ESP32 Boards im Vergleich
Hinweis: Dieser Artikel behandelt die unterschiedlichen Bauformen von ESP32-Entwicklerboards mit dem ESP32-classic-Chip WROOM32 oder WROVER32. Einen Vergleich der neuen Espressif ESP-Variante wie ESP32-S2, ESP-S3 oder ESP32-C3 und ESP32-C6 findest du unter diesem Link.Bei den ESP32-Boards ist ein neuer Trend beobachtbar. Es gibt nicht wie beim Arduino "nur" ein Nano, Mini und Uno-Board, sondern man beginnt, sinnvolle Peripherie bereits auf der Platine zu integrieren, z. B. ein OLED-Display oder ein LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) - Chip und Antenne. So spart man sich die Anschlussarbeit und bekommt ein besonders kompaktes Gerät.
Der Nachteil: man sollte schon vorher wissen, welches Projekt man angeht und was man dafür braucht, sonst hat man für etwas bezahlt, was man am Ende gar nicht braucht und das einem Anschlussmöglichkeiten raubt.
Ich will hier ein paar Boards vorstellen, die eine sinnvolle Kombination von Komponenten integrieren.
ESPDUINO-32 (UNO-Format)
Sozusagen in guter alter Tradition gibt es auch ein ESP32-Board im Uno (Arduino) bzw. Wemos D1 (ESP8266) Format. Der Formfaktor ist der selbe. USB-Buchse und Spannungswandler befinden sich ebenfalls bereits auf dem Board. Meine Version des ESP32-Boards im Uno-Format wurde vom Hersteller "ESPDuino-32" getauft, es gibt aber sicher auch Boards mit ähnlichem Namen, die baugleich sind.
Features:
- Chip: Wroom-32
- WLAN/BT Antenne auf Platine integriert
- Arduino UNO-Format
- weitest gehend pinