Waveshare ESP32-S31-Zero : บอร์ด ESP32-S31 ขนาดจิ๋ว พร้อม PSRAM สูงสุด 32MB และ SPI flash 32MB

Waveshare ESP32-S31-Zero เป็นบอร์ดพัฒนา ESP32-S31 ขนาดจิ๋วที่ใช้ฟอร์มแฟกเตอร์เดียวกับบอร์ดตระกูล “Zero” รุ่นก่อนหน้าของ Waveshare เข่น ESP32-C6-Zero-B, RA4M1-Zero และ ESP32-S3-Zero

บอร์ดจิ๋วรุ่นใหม่ยังคงมีพอร์ต USB-C สำหรับจ่ายไฟและอัปโหลดโปรแกรม พร้อมรูเชื่อมต่อแบบ Through-hole และ Castellated จำนวน 18 จุด สำหรับสัญญาณ GPIO และไฟเลี้ยง แต่ได้รับการอัปเกรดมาใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32-S31 แบบ Dual-core RISC-V ที่มีความเร็วสูงสุด 320 MHz รองรับ Wi-Fi 6 ย่านความถี่ 2.4 GHz, Bluetooth 5.3 และการเชื่อมต่อไร้สายมาตรฐาน 802.15.4 นอกจากนี้ยังมาพร้อม PSRAM บนชิปสูงสุด 32MB และชิป SPI Flash ขนาด 16MB หรือ 32MB เนื่องจาก ESP32-S31 มีขา I/O เพิ่มขึ้นหลายจุด Waveshare จึงเพิ่มคอนเนกเตอร์ความหนาแน่นสูงแบบ 40-pin เพื่อรองรับการเชื่อมต่อจอ LCD, หน้าจอสัมผัส, SD Card, USB 2.0 และ GPIO เพิ่มเติม

สเปคของ Waveshare ESP32-S31-Zero:

SoC – Espressif Systems ESP32-S31
- CPU
  - RISC-V HP (High-performance) RV32IMAFCP ความเร็ว 320 MHz พร้อม FPU, SIMD และคุณสมบัติอื่น ๆ
  - RISC-V LP MCU Core สำหรับการประมวลผลพลังงานต่ำ
- หน่วยความจำ – SRAM 512 KB, SRAM โหมดประหยัดพลังงาน 32 KB, PSRAM 16MB หรือ 32MB
- ระบบไร้สาย
  - Wi-Fi 6 ย่านความถี่ 2.4 GHz (802.11ax)
  - Bluetooth 5.4 รองรับ LE Audio, direction finding, Bluetooth Mesh 1.1 และ Classic (BR/EDR)
  - วิทยุ 802.15.4 สำหรับ Zigbee, Thread และ Matter
สตอเรจ – SPI Flash 16MB หรือ 32MB ระบุเป็นหมายเลข (4) ในแผนภาพด้านล่าง
USB
- พอร์ต USB Type-C สำหรับจ่ายไฟและอัปโหลดโปรแกรม
- USB Host ผ่านจุดบัดกรี D+ และ D-
การขยาย
- 2x Header แบบ 9-pin รองรับ GPIO สูงสุด 15 ขา, UART, ADC 6 ช่อง, Vin 5V, เอาต์พุต 3.3V และ GND
- คอนเนกเตอร์ Board-to-Board (B2B) แบบ 40-pin รองรับ RGB LCD, Touchscreen, SD Card, USB 2.0 และ GPIO
อื่น ๆ
- ปุ่ม Boot (6) และ Reset (7)
- ไฟ LED RGB WS2812
- สายอากาศเซรามิก 2.4 GHz และคอนเนกเตอร์สายอากาศ IPEX 4
ไฟเลี้ยง
- อินพุต 5V ผ่านพอร์ต USB-C หรือขา Vin
- วงจรแปลงแรงดัน DC-DC แบบ Step-down รุ่น MP1605GTF-Z สำหรับจ่ายไฟ 3.3V
ขนาด – 28 x 18 มม. (ยาวกว่าบอร์ด Zero รุ่นอื่นบางรุ่นที่วัดได้ 25 x 18 มม. เล็กน้อย)

นับเป็นอีกหนึ่งบอร์ด ESP32-S31 ที่ไม่ได้นำ Gigabit Ethernet MAC ของไมโครคอนโทรลเลอร์/ไมโครโปรเซสเซอร์ตัวใหม่นี้ออกมาใช้งานโดยตรง แต่จากการตรวจสอบ Datasheet ของ ESP32-S31 พบว่าขาสัญญาณ EMAC RGMII Interface สามารถทำงานร่วมกับขา GPIO8–GPIO19 ได้ และขาเหล่านี้สามารถเข้าถึงได้ผ่านคอนเนกเตอร์ B2B แบบ 40-pin ของบอร์ด (ดูผังขาด้านล่าง) นั่นหมายความว่าเราอาจออกแบบบอร์ดขยายในลักษณะคล้าย BreadBee เพื่อเพิ่มพอร์ต Gigabit Ethernet ทำให้บอร์ดสามารถทำงานเป็น IoT Gateway ขนาดเล็กที่รองรับทั้ง Gigabit Ethernet, Wi-Fi 6, Bluetooth LE และ 802.15.4 สำหรับ Zigbee, Thread และ Matter, อีกหนึ่งประเด็นที่น่าสนใจคือ ปัจจุบันมีการเปิดตัว Linux BSP Developer Preview สำหรับ ESP32-S31 แล้ว ซึ่งอาจเปิดโอกาสให้เกิดแอปพลิเคชันใหม่ ๆ ได้มากขึ้นเมื่อซอฟต์แวร์มีความสมบูรณ์มากขึ้น

Waveshare มีข้อมูลทางเทคนิคเพิ่มเติม ทั้งเอกสาร PDF Schematics และคำแนะนำการเริ่มต้นใช้งานร่วมกับ ESP-IDF Framework บนเว็บไซต์เอกสารของบริษัท โดยมีตัวอย่างโค้ดสำหรับฟีเจอร์ระดับพื้นฐาน ได้แก่ การควบคุม GPIO, ไฟ LED RGB, การอ่านข้อมูลชิป, ปุ่ม Boot, UART, I2C, Wi-Fi และ Bluetooth LE

ในทางทฤษฎีบอร์ด ESP32-S31-Zero มีให้เลือกถึง 8 รุ่น ซึ่งแตกต่างกันที่ PSRAM 16MB หรือ 32MB, Flash 16MB หรือ 32MB รวมถึงตัวเลือก Header ที่บัดกรีมาให้ล่วงหน้าหรือยังไม่ได้บัดกรี ขณะนี้มีจำหน่ายเพียงรุ่น ESP32-S31-Zero-N32R16 ที่มาพร้อม PSRAM 32MB, SPI Flash 16MB Header ที่ยังไม่ได้บัดกรี โดยมีราคา $12.23 (~410฿) บน AliExpress, $18.99 (~640฿) บน Amazon และ $10.99 (~370฿) ที่ร้านค้า Waveshare

แปลจากบทความ : Waveshare ESP32-S31-Zero – A tiny ESP32-S31 board with up to 32MB PSRAM, 32MB SPI flash