ESP32/ESP8266

ESP32-S2-DEVKITC-1R ボード情報

キーコンポーネント	説明
ESP32-S2-SOLOまたはESP32-S2-SOLO-U	ESP32-S2-SOLOとESP32-S2-SOLO-Uは、2つの汎用Wi-Fiモジュールです。ESP32-S2-SOLOにはオンボードPCBアンテナが付属しており、ESP32-S2-SOLO-Uには外部アンテナ用のコネクタが付属しています。ボード上のESP32-S2-SOLOまたはESP32-S2-SOLO-Uには、4 MBのフラッシュ、または4MBのフラッシュと2MBのPSRAMがチップに埋め込まれている場合があります。
3.3V電源オンLED	USB電源がボードに接続されるとオンになります。
USB-UARTブリッジ	単一のUSB-UARTブリッジチップは、最大3Mbpsの転送速度を提供します。
ピンヘッダー	使用可能なすべてのGPIOピン（フラッシュ用のSPIバスを除く）は、ボード上のピンヘッダーに分割されています。詳細については、ヘッダーブロックを参照してください。
ESP32-S2USBポート	ESP32-S2フルスピードUSBOTGインターフェース、USB1.1仕様に準拠。このインターフェイスは、ボードへの電源供給、チップへのアプリケーションのフラッシュ、およびUSB1.1プロトコルを使用したチップとの通信に使用されます。
リセットボタン	このボタンを押して、システムを再起動します。
起動ボタン	ダウンロードボタン。ブートを押したままリセットを押すと、シリアルポートを介してファームウェアをダウンロードするためのファームウェアダウンロードモードが開始されます。
USB-UARTポート	ボードへの電源供給、チップへのフラッシュアプリケーション、およびオンボードUSB-UARTブリッジを介したチップとの通信に使用されるMicro-USBポート。
RGB LED	GPIO18によって駆動されるアドレス指定可能なRGBLED。
5 V〜3.3 V LDO	5V電源を3.3V出力に変換するパワーレギュレータ。

J1ピンヘッダー(I:入力, O:出力, T:高インピーダンス)

ピンＮo	名前	タイプ	機能
1	3V3	電源	3,3v電源
2	3V3	電源	3,3v電源
3	RST	I	CHIP_PU（RESETスイッチ）
4	4	I / O / T	RTC_GPIO4、GPIO4、TOUCH4、ADC1_CH3
5	5	I / O / T	RTC_GPIO5、GPIO5、TOUCH5、ADC1_CH4
6	6	I / O / T	RTC_GPIO6、GPIO6、TOUCH6、ADC1_CH5
7	7	I / O / T	RTC_GPIO7、GPIO7、TOUCH7、ADC1_CH6
8	15	I / O / T	RTC_GPIO15、GPIO15、U0RTS、ADC2_CH4、XTAL_32K_P
9	16	I / O / T	RTC_GPIO16、GPIO16、U0CTS、ADC2_CH5、XTAL_32K_N
10	17	I / O / T	RTC_GPIO17、GPIO17、U1TXD、ADC2_CH6、DAC_1
11	18	I / O / T	RTC_GPIO18、GPIO18、U1RXD、ADC2_CH7、DAC_2、CLK_OUT3、RGB LED（RGB　LED)
12	8	I / O / T	RTC_GPIO8、GPIO8、TOUCH8、ADC1_CH7
13	3	I / O / T	RTC_GPIO3、GPIO3、TOUCH3、ADC1_CH2
14	46	I	GPIO46
15	9	I / O / T	RTC_GPIO9、GPIO9、TOUCH9、ADC1_CH8、FSPIHD
16	10	I / O / T	RTC_GPIO10、GPIO10、TOUCH10、ADC1_CH9、FSPICS0、FSPIIO4
17	11	I / O / T	RTC_GPIO11、GPIO11、TOUCH11、ADC2_CH0、FSPID、FSPIIO5
18	12	I / O / T	RTC_GPIO12、GPIO12、TOUCH12、ADC2_CH1、FSPICLK、FSPIIO6
19	13	I / O / T	RTC_GPIO13、GPIO13、TOUCH13、ADC2_CH2、FSPIQ、FSPIIO7
20	14	I / O / T	RTC_GPIO14、GPIO14、TOUCH14、ADC2_CH3、FSPIWP、FSPIDQS
21	5V	電源	5V電源
22	G	GND	接地

