Välja rätt mikrokontroller för ditt projekt: ett djupt dyk till ESP32, RP2040 och STM32

Mikrokontroller används allmänt i olika kontroll av elektronisk utrustning, automatiseringssystem, militär utrustning, medicinsk utrustning, hushållsapparater och andra områden.De kan hantera olika onormala situationer under dataprovtagningsprocessen, säkerställa datanoggrannhet och tillförlitlighet, implementera energieffektiva lågeffektförbrukningslägen och förbättra arbetseffektiviteten.Idag, låt oss utforska skillnaderna mellan ESP32, RP2040 och STM32 mikrokontroller för att välja det mest lämpliga chipet för ditt projekt.

En mikrokontroller är en enda chip-mikrodator som integrerar huvuddelarna på en mikrodator på ett enda chip.Det används ofta för att kontrollera och övervaka olika elektroniska enheter och system som biltillverkning av fordon, hushållsapparater och medicinsk utrustning.Det är ett integrerat kretschip som består av minne, en mikroprocessor, systemkontrolllogikkrets och ingångs- och utgångsgränssnitt.Det kan implementera olika kontrolluppgifter genom programmering och kommunicera med externa enheter genom ingångs- och utgångsgränssnitt.

ESP32 är en mycket integrerad lågkraftssystem-på-chip (SOC) mikrokontroller som lanseras av espressifystem.Den kombinerar trådlös kommunikation, dubbelkärniga processorer, lågeffektfunktioner och rika kringutrustning.Det är lämpligt för olika Internet of Things -applikationer.Den drivs av en 32-bitars dubbelkärnig processor, en för Wi-Fi-anslutning och den andra för att köra kod.ESP32 stöder Wi-Fi- och Bluetooth-anslutning, har 512 KB RAM, 448 KB ROM och 34 GPIO-stift.

RP2040 är Raspberry Pis första mikrokontroller.Den har 264 kB intern SRAM och stöder upp till 16 MB av flashminnet utanför chipet.Tillverkad genom en 40nm-processnod blandar den högpresterande kapacitet med minimal dynamisk effektanvändning och använder flera lågeffektlägen för att säkerställa utökad batteridriven drift.RP2040: s kompakta storlek, energieffektivitet och imponerande prestanda gör det till ett passande val för ett brett utbud av IoT och inbäddade systemapplikationer.

STM32 Microcontroller är en 32-bitars mikrokontroller tillverkad av ST-mikroelektronik baserat på ARM Cortex-M-kärnan och används i inbäddade fält som Internet of Things, Wireless Communications och Industrial Control.Enligt olika applikationsscenarier och egenskaper kan det delas upp i olika serier och modeller.Bland dem inkluderar de vanliga STM32F0, STM32F1, STM32F4, STM32F7 och andra serier.

ESP32 tillverkas av Espressif Systems, ett globalt halvledarföretag.Grundades 2008 och fokuserar på utveckling och design av programvara och hårdvaruprodukter inom AIOT-fältet, inklusive trådlös kommunikation MCU-chips som är säkra och stabila, har utmärkt prestanda och är kostnadseffektiva.Dess huvudprodukter inkluderar ESP8089 Series Chips, ESP8266 Series Chips, ESP32 Series Chips, ESP8266 Series -moduler och ESP32 Series -moduler.

RP2040 tillverkas av Raspberry Pi Foundation, en välgörenhetsstiftelse i Storbritannien.Raspberry Pi är ett kortstor utvecklingskort som kan köra ett Linux-system och ger många programmerbara GPIO: er för hårdvaruutvidgning.

STM32 tillverkas av ST Microelectronics, som resulterade från sammanslagningen av Italiens SGS -mikroelektronik och Frankrikes Thomson -halvledare.Det har ett brett utbud av produktlayouter i smarta resor, kraftenergi, tingenes internet och andra fält.Produktsortimentet sträcker sig från diskreta dioder och transistorer till komplexa system-på-chip-enheter, till kompletta plattformslösningar, inklusive referensdesign, applikationsprogramvara, tillverkningsverktyg och specifikationer.Stmicroelectronics är en viktig leverantör till olika industrisektorer, vilket tillhandahåller ett brett utbud av tjänster och produkter till ett brett utbud av kunder.

Deras pinout är som följer.

- GPIO: Den har 34 GPIO -portar, som kan ansluta och kontrollera olika kringutrustning.

- WiFi och Bluetooth-modul: Inbyggd WiFi och Bluetooth 4.2-modulen, kapabel till trådlös kommunikation

-Dual-Core: De flesta ESP32: er är dubbelkärnor, de har två Xtensa 32-bitars LX6-mikroprocessorer.

- Säkerhet: Stöder säkerhetsfunktioner som kryptering och digitala signaturer

- Låg effektförbrukning: Den har flera kraftbesparande lägen, och den lägsta effektförbrukningen är endast 5μA.

- Hög prestanda: Den har en 240 MHz dubbelkärnig processor, 520KB RAM och 4MB flashminne.

- Micropython stöds naturligt, vilket gör det bekvämt för användare som inte är särskilt bra på programvara för att få öppna källkodsprogram från Internet och använda dem flexibelt efter deras behov utan att påverka varandra.

- Varje stift kan programmeras oberoende och kan användas för att generera olika vanligt använda och anpassade protokoll.

