Utiliser les pins de la carte ESP32

Utiliser les pins de la carte ESP32

  1. Objectifs

    • Connaitre les pins de la carte ESP32
  2. Description des pins de la carte ESP32

    • Découvrez les pins de l’ESP32 afin d’utiliser correctement ces pins GPIO . Même s’il existe de nombreuses variations de cartes ESP32, le fonctionnement des pins reste le même. Par contre, il se peut que certaines broches ne soient pas accessibles en fonction de votre modèle.
    • L’ESP32 dispose de nombreuses broches ou pins qui peuvent être utilisées comme entrée ou sortie numérique. L’ESP32 dispose par ailleurs de résistances pull-up et pull-down qui permet de simplifier les circuits.
    • Pin ou GPIO(Les ports GPIO (anglais : General Purpose Input/Output, littéralement Entrée-sortie à usage général) sont des ports d’entrées-sorties très utilisés dans le monde des microcontrôleurs)
    • Le but est de vous informer des limitations de certains pins GPIO de l’ESP32 pour éviter d’avoir de mauvaises surprises lors de vos projets ou d’avoir un bug incompréhensible dans votre programme.

    • Le nombre de broche du connecteur d’extension GPIO varie d’un fabricant à l’autre. Tout d’abord, certaines broches sont réservées pour l’accès à la mémoire flash via le bus SPI. Ensuite, chaque fabricant choisi les broches qu’il laisse à disposition (expose) de l’utilisateur (développeur) en fonction de sa propre conception et des équipements intégrés à la carte de développement (écran OLED, capteur, caméra, lecteur de carte micro SD…).




  3. Identifier les broches d’entrée sortie numérique de l’ESP32

    • L’ESP32 dispose de nombreuses broches pouvant être utilisées comme entrée et / ou sortie numérique. Certaines broches sont réservées ou sont utilisées par le processeur par exemple pour accéder à la mémoire flash via le bus SPI (broches 6 à 11), port série pour téléverser le programme ou le débogage.
    • Utiliser les pins de la carte ESP32

  4. Fonctionnement particulier de certaines broches de l’ESP32

    • Le but est de vous informer des limitations de certains pins GPIO de l’ESP32 pour éviter d’avoir de mauvaises surprises lors de vos projets ou d’avoir un bug incompréhensible dans votre programme.
    • Les cartes de développement basées sur un ESP32 possèdent en général 33 broches hormis celles pour l’alimentation. Certains pins GPIO ont des fonctionnements un peu particuliers :
    • Si votre carte ESP32 possède les pins GPIO6, GPIO7, GPIO8, GPIO9, GPIO10, GPIO11, il ne faut surtout pas les utiliser car ils sont reliés à la mémoire flash de l’ESP32 : si vous les utilisez l’ESP32 ne fonctionnera pas.
    • Analog­ to­ Digital Converter (ADC)
      • ou encore Convertisseur analogique-numérique (ADC)
      • L’ESP32 possède 2 ADC séparés : l’ADC1 avec 8 canaux et l’ADC2 avec 10 canaux, pour un total de 18 entrées analogique.
      • Par exemple, il y a sur le pin GPIO34, le canal numéro 6 de l’ADC1 (ADC1_CH6) . Seulement en pratique, il y en a beaucoup moins de disponibles à cause du Wi-Fi.
    • Digital ­to­ Analog Converter (DAC)
      • L’ESP32 possède 2 sorties DAC de 8 bits pour convertir un signal numérique en un signal analogique (générer un sinus par exemple).
      • La structure de conception est composée de chaînes de résistances intégrées et d’un tampon. Ce double DAC prend en charge l’alimentation comme référence de tension d’entrée.
      • Les deux canaux DAC peuvent également prendre en charge des conversions indépendantes.
      • Les pins utilisés sont les suivants :DAC1 GPIO 25 et DAC2 GPIO 26
    • Senseur tactile (Touch Sensor) de l’ESP32
      • Ou encore les capteurs capacitifs sur l’ESP32.
      • L’ESP32 dispose de 10 GPIO à détection capacitive, qui détectent les variations induites par le toucher ou l’approche des GPIO avec un doigt ou d’autres objets.
      • La nature à faible bruit de la conception et la haute sensibilité du circuit permettent tampons relativement petits à utiliser.
      • Des rangées de pastilles peuvent également être utilisées, de sorte qu’une plus grande zone ou plusieurs points peuvent être
        détecté.
      • Les capteurs capacitifs internes sont connectés aux pins GPIO suivants :
    • Le SPI (Serial Peripheral Interface) sur l’ESP32
      • SPI signifie Serial Peripheral Interface, et c’est un protocole de données série synchrone utilisé par les microcontrôleurs pour communiquer avec un ou plusieurs périphériques. Par exemple, votre carte ESP32 communiquant avec un capteur supportant le SPI ou avec un autre microcontrôleur.
      • Dans une communication SPI, il y a toujours un contrôleur (également appelé maître ) qui contrôle les périphériques (également appelés esclaves ).
      • Les données peuvent être envoyées et reçues simultanément. Cela signifie que le maître peut envoyer des données à un esclave et qu’un esclave peut envoyer des données au maître en même temps.
      • Vous ne pouvez avoir qu’un seul maître , qui sera un microcontrôleur (l’ESP32), mais vous pouvez avoir plusieurs esclaves. Un esclave peut être un capteur, un écran, une carte microSD, etc., ou un autre microcontrôleur. Cela signifie que vous pouvez avoir un ESP32 connecté à plusieurs capteurs, mais le même capteur ne peut pas être connecté à plusieurs cartes ESP32 simultanément.
      • L’ESP32 intègre 4 périphériques SPI : SPI0, SPI1, SPI2 (communément appelé HSPI ) et SPI3 (communément appelé VSPI ).
      • SP0 et SP1 sont utilisés en interne pour communiquer avec la mémoire flash intégrée, et vous ne devez pas les utiliser pour d’autres tâches.
      • Vous pouvez utiliser HSPI et VSPI pour communiquer avec d’autres appareils. HSPI et VSPI ont des signaux de bus indépendants et chaque bus peut piloter jusqu’à trois esclaves SPI.
      • Par défaut, la correspondance des pins est la suivante :

    Source:

    • https://randomnerdtutorials.com/esp32-spi-communication-arduino/
    • https://www.upesy.fr/blogs/tutorials/esp32-pinout-reference-gpio-pins-ultimate-guide#le-spi-sur-lesp32