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取扱説明書

製品概要

ESP32-C3-KEY

近年様々なモノをインターネットに接続してサービスの高度化を図るモノのインターネット「IoT」が注目されており、IoT サービスを実現するための様々な開発や実験が、企業はもちろん個人でも行われています。そのIoT 装置を実現する中核部品として、WiFi やBluetooth が標準装備されたESP32 が広く使用されています。
ESP32 の応用が広がる中で、ESP32 の新たなモジュールとしてRISC-V をCPU として搭載したESP32-C3-WROOM-02 が登場ました。ESP32-C3-KEY-R1 は、このESP32-C3-WROOM-02 を搭載し、ブレッドボード上でIoT 機器の開発や実験を手軽に行うための開発ボードとして開発されました。ESP32-C3-KEY-R1 はRISC-V を使用し、無線LAN 機能を活用した応用に取り組みたい人に最適な開発ボードです。
ESP32-C3-KEY-R1 は以下のような特徴を持っています。

  • RISC-V の4M Flash 版を搭載しています。
  • ESP32-C3-WROOM-02 はESP32(Xtensa) よりも消費電力が少なく、ESP8266 よりも性能が高いモジュールとなっています。
  • ネットワークと接続するためのWiFi やBluetooth のネットワーク機能を利用できます。
  • ESP32-C3-WROOM-02 にはモジュール内にUSB の接続機能が組み込まれており、ESP32-C3-KEY-R1 はこれを利用するためのUSB コネクタが装備されています。
  • 電子工作で広く利用されているArduino などの無償、便利、高機能な開発環境を利用してソフトウェアを開発できます。
  • Arduino IDE で作成したスケッチを書き込むためのUSB インターフェースを装備しています。
  • ドロップアウトが300mV と少ない1.5A *2の電圧レギュレータを搭載し、ESP32-C3-WROOM-02 に安定した電源を供給できます。
  • ESP32-C3-WROOM-02 の信号線がピンヘッダーを取り付け可能な端子列に引き出されており、ブレッドボードに挿して利用です。
  • 端子列の幅はブレッドボードを最大限に活用できるよう狭く設計されています。
  • 様々な情報を表示できるOLED ディスプレイ(別売) を搭載することができます。

購入・利用上の注意

工事設計認証(技適)

ESP32-C3-KEY-R1 に搭載されているESP32-C3-WROOM-02 は工事設計認証(技適) 番号:201-220555 を取得しています。しかしながら、まだそのモジュール上に技適マークがついていないので、本開発ボードでWiFi などの機能を使用する場合には、技適マークをモジュール上などの適当な場所に表示する必要があります。技適マークは以下の資料の2ページ目に示されているので、それをコピーするなどしてご利用ください。

ESP32-C3-WROOM-02の技適マーク

ESP32-C3-KEYの特徴

ESP32-C3-WROOM-02 内蔵USB インターフェース

ESP32-C3-WROOM-02 内蔵のUSB 機能を利用するためのUSB インターフェース(CN2:microB) を備えています。
USB インターフェース(CN2) を積極的に使用する場合には、端子の不用意な接触によるトラブルなどを軽減するために、SV2 のD18, D19 にピンヘッダーを装着しないこともご検討ください。

USB インターフェース

Arduino IDE で作成したスケッチを ESP-WROOM-32 に書き込むために、USB インターフェース (microB) を備えています。
USB インターフェースは以下のような用途で使用されます。

  • ESP32-C3-KEY への電力供給。
    • USB からは 5V の電力が供給され、ESP32-C3-KEYでは、基板上の電圧レギュレータで3.3V に変換され使用されます。
  • ESP32-C3-KEY へのスケッチ(プログラム) の書き込み。
    • スケッチの書き込み時や、USB を介した受信時には、赤色の LED2(RX)が点滅します。
  • ESP32-C3-KEYと PC 間のシリアル通信。

電圧レギュレータ

ESP32-C3-WROOM-02 は無線機能の利用時に300mA 程度の電流を消費します。さらに、瞬間的ではありますが、突入電流として1A 以上を消費することもあるようです。ESP32-C3-KEYで利用している電圧レギュレータBL8071 は、少なくとも1.5A 以上の電流を供給できますのでESP32-C3-WROOM-02 を余裕をもって稼働させることができます。
また、BL8071 の入力電圧から出力電圧のドロップダウンは300mV 程度で、USB から電力を取得する場合、ショットキーダイオードの順方向電圧降下と合わせると電圧低下は0.8V 程度となります。ESP32-C3-WROOM-02 が瞬間的に大きな電流を必要としている際に、USB からの供給電圧が定格の5V をある程度下回っても、安定した電源電圧3.3V を維持することができます。

ブレッドボードの利用

ESP32-C3-KEY-R1 の2列の信号の引き出し端子は、ブレッドボードの部品配置領域を最大限に利用できるように、狭い間隔で配置されています。他のESP32 開発ボードでは部品の配置が難しかった一般的なブレッドボードでも、ESP32-C3-KEY-R1 では余裕をもって部品を配置し利用することができます。

OLED ディスプレイ

ESP32-C3-KEY にはOLED ディスプレイの接続端子が装備されているため、OLED を基板に搭載して手軽に使用することができます。
OLED ディスプレイは、128×64 ドットのグラフィックディスプレイになっており、ボードの稼働状態や利用者に伝えたい情報を、画像や文字で分かり易く表示できるようになります。
ネット上などで公開されているESP32-C3-WROOM-02 のサンプルスケッチでは、IP アドレスや様々な情報をPC 上でシリアルモニタに表示する例が多いですが、実際の運用ではESP32-C3-WROOM-02 をPC に接続して使用することは少ないため、運用時に必要な情報を確認することができないという問題があります。
ESP32-C3-KEY-R1 では、面倒な配線等を行うことなく開発ボード上にOLED ディスプレイを搭載できるため、PC と切り離して単独で運用している場合でも、様々な情報をOLED に表示し確認することができます。

回路図

ESP32-C3-KEY-R1 の回路図を示します。


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