J3ピンヘッダー

ピンＮo	名前	タイプ	働き
1	G	G	接地
2	TX	I / O / T	U0TXD、GPIO43、CLK_OUT1(USB to UARTコネクタに接続）
3	RX	I / O / T	U0RXD、GPIO44、CLK_OUT2(USB to UARTコネクタに接続）
4	1	I / O / T	RTC_GPIO1、GPIO1、TOUCH1、ADC1_CH0
5	2	I / O / T	RTC_GPIO2、GPIO2、TOUCH2、ADC1_CH1
6	42	I / O / T	MTMS、GPIO42
7	41	I / O / T	MTDI、GPIO41、CLK_OUT1
8	40	I / O / T	MTDO、GPIO40、CLK_OUT2
9	39	I / O / T	MTCK、GPIO39、CLK_OUT3
10	38	I / O / T	GPIO38、FSPIWP
11	37	I / O / T	SPIDQS、GPIO37、FSPIQ
12	36	I / O / T	SPIIO7、GPIO36、FSPICLK
13	35	I / O / T	SPIIO6、GPIO35、FSPID
14	0	I / O / T	RTC_GPIO0、GPIO0（BOOTスイッチ）
15	45	I / O / T	GPIO45
16	34	I / O / T	SPIIO5、GPIO34、FSPICS0
17	33	I / O / T	SPIIO4、GPIO33、FSPIHD
18	21	I / O / T	RTC_GPIO21、GPIO21
19	20	I / O / T	RTC_GPIO20、GPIO20、U1CTS、ADC2_CH9、CLK_OUT1、USB_D+（USBコネクタに接続）
20	19	I / O / T	RTC_GPIO19、GPIO19、U1RTS、ADC2_CH8、CLK_OUT2、USB_D-（USBコネクタに接続）
21	G	GND	接地
22	G	GND	接地

回路図

SCH_ESP32-S2-DEVKITC-1_V1_20210508

ESP32-S2-SOLO-N4R2 コントローラ情報

ピンの機能表

ストラップピン

１）GPIO0,GPIO46(起動方法選択）

Pin	デフォルト	SPI起動	ダウンロード起動
GPIO0	pull-up(1)	1	0
GPIO46	pull-down(0)	don’t-care	0

２）GPIO45（VDD＿SPI電圧選択）

PIn	デフォルト	3.3V	1.8V
GPIO45	Pull-down(0)	0	1

３）GPIO46（起動時のROMメッセージ出力するか/しないか）

Pin	デフォルト	出力する	出力しない
GPIO46	pull-down(0)	下記のノート参照	下記のノート参照

ノート（eFuse UART_PRINT_CONTROLの値によって４つの処理を行う）

０：eFuse UART_PRINT_CONTROLの値が０の時、GPIO46の設定とは関係なく、起動時正常に出力する

１：eFuse UART_PRINT_CONTROLの値が１かつGPIO46が０の時、起動時は正常に出力します。ただしGPIO４６が１の時、出力は無効です。

２：eFuse UART_PRINT_CONTROLの値が２かつGPIO46が０の時、起動時の出力は無効です。ただしGPIO４６が１の時、正常に出力します。

３：eFuse UART_PRINT_CONTROLの値が３の時、出力は無効であり、GPIO46によって制御されません。

回路図

電気仕様

１）電源電圧　３．３V typ (3.0V～3.6V)

２）消費電流　５００ｍA min

３）ピンの入力容量　２ｐF typ

４）プルアップ抵抗値 45kΩ typ

５）プルダウン抵抗値 45kΩ typ

４）Hiレベル出力時のsource電流 40mA typ

５）Lowレベル出力時のsink電流 28mA typ

参考回路図（UART,JTAG,Bootスイッチ,USB OTG,32.768kHzクリスタル、リセットスイッチ　例）

ESP32ボード情報

ダウンロードしたAruduino IDEにはESP32/ESP8266ボード情報がせっていされていませんので、これらボードの情報を追加します。

Aruduino IDEを立ち上げます。ファイル/環境設定をクリックする
「追加ボードマネージャのURL」欄に https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json を入力し、「OK」をクリックする
Aruduino IDEの　ツール/ボード/ボードマネージャをクリック
ボードマネージャの「検索フィルタ」に[esp32]を入力しクリックすると「esp32 by Espressif Systems」が表示されます
右下の「インストール」をクリックし、インストールします
ボードマナージャーを閉じてAruduino IDEのツール/ボードをみると「ESP32 Dev Module」が追加されているので、これをクリックします
Aruduino IDEの　ツール/ボード/ESP Dev Moduleの下にボードのパラメータが表示されていますので下表のように設定します