- Stiften på RP2040 kan konfigureras flexibelt i grupper för att stödja de mest använda seriella bussar.

- Den har två armbark M0+ kärnor inuti.

- Det tillverkas av Raspberry PI Foundation på en 40nm TSMC-kiselskiva och använder en 7 × 7 mm QFN-56SMD-paketdesign.

- Det finns många typer av chipmodeller och bred täckning.

- Det har inbyggt stackskydd, minnesskydd, felsökning och spårningsskydd och andra säkerhetsskyddsfunktioner.

- STM32 -serien av mikrokontroller har en mängd kringutrustning, inklusive flera timers, ADC, DAC, räknare, PWM -utgång, kommunikationsgränssnitt etc.

- Det har inbyggt flashminne av olika kapaciteter för lagring av programkod och data.

- Den använder Arm Cortex-M Core, som har utmärkt bearbetningsprestanda och körhastighet.

-Det tillhandahåller en mängd lågeffektlägen, som kan sätta processorn och kringutrustning i ett lågeffektstillstånd för att förlänga batteritiden eller minska strömförbrukningen.

-Dess strömförsörjningsspänningsområde är 2.2V-3.6V, med en inbyggd växling av krafthanteringsenhet (SMU) och lågspänningsregulator (LDO).

- Det stöder Bluetooth -ljudöverföring (A2DP/AVRCP/SPP).

-Dual-Core 32-bitars LX6-mikroprocessor som körs vid 160 eller 240 MHz

- Det stöder STA/AP/STA+AP -arbetsläge, med en maximal växellåda på 150 Mbps.

- Upp till 34 programmerbara GPIO -stift för anslutningssensorer, ställdon och andra kringutrustning

- Dess dimensioner är 23,5 x 17,5 mm.

- USB Type-C-gränssnitt för anslutning av strömförsörjning, datakabel och programmering

- Den har 30 GPIO -stift, varav 4 kan användas som analoga ingångar.

- 264 kb på chip SRAM i sex oberoende banker

- Dual Cortex M0+ kärnor, upp till 133 MHz (standard 48MHz)

- Det stöder flera kommunikationsprotokoll som I2C, CAN, SPI, USART, etc.

- Den har vanligtvis flera timers och räknare och kan användas i olika tids- och kontrollapplikationer.

- Det ger olika paket som BGA, LQFP, TSSOP, etc.

- Den har en mängd olika stift inklusive digitala GPIO -stift, ADC -ingångsstift, etc.

- dess matningsspänningsområde är 3,3V eller 5V.

- Smart hemsystem

- Drone och Robot Control

- Sensordatainsamling och övervakning

- Hälsospårning och medicinsk utrustning

- IoT -enheter och applikationer

- Industriell automatisering och inbäddad kontroll

- Smart hem

- Medicinsk utrustning

- IoT -enheter

- Inbäddat ljud och video

- Kommunikation

- Aerospace

- Medicinsk utrustning

- fordonselektronik

- Automatiserad industri

Utöver ovanstående kan vi lära oss att det finns vissa skillnader mellan ESP32, RP2040 och STM32 när det gäller I/O, pris och klockfrekvens.

Ursprungligen, med avseende på I/O, har RP2040 ett relativt blygsamt antal portar, medan både ESP32 och STM32 ger stöd för en större mängd portar och kringutrustning.För det andra erbjuder RP2040 RP2040 ett mer budgetvänligt alternativ jämfört med ESP32 och STM32.Slutligen, när det gäller klockfrekvenser, använder ESP32 en 32-bitars processor med en klockhastighet på upp till 240 MHz, medan STM32 vanligtvis fungerar inom intervallet 72 MHz till 180 MHz.RP2040, å andra sidan, använder en 16-bitars processor med en klockhastighet som kan nå upp till 133 MHz.

Därför måste vi omfattande överväga faktorer som prestanda, pris, applikationsscenarier etc. och välja lämplig mikroprocessor enligt våra egna behov.

Fyra RP2040 IO används för interna funktioner - kör en LED, ombord på strömförsörjning av strömförsörjning (SMPS) och avkänner systemspänningarna.

RP2040 har ett internt SAR (på varandra följande tillnärmningsregister) ADC.ADC använder en oberoende 48MHz -klocka, och ett prov tar 96 cykler av denna klocka för att slutföra (2us).En stimuleringstimer kan användas för att minska hastigheten med vilken prover samlas in (men varje enskild omvandling tar alltid 96 cykler).

STM32 Mikrokontroller spelar en viktig roll i olika branscher.I bilindustrin används de för motorstyrning, säkerhetssystem, infotainmentsystem och mer.I Consumer Electronics, STM32 Microcontrollers Power Devices som smartphones, surfplattor, smartwatches och hemautomationssystem.

Båda är bra för sina funktioner.ESP32 ger dig WiFi -funktion där STM32 nukleo Du inte har inbyggd.och Nucleo STM32 är en armbark -MX -baserad har en bra marknad.

ESP32 kan fungera som ett komplett fristående system eller som en slavanordning till en värd MCU, vilket minskar kommunikationsstacken på huvudapplikationsprocessorn.ESP32 kan gränssnitt med andra system för att tillhandahålla Wi-Fi- och Bluetooth-funktionalitet genom sin SPI / SDIO eller I2C / UART-gränssnitt.