De juiste microcontroller kiezen voor uw project: een diepe duik in ESP32, RP2040 en STM32

Microcontrollers worden veel gebruikt in verschillende controle -elektronische apparatuur, automatiseringssystemen, militair materieel, medische apparatuur, huishoudelijke apparaten en andere velden.Ze kunnen verschillende abnormale situaties omgaan tijdens het gegevensbemonsteringsproces, zorgen voor gegevensnauwkeurigheid en betrouwbaarheid, energiezuinige verbruiksmodi met een laag vermogen implementeren en de werkefficiëntie verbeteren.Laten we vandaag de verschillen tussen ESP32-, RP2040- en STM32 -microcontrollers onderzoeken om de meest geschikte chip voor uw project te kiezen.

Een microcontroller is een microcomputer met één chip die de belangrijkste onderdelen van een microcomputer op een enkele chip integreert.Het wordt vaak gebruikt om verschillende elektronische apparaten en systemen zoals elektronische systemen, thuisapparatuur en medische apparatuur te besturen en te controleren.Het is een geïntegreerd circuitchip dat bestaat uit geheugen, een microprocessor, systeemregelingslogisch circuit en ingangs- en uitvoerinterfaces.Het kan verschillende besturingstaken implementeren door te programmeren en te communiceren met externe apparaten via invoer- en uitvoerinterfaces.

ESP32 is een sterk geïntegreerd low-power systeem-on-chip (SOC) microcontroller gelanceerd door Espressif Systems.Het combineert draadloze communicatie, dual-core processors, low-power functies en rijke randapparatuur.Het is geschikt voor verschillende Internet of Things -applicaties.Het wordt aangedreven door een 32-bit dual-core processor, een voor Wi-Fi-connectiviteit en de andere voor het uitvoeren van code.ESP32 ondersteunt Wi-Fi en Bluetooth-connectiviteit, heeft 512 kb RAM, 448 KB ROM en 34 GPIO-pinnen.

RP2040 is de eerste microcontroller van de Raspberry Pi.Het heeft 264 kb interne SRAM en ondersteunt tot 16 MB off-chip flash-geheugen.Gefabriceerd via een 40 nm procesknooppunt, combineert het hoogwaardige mogelijkheden met minimaal dynamisch stroomgebruik en maakt gebruik van verschillende modi met een laag vermogen om een uitgebreide werking op batterijen te garanderen.RP2040's compacte grootte, energie -efficiëntie en indrukwekkende prestaties maken het een passende keuze voor een breed scala aan IoT- en ingebedde systeemtoepassingen.

STM32 MicroController is een 32-bit microcontroller vervaardigd door St. Microelectronics op basis van de ARM Cortex-M-kern en wordt gebruikt in ingebedde velden zoals het internet der dingen, draadloze communicatie en industriële controle.Volgens verschillende toepassingsscenario's en -kenmerken kan het worden onderverdeeld in verschillende series en modellen.Onder hen omvatten de gewone STM32F0, STM32F1, STM32F4, STM32F7 en andere series.

De ESP32 wordt vervaardigd door Espressif Systems, een wereldwijd halfgeleiderbedrijf.Opgericht in 2008, richt het zich op de ontwikkeling en het ontwerp van software- en hardwareproducten in het AIOT-veld, waaronder Wireless Communication MCU-chips die veilig en stabiel zijn, uitstekende prestaties hebben en kosteneffectief zijn.De belangrijkste producten zijn onder meer ESP8089 -serie chips, ESP8266 -serie chips, ESP32 -serie chips, ESP8266 Series -modules en ESP32 -serie modules.

RP2040 wordt vervaardigd door de Raspberry Pi Foundation, een liefdadigheidsinstelling in het VK.Raspberry PI is een ontwikkelingsbord met kaartformaat dat een Linux-systeem kan uitvoeren en veel programmeerbare GPIO's biedt voor hardware-uitbreiding.

