ESP-WROOM-32に関するTIPS

ESP-WROOM-32(以下、ESP32と省略)は、Xtensa Dual-Core 32-bit LX6 マイクロプロセッサを搭載する、上海のESPRESSIF社が開発した無線モジュールです。WiFiとBluetooth v4.2に対応しています。 開発ボードはスイッチサイエンスでも販売されている(要追記)他にも、ESPRESSIF社からESP32-DevKitCなどが発売さています。

本ページでは、無線モジュール ESP-WROOM-32の各種機能をArduinoとして使うにあたってのサンプルスケッチや注意点などを解説します。

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ピンアサイン

​ESP32 Datasheet(PDF)より抜粋

Name	No.	Type	Function
GND	1	P	Ground
3V3	2	P	Power supply.
EN	3	I	Chip-enable signal. Active high.
SENSOR_VP	4	I	GPIO36, SENSOR_VP, ADC_H, ADC1_CH0, RTC_GPIO0
SENSOR_VN	5	I	GPIO39, SENSOR_VN, ADC1_CH3, ADC_H, RTC_GPIO3
IO34	6	I	GPIO34, ADC1_CH6, RTC_GPIO4
IO35	7	I	GPIO35, ADC1_CH7, RTC_GPIO5, GPIO32, XTAL_32K_P (32.768 kHz crystal oscillator input), ADC1_CH4,
IO32	8	I/O	TOUCH9, RTC_GPIO9, GPIO33, XTAL_32K_N (32.768 kHz crystal oscillator output), ADC1_CH5,
IO33	9	I/O	TOUCH8, RTC_GPIO8
IO25	10	I/O	GPIO25, DAC_1, ADC2_CH8, RTC_GPIO6, EMAC_RXD0
IO26	11	I/O	GPIO26, DAC_2, ADC2_CH9, RTC_GPIO7, EMAC_RXD1
IO27	12	I/O	GPIO27, ADC2_CH7, TOUCH7, RTC_GPIO17, EMAC_RX_DV, GPIO14, ADC2_CH6, TOUCH6, RTC_GPIO16, MTMS, HSPICLK,
IO14	13	I/O	HS2_CLK, SD_CLK, EMAC_TXD2, GPIO12, ADC2_CH5, TOUCH5, RTC_GPIO15, MTDI, HSPIQ,
IO12	14	I/O	HS2_DATA2, SD_DATA2, EMAC_TXD3
GND	15	P	Ground, GPIO13, ADC2_CH4, TOUCH4, RTC_GPIO14, MTCK, HSPID,
IO13	16	I/O	HS2_DATA3, SD_DATA3, EMAC_RX_ER
SHD/SD2*	17	I/O	GPIO9, SD_DATA2, SPIHD, HS1_DATA2, U1RXD
SWP/SD3*	18	I/O	GPIO10, SD_DATA3, SPIWP, HS1_DATA3, U1TXD
SCS/CMD*	19	I/O	GPIO11, SD_CMD, SPICS0, HS1_CMD, U1RTS
SCK/CLK*	20	I/O	GPIO6, SD_CLK, SPICLK, HS1_CLK, U1CTS
SDO/SD0*	21	I/O	GPIO7, SD_DATA0, SPIQ, HS1_DATA0, U2RTS
SDI/SD1*	22	I/O	GPIO8, SD_DATA1, SPID, HS1_DATA1, U2CTS, GPIO15, ADC2_CH3, TOUCH3, MTDO, HSPICS0, RTC_GPIO13,
IO15	23	I/O	HS2_CMD, SD_CMD, EMAC_RXD3, GPIO2, ADC2_CH2, TOUCH2, RTC_GPIO12, HSPIWP, HS2_DATA0,
IO2	24	I/O	SD_DATA0, GPIO0, ADC2_CH1, TOUCH1, RTC_GPIO11, CLK_OUT1,
IO0	25	I/O	EMAC_TX_CLK, GPIO4, ADC2_CH0, TOUCH0, RTC_GPIO10, HSPIHD, HS2_DATA1,
IO4	26	I/O	SD_DATA1, EMAC_TX_ER
IO16	27	I/O	GPIO16, HS1_DATA4, U2RXD, EMAC_CLK_OUT
IO17	28	I/O	GPIO17, HS1_DATA5, U2TXD, EMAC_CLK_OUT_180
IO5	29	I/O	GPIO5, VSPICS0, HS1_DATA6, EMAC_RX_CLK
IO18	30	I/O	GPIO18, VSPICLK, HS1_DATA7
IO19	31	I/O	GPIO19, VSPIQ, U0CTS, EMAC_TXD0
NC	32	-	-
IO21	33	I/O	GPIO21, VSPIHD, EMAC_TX_EN
RXD0	34	I/O	GPIO3, U0RXD, CLK_OUT2
TXD0	35	I/O	GPIO1, U0TXD, CLK_OUT3, EMAC_RXD2
IO22	36	I/O	GPIO22, VSPIWP, U0RTS, EMAC_TXD1
IO23	37	I/O	GPIO23, VSPID, HS1_STROBE
GND	38	P	Ground
GND	39	P	Ground

*がついているピンはモジュール内部でSPIフラッシュメモリに接続されているため、他の用途での利用は推奨されません。

SPI通信

複雑で、理解が少し困難です。ざっくり結論を述べると、基本的に好きなピンをSPI通信に利用することができます。

内部の仕様について

ESP32に搭載されているコントローラーにはSPIモジュールが3つ内蔵されています。それぞれ、

• SPI
• HSPI
• VSPI

の名称がつけられています。このうち、SPIに関しては上記ピンアサインの項目の通りFSPIとして内蔵FLASHとの接続に使われています。よって、普段周辺機器を接続する際にはHSPIもしくはVSPIの回路を利用することになります。

一方で、ArduinoのSPIライブラリは、​ライブラリ中に定義されるように、VSPI回路を利用します。更に、独自にSPIクラスをインスタンス化すると、​こちらにあるようにHSPIが利用されます。