ボード	ESP32 Dev Module
Upload Speed	921600
CPU Frequency	240MHz(WiFi/BT)
Flash Frequency	80MHz
Flash Mode	QIO
Flash Size	4M(32Mb)
Partation Scheme	Default 4MB with spiffs (1.2MB APP/1.5MB SPIFFS)
Core Debug Level	なし
PSRAM	Disable
シリアルポート
ボード情報を取得

ESP8266ボード情報

同様にESP８２６６ボード情報の設定を行います
Aruduino IDEを立ち上げます。ファイル/環境設定をクリックする
「追加ボードマネージャのURL」欄に http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json を入力し、「OK」をクリックする
Aruduino IDEの　ツール/ボード/ボードマネージャをクリック
ボードマネージャの「検索フィルタ」に[esp8266]を入力しクリックすると「esp8266 by ESP8266 Community」が表示されます
右下の「インストール」をクリックし、インストールします
ボードマナージャーを閉じてAruduino IDEのツール/ボードをみると「Generic ESP8266 Module」が追加されているので、これをクリックします
Aruduino IDEの　ツール/ボード/ESP Dev Moduleの下にボードのパラメータが表示されていますので下表のように設定します。これはスイッチサイエンス社の[ESPr Developer]です

ボード	Generic ESP8266 Module
Upload Speed	921600
CPU Frequency	160MHz
Flash Frequency	80MHz
Flash Mode	QIO
Flash Size	2M(1M SPIFFS)
Crystal Frequency	26MHz
Reset Method	nodemcu
Debug port	Disable
Debug Level	なし
IwIP Variant	v2 Lower Memory
VTable	Flash
Builtin Led	2
Erase Flash	Only Sketch
シリアルポート	COM6
ボード情報を取得

Arduino IDEのインストール（windows10)

ブラウザでAruduino のWebサイト（https://www.arduino.cc/）にアクセスし、ページ上部の「SOFTWARE]メニューから「DOWNLOADS」を選択します。
ダウンロードページで「windows installer、for　Windows7　and　up」をクリックすると、ページの下の「JUST　DOWNLOAD」をクリックします。ダウンローダーフォルダーにインストーラーがダウンロードされます。
インストーラーを起動し、Aruduino IDEをインストールします。

Aruduino IDE　プログラム

void setup(){ //setup関数は最初に一回だけ実行される
　　　　　　　　//様々な　初期設定を書く
}
void loop(){ //loop関数は繰り返し実行される
　　　　　　　 //繰り返し実行するプログラムを書く
}

Arduinoライブラリ(Ver1.8.19)

arduinoライブラリ名	内容
Bridge
Esplora
Firmata	パソコンからシリアル接続でarduinoを制御
GSM	GSMシールドの制御
Keyboard
LiquidCrystal	キャラクタ液晶ディスプレイの制御
Mouse
Robot Control
Rbot IR Remote
Robot Moter
Servo	サーボモーターの制御
SpacebrewYun
Stepper	ステッピングモーターの制御
TFT	TFT液晶の制御
Temboo

提供されたライブラリ	内容
aruduinoOTA
BuletoothSerial
DNS Server
EEPROM	arduino内蔵のEEPROMのread／write
ESP RainMaker	音声アシスタント、電話アプリ、クラウドバックエンドなどのAIOT
ESP32
ESP32 Async UDP
ESP32 BLE arduino
ESPmDNS
Ethernet	Ethnetシールドを用いたイーサネット接続
FFat
FS
HTTPClient
HTTPUpdate
HTTPUpdateServer
LittleFS
NetBIOS
Preferences
SD	SDカードのアクセル
SD_MMC	マルチメティアカード（MMC)のアクセル
SPI	SPI通信
SPIFFS
SimpleBLE
Ticker
USB
Update
WebServer
WiFi
WiFIClientSecure
WiFiProv
Wire	I2C通信