STM32 wordt vervaardigd door St. Microelectronics, die het gevolg was van de fusie van de SGS -micro -elektronica van Italië en de Thomson Semiconductor van Frankrijk.Het heeft een breed scala aan productlay -outs in slimme reizen, krachtenergie, internet der dingen en andere velden.Het productbereik varieert van discrete diodes en transistoren tot complexe systeem-op-chip-apparaten, tot het voltooien van platformoplossingen, inclusief referentieontwerpen, toepassingssoftware, productietools en specificaties.STMICROECTRONICS is een belangrijke leverancier van verschillende industriële sectoren en biedt een breed scala aan diensten en producten voor een breed scala van klanten.

Hun pinout is als volgt.

- GPIO: het heeft 34 GPIO -poorten, die verschillende randapparatuur kunnen verbinden en regelen.

- WiFi en Bluetooth-module: ingebouwde wifi en Bluetooth 4.2-module, in staat tot draadloze communicatie

-Dual-core: de meeste ESP32's zijn dual-core, ze worden geleverd met twee Xtensa 32-bit LX6-microprocessors.

- Beveiliging: ondersteunt beveiligingsfuncties zoals codering en digitale handtekeningen

- Laag stroomverbruik: het heeft meerdere vermogensbesparende modi en het laagste stroomverbruik is slechts 5μA.

- Hoge prestaties: het heeft een 240 MHz dual-core processor, 520 kb RAM en 4 MB flash-geheugen.

- Micropython wordt native ondersteund, waardoor het handig is voor gebruikers die niet erg goed zijn in software om open source -programma's van internet te verkrijgen en ze flexibel te gebruiken volgens hun behoeften zonder elkaar te beïnvloeden.

- Elke pin kan onafhankelijk worden geprogrammeerd en kan worden gebruikt om verschillende veelgebruikte en aangepaste protocollen te genereren.

- De pennen van RP2040 kunnen flexibel worden geconfigureerd in groepen om de meest gebruikte seriële bussen te ondersteunen.

- Het heeft twee arm cortex m0+ cores erin.

- Het wordt vervaardigd door de Raspberry Pi Foundation op een 40 nm TSMC siliciumwafer en gebruikt een 7 × 7 mm QFN-56SMD-pakketontwerp.

- Er zijn veel soorten chipmodellen en brede dekking.

- Het heeft ingebouwde stapelbescherming, geheugenbescherming, foutopsporing en traceringsbescherming en andere functies voor de beveiligingsbescherming.

- De STM32 -serie microcontrollers hebben een schat aan randapparatuur, waaronder meerdere timers, ADC, DAC, tellers, PWM -uitvoer, communicatie -interfaces, enz.

- Het heeft een ingebouwd flash-geheugen van verschillende capaciteiten voor het opslaan van programmacode en gegevens.

- Het maakt gebruik van arm cortex-m kern, die uitstekende verwerkingsprestaties en loopsnelheid heeft.

-Het biedt een verscheidenheid aan modi met een laag vermogen, die de processor en randapparatuur in een state lage kracht kunnen brengen om de levensduur van de batterij te verlengen of het stroomverbruik te verminderen.

-Het stroomtoevoerspanningsbereik is 2.2V-3.6V, met een ingebouwde schakelvermogenbeheereenheid (SMU) en laagspanningsregelaar (LDO).

- Het ondersteunt Bluetooth -audio -transmissie (A2DP/AVRCP/SPP).

-Dual-core 32-bit LX6 Microprocessor die loopt op 160 of 240 MHz

- Het ondersteunt STA/AP/STA+AP -werkmodus, met een maximale transmissiesnelheid van 150 Mbps.

- Tot 34 programmeerbare GPIO -pennen voor verbindingssensoren, actuatoren en andere randapparatuur

- De afmetingen zijn 23,5 x 17,5 mm.

