บอร์ด MaTouch ESP32-S3 MaUWB รวมหน้าจอสัมผัส 3.95 นิ้วและโมดูล UWB สำหรับระบุตำแหน่งและวัดระยะในอาคาร

Makerfabs MaTouch ESP32-S3 MaUWB เป็นบอร์ดพัฒนาที่รวม MCU ไร้สาย ESP32-S3, หน้าจอสัมผัสขนาด 3.95 นิ้ว และโมดูล UWB สำหรับงานระบุตำแหน่งและวัดระยะทางในอาคาร

บอร์ดนี้สามารถใช้เป็นเทอร์มินัลระบุตำแหน่งแบบพกพาได้ โดยใช้อัลกอริทึมไตรเลเทอเรชัน (trilateration) กับจุดอ้างอิง UWB (anchor) แบบติดตั้งคงที่สูงสุด 3 จุดเพื่อคำนวณพิกัดของแท็ก (Tag) แบบเรียลไทม์ ชิปเซ็ต MaUWB ทำงานบน UWB Channel 5 (6489.6 MHz) และรองรับ anchor สูงสุด 8 จุดและแท็กสูงสุด 64 แท็ก สำหรับการใช้งานแบบพกพา บอร์ดมาพร้อมขั้วต่อแบตเตอรี่ LiPo วงจรชาร์จ และการตรวจสอบระดับแบตเตอรี่

สเปกของ MaTouch ESP32-S3 MaUWB:

โมดูลไร้สาย – ESP32-S3-WROOM-1
- SoC – Espressif Systems ESP32-S3
  - CPU – Dual-core Tensilica LX7 สูงสุด 240 MHz พร้อมส่วนขยายเวกเตอร์สำหรับงาน AI/ML
  - RAM – 512KB SRAM; 8MB PSRAM
  - ไร้สาย – WiFi 4 และ Bluetooth LE 5
- สตอเรจ – Flash 16MB
- เสาอากาศ – เสาอากาศ PCB
สตอเรจ – ช่องเสียบการ์ด MicroSD สำหรับบันทึกข้อมูลในเครื่อง
จอแสดงผล – LCD TFT ขนาด 3.95 นิ้ว 480 x 320 พร้อมคอนโทรลเลอร์ระบบสัมผัส FT6336; ไดรเวอร์จอ ST7796; ควบคุมแสงแบ็คไลท์
UWB (Ultra-Wideband) – โมดูล Makerfabs MaUWB-DW3000
- ย่านความถี่ RF – CH5 (6489.6 MHz)
- อัตรา UWB – 850 kbps / 6.8 Mbps
- รองรับ anchor สูงสุด 8 จุดและแท็กสูงสุด 64 แท็ก
USB
- พอร์ต USB Type-C (Native)
- พอร์ต USB Type-C เป็น UART (ไดรเวอร์ CH340K) สำหรับโปรแกรมและดีบัก
การขยายพอร์ต – ขั้วต่อ JST 1.25 มม. 4 พิน จำนวน 2 ช่องสำหรับ GPIO
แหล่งจ่ายไฟ
- 5V ผ่าน USB Type-C (ช่วง 4.0V ~ 5.25V)
- รองรับแบตเตอรี่ LiPo พร้อมวงจรชาร์จ TP4056 ในตัวและการตรวจสอบระดับแบตเตอรี่
ขนาด – 94.3 x 72.4 มม.

ในด้านการสนับสนุนซอฟต์แวร์ บอร์ดนี้เขียนโปรแกรมได้ด้วย Arduino IDE บริษัทยังมีตัวอย่างโค้ดหลายตัวบน GitHub รวมถึงตัวอย่างการระบุตำแหน่งในอาคารแบบ 2D (3.95_UWB_position) ที่ใช้ GFX Library สำหรับ Arduino และ LVGL หน้าจอสัมผัสใช้ตั้งค่าพิกัดของ anchor ได้ ขณะที่เครื่องมือ uwbtools.exe บน Windows ใช้กำหนดค่า ID และบทบาท (anchor/tag) ของโมดูล UWB ผ่านการเชื่อมต่อแบบซีเรียล

ดังนั้นหลังจากอัปโหลด sketch แล้ว พิกัดจริงของ anchor จะถูกกรอกบนหน้าจอสัมผัสของ MaTouch จากนั้นหน้าจอจะแสดงตำแหน่งที่คำนวณได้ของแท็ก (ผ่านไตรเลเทอเรชัน) ระยะห่างถึงสถานีฐานแต่ละจุด และสถานะแบบเรียลไทม์ เอกสารฮาร์ดแวร์และเฟิร์มแวร์เพิ่มเติมสามารถดูได้จาก Wiki อย่างเป็นทางการของบริษัท

ก่อนหน้านี้เราเคยเขียนถึงผลิตภัณฑ์ UWB ที่ใช้ ESP32-S3 หลายตัว รวมถึง บอร์ด ESP32 UWB รุ่นแรกของ Makerfabs ที่รวมโมดูล ESP32-WROOM หรือ WROVER เข้ากับทรานซีฟเวอร์ Decawave DW1000 (B&T BU01) ให้ความแม่นยำในการระบุตำแหน่งในอาคาร 10 ซม. และระยะสูงสุด 300 เมตร ต่อมาบริษัทเปิดตัว “MaUWB_DW3000 with STM32 AT Command” (รีวิวโดยคุณคัมภี) จากนั้นก็เปิดตัว ESP32-S3 MaUWB เวอร์ชันรองรับ PoE สำหรับแอปพลิเคชัน RTLS ของ Home Assistant โซลูชัน UWB อื่นๆ ได้แก่ บอร์ด Challenger RP2040 UWB ของ iLabs พร้อมโมดูล DWM3000 ที่เข้ากันได้กับ Apple U1 และ เซนเซอร์ UWB X4 ของ NOVELDA ซึ่งรองรับระยะสูงสุด 5 เมตรและตรวจจับการเคลื่อนไหวระดับต่ำกว่า 1 มิลลิเมตร เมื่อเทียบกับทั้งหมดนี้ รุ่น MaTouch 3.95 นิ้วใหม่เพิ่มหน้าจอสัมผัสแบบ capacitive ในตัวสำหรับแสดงข้อมูลตำแหน่งของ anchor และแท็กบนตัวเครื่องโดยตรงแบบไม่ต้องเขียนโค้ด

MaTouch ESP32-S3 MaUWB SPI TFT Touch 3.95″ วางจำหน่ายแล้วที่ ร้านค้า Makerfabs ในราคา $59.80 (~2,000฿)