IOピン（デジタル入出力、アナログ入力）　ライブラリ

1) pinMode(pin,mode) pin:ピン番号 mode:INPUT/OUTPUT/INPUT_PULLUP

　　例：pinMode（６，OUTPUT);　　//GPIO6を出力に設定する

2)digitalWrite(pin,value) pin:ピン番号　　value:HIGH/LOW

　　例；digitalWrite(6,LOW) ; //GPIO6をLow（０）にする

3)digitalRead(pin) pin:ピン番号　　戻り値：HIGH/LOW

　　例： d = digitalRead(3) ; //GPIO3から入力する(1 or 0)

4)analogRead(pin) pin:ピン番号　　戻り値：ESP32の場合０～3.3Vの入力時０～4095の値が返る

　　例： a = analogRead(3) ; //GPIO3から入力する(0-3.3Vを０-4095に変換する）

PWM出力　ライブラリ

1)ledcSetup(channel,frequency,bit) チャンネル番号のPWMの初期設定（周波数、分解能）の設定を行う

channel:チャンネル番号（０ー１５）、frequency:周波数、bit:ビット数（８の時２５６段階、１６の時６５５３６段階）

2)ledcAttachPin(pin,channel)　　　　PWMチャンネルの初期設定をピン番号（GPIO)に割り当てる

pinピン番号:,channel:チャンネル番号

3)ledcWrite(channel,duty)　　　　　PWM出力をPWMチャンネルにdutyで設定された値で出力する

　　　channel:チャンネル番号,duty:デューティ（bitが8の時　０－２５５、bitが16の時　０－６５５３５）

例：

void Setup(){

pinMode(5,OUTPUT); //GPIO5を出力

ledcSetup(0,1000,8); //PWMチャンネル０を1kHz,8bitにする

ledcAttachPin(5,0); //PWMチャンネル０をGPIO5にセットする

}

void loop(){

for(int i = 0; i<=255; i++){ //dutyを０－２５５まで変化させる

ledcWrite(0,i); //PWMチャンネル０をduty(i)の値で出力する

delay(10); //10mSec遅延

}

遅延ライブラリ

1)delay(ms) ms:遅らせる時間（ミリ秒）

2)delayMicroseconds(us) us:遅らせる時間（マイクロ秒）

Serial（シリアル通信）ライブラリ

１)Serial 戻り値：シリアル回線が利用可能なら真、NGなら偽が返る

２)serial.begin(speed) speed:シリアル通信の回線速度　

３)Serial.print(val) val:出力する値（整数、少数、文字、文字列）

4)Serial.print(val,format)　format:出力する書式(BIN,OCT,DEC,HEX)

5)Serial.println(val)　　　valを出力した後に改行する

6)Serial.println(val,format)　　formatで指定した形式でvalを出力した後に改行する　　　　　

Wire（I2C通信）ライブラリ

0)#include <Wire.h> //I2Cライブラリを読み込む

1)Wire.begin();　 //Wireオブジェクトを初期化する

2)Wire.begin(sda,scl[,freq]);　 //sda,scl:ピン番号　freq:I2C通信の周波数(デフォルトは100kHz)

3)Wire.beginTransmission(address);　//address:アドレスのデバイスへI2C送信の準備をする

4)Wire.write(value);　 //value:1バイトデータを送る

5)Wire.write(string);　 //string:文字列を送る

6)Wire.write(data,length);　 //data:複数バイトの配列　length：送信するバイト数

7)Wire.endTransmission()　

8)Wire.endTransmission(stop)　

9)Wire.requestForm(address,bytes)　address:I2Cアドレス　 bytes:要求するバイト数　I2Cアドレスでしたいするデバイスにbytesバイトにデータを要求する　

10)Wire.requestForm(address,bytes,stop)　stop:trueを指定すると、受信後STOPを送ってI２Cバスを開放する。falseの場合は開放しない（デフォルトはtrue)

11)Wire.read()　Wire.requestFormで要求したデーターを読む

I2Cインターフェース・キャラクタ・LCD

0)include<Wire.h>

include<LiquidCrystal_I2C.h>

1)LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F,16,2) //lcd変数の宣言 0x3F:アドレス、16:16文字、2:2行）

2)初期化

void setup(){

lcd>init(); //ディスプレイの初期化

lcd/backlight(); //ディスプレイのバックライトON

}

void loop(){

lcd.setCursor(0,0); //左上にカーソルを移動

lcd.print(“yokohama”); //yokohama表示

}

その他メンバ関数

メンバ関数	内容
clear()	ディスプレイをクリアする
setCursor(列,行)	表示位置を指定する
home()	表示位置を左上にする
pront(文字)	文字などを表示する
cursol()	カーソルを表示する
noCursol()	カーソルを消す
blink()	カーソルを点滅させる
noBlink()	カーソルは点滅させない
scrollDisplayLeft()	左にスクロールする
scrollDisplatRight()	右にスクロールする
backlight()	バックライトON
noBacklight()	バックライトOFF

SPIライブラリ

1)SPISettings(speed,dataOder,dataMode); SPI通信のモードを設定する

　　 speed:SPI通信スピード　dataOder:MSBFIRSTまたはLSBFIRST dataMode:SPI_MODE0～SPI_MODE3 戻り値:SPISettingオブジェクト

例　SPISettings(2000,MSBFIRST,SPI_MODE0);

2)SPI.beginTransaction(SPISettings); SPI通信を開始する

　　例　SPI.beginTransaction(SPISettings(20000,MSBFIRST,SPI_MODE0));

3)receivedVal = SPI.Transfer(val); SPI.transfer(buffer,size); SPI通信でデータを送り、応答があれば受信する

　　val:送信するデータ　buffer:送信するデーター配列　size:送信するデーターバイト数　戻り値:受信したデータ

　　例　SPI.transfer(0x01);

4)SPI.endTransaction(); SPI通信を終了する

　　戻り値：なし

SDカード

１）カードの種類

SDカード	２GB迄
SDHCカード	４～３２GB
SDXCカード	６４GB以上

２）ハードウエア電源電圧：３．３V

SDカード	Arduino Uno	ESP８２６６	ESP32	ESP32-S2
MOSI(DI)
MISO(DO)
SCK
CS
VCC
GND

3)ソフトウエア

3-0)#include <SPI.h>

#include <SD.h>

タイマー割り込み

1)#include<uTimerLib.h> //ライブラリを読み込む

2)TimerLibsetInterval_us(timerTask,1); //繰り返しマイクロ秒タイマー割り込みを設定する。

3)TimerLibsetInterval_s(timerTask,1); //繰り返し秒タイマー割り込みを設定する。

4)setTimeout_us(timerTask,1); //1回だけのマイクロ秒タイマー割り込みを設定する

5)setTimeout_s(timerTask,1); //1回だけの秒タイマー割り込みを設定する

6)TimerLib.clearTimer(); //タイマー割り込みを止める

＜引数＞timerTask:割り込み処理関数。１：タイマー割り込みまでの時間

ピンの状態変化による割り込み

１）attachInterrupt(割り込み番号、関数、モード）

　　　割り込み番号：GPIOのピン番号、関数：割り込み処理を行う関数の名前

　　　モード：割り込みを行うタイミングを記述する（下表）

モード：記述	割り込み処理を行うタイミング
CHANGE	ピンの状態が変わった時
RISING	LOWからHIGHに変わった時
FALLING	HIGHからLOWに変わった時
ONLOW	LOWの時
ONHIGH	HIGHの時

２）割り込み処理関数（の前に[IRAN_ATTR]を記入する）　　

　　　void IRAM_ATTR warikomi_syori(){

　　　割り込み処理を記述する

　　　}

3)割り込みをやめる

　　　detachIntrrupt(割り込み番号)

　　　　割り込み番号：GPIOのピン番号

ユーザー関数　　　戻り値の型関数名(引数1の型引数1,引数2の型引数2・・・・){ 関数の中身　}　

1)引数：引数がない場合はvoidを記入

　１－１）引数：値わたし（変数Xの値は変わらない）

　　　　　　　例：void kasan(int X){

X++;

}

X = 1;

kasan(X);

kasan関数を実行するとX=１になり変数Xは変化しない。

例：x = 1;

１－２）引数：参照わたし（変数Xの値は、関数によって変化する）：複数の引数をわたし、関数によって処理を行った結果を得ることができる（戻り値は1つのみ）

　　　　　　　例：void kasan(int &X,int &Y){

X++;

Y = Y +10;

}

X = 1; Y = 7;

kasan(X,Y);

kasan関数を実行するとX=２、Y=17になる。

２）戻り値：戻り値がない場合はvoidを記入