- USB Type-C-interface voor het aansluiten van voeding, gegevenskabel en programmeren

- Het heeft 30 GPIO -pinnen, waarvan 4 kunnen worden gebruikt als analoge ingangen.

- 264kb on-chip SRAM in zes onafhankelijke banken

- Dubbele cortex M0+ cores, tot 133 MHz (standaard 48 MHz)

- Het ondersteunt meerdere communicatieprotocollen zoals I2C, CAN, SPI, USART, enz.

- Het heeft meestal meerdere timers en tellers en kan worden gebruikt in verschillende timing- en controletoepassingen.

- Het biedt verschillende pakketten zoals BGA, LQFP, TSSOP, enz.

- Het heeft een verscheidenheid aan pennen, waaronder digitale GPIO -pinnen, ADC -invoerpennen, enz.

- Het voedingsspanningsbereik is 3,3 V of 5V.

- Smart Home System

- Drone en robotbesturing

- Sensorgegevensverzameling en monitoring

- Gezondheid volgen en medische hulpmiddelen

- IoT -apparaten en toepassingen

- Industriële automatisering en ingebedde controle

- Slimme woning

- Medische apparatuur

- IoT -apparaten

- Embedded audio en video

- Communicatie

- Aerospace

- Medische apparatuur

- Voertuigelektronica

- Geautomatiseerde industrie

Naast het bovenstaande kunnen we leren dat er enkele verschillen zijn tussen ESP32, RP2040 en STM32 in termen van I/O, prijs en klokfrequentie.

Aanvankelijk heeft RP2040 met betrekking tot I/O een relatief bescheiden aantal poorten, terwijl zowel ESP32 als STM32 ondersteuning bieden voor een groter scala aan poorten en randapparatuur.Ten tweede biedt RP2040 met betrekking tot prijzen een budgetvriendelijkere optie in vergelijking met ESP32 en STM32.Ten slotte gebruikt ESP32 in termen van klokfrequenties een 32-bits processor met een kloksnelheid tot 240 MHz, terwijl STM32 meestal binnen het bereik van 72 MHz tot 180 MHz werkt.RP2040 daarentegen maakt gebruik van een 16-bits processor met een kloksnelheid die tot 133 MHz kan bereiken.

Daarom moeten we de factoren zoals prestaties, prijs, toepassingsscenario's, enz. Te overwegen en de juiste microprocessor kiezen volgens onze eigen behoeften.

Vier RP2040 IO worden gebruikt voor interne functies - het besturen van een LED, ingebouwde schakelmodusvoeding (SMPS) vermogensregeling en het detecteren van de systeemspanningen.

De RP2040 heeft een interne SAR (opeenvolgende benaderingsregister) ADC.De ADC gebruikt een onafhankelijke 48MHz -klok en een monster duurt 96 cycli van deze klok om te voltooien (2US).Een pacing -timer kan worden gebruikt om de snelheid te verminderen waarmee monsters worden verzameld (maar elke individuele conversie duurt altijd 96 cycli).

STM32 microcontrollers spelen een cruciale rol in verschillende industrieën.In de auto -industrie worden ze gebruikt voor motorbesturing, veiligheidssystemen, infotainmentsystemen en meer.In consumentenelektronica, STM32 microcontrollers power apparaten zoals smartphones, tablets, smartwatches en thuisautomatiseringssystemen.

Beide zijn goed voor hun functies.ESP32 geeft u een wifi -functie waar STM32 Nucleo u niet heeft ingebouwd.En Nucleo STM32 is een arm cortex -MX gebaseerde hebben een goede markt.

ESP32 kan optreden als een compleet zelfstandige systeem of als een slave -apparaat voor een host -MCU, waardoor de communicatiestapel overhead op de hoofdtoepassingsprocessor wordt verminderd.ESP32 kan interface met andere systemen om Wi-Fi en Bluetooth-functionaliteit te bieden via de SPI / SDIO- of I2C / UART-interfaces.