbp.

- Mayroon itong iba't ibang mga pin kabilang ang mga digital GPIO pin, ADC input pin, atbp.

- Ang saklaw ng boltahe ng supply nito ay 3.3V o 5V.

- Smart system ng bahay

- Drone at Robot Control

- Koleksyon ng data ng sensor at pagsubaybay

- Pagsubaybay sa kalusugan at mga aparatong medikal

- Mga aparato at aplikasyon ng IoT

- Pang -industriya na automation at naka -embed na kontrol

- Smart Home

- Kagamitang Medikal

- Mga aparato ng IoT

- naka -embed na audio at video

- Komunikasyon

- Aerospace

- Kagamitang Medikal

- Mga elektronikong sasakyan

- Automated Industry

Bilang karagdagan sa nasa itaas, maaari nating malaman na may ilang mga pagkakaiba sa pagitan ng ESP32, RP2040, at STM32 sa mga tuntunin ng I/O, presyo, at dalas ng orasan.

Sa una, tungkol sa I/O, ipinagmamalaki ng RP2040 ang medyo katamtaman na bilang ng mga port, habang ang parehong ESP32 at STM32 ay nagbibigay ng suporta para sa isang mas malaking hanay ng mga port at peripheral.Pangalawa, tungkol sa pagpepresyo, nag-aalok ang RP2040 ng isang mas pagpipilian na friendly na badyet kumpara sa ESP32 at STM32.Panghuli, sa mga tuntunin ng mga frequency ng orasan, gumagamit ang ESP32 ng isang 32-bit na processor na may bilis ng orasan na hanggang sa 240MHz, habang ang STM32 ay karaniwang nagpapatakbo sa loob ng saklaw ng 72MHz hanggang 180MHz.Ang RP2040, sa kabilang banda, ay gumagamit ng isang 16-bit na processor na may bilis ng orasan na maaaring umabot ng hanggang sa 133MHz.

Samakatuwid, kailangan nating komprehensibong isaalang -alang ang mga kadahilanan tulad ng pagganap, presyo, mga sitwasyon ng aplikasyon, atbp, at piliin ang naaangkop na microprocessor ayon sa aming sariling mga pangangailangan.

Apat na RP2040 IO ang ginagamit para sa mga panloob na pag -andar - pagmamaneho ng isang LED, on -board na nakabukas na mode ng power supply (SMPS) na kontrol ng kuryente, at sensing ang mga boltahe ng system.

Ang RP2040 ay may panloob na SAR (sunud -sunod na rehistro ng approximation) ADC.Gumagamit ang ADC ng isang independiyenteng 48MHz orasan, at ang isang sample ay tumatagal ng 96 cycle ng orasan na ito upang makumpleto (2US).Ang isang pacing timer ay maaaring magamit upang mabawasan ang bilis na kung saan ang mga sample ay natipon (ngunit ang anumang indibidwal na conversion ay palaging tumatagal ng 96 cycle).

Ang mga Microcontroller ng STM32 ay may mahalagang papel sa iba't ibang industriya.Sa industriya ng automotiko, ginagamit ang mga ito para sa kontrol ng engine, mga sistema ng kaligtasan, mga sistema ng infotainment, at marami pa.Sa mga elektronikong consumer, ang mga aparato ng kapangyarihan ng STM32 microcontroller tulad ng mga smartphone, tablet, smartwatches, at mga sistema ng automation ng bahay.

Parehong mabuti para sa kanilang mga tampok.Binibigyan ka ng ESP32 ng tampok na wifi kung saan ang STM32 nucleo ay wala kang inbuilt.At ang Nucleo STM32 ay isang braso cortex -mx batay sa mahusay na merkado.

Ang ESP32 ay maaaring magsagawa bilang isang kumpletong sistema ng nakapag -iisa o bilang isang aparato ng alipin sa isang host MCU, binabawasan ang stack ng komunikasyon sa itaas ng pangunahing processor ng aplikasyon.Ang ESP32 ay maaaring makipag-ugnay sa iba pang mga system upang magbigay ng pag-andar ng Wi-Fi at Bluetooth sa pamamagitan ng mga interface ng SPI / SDIO o I2C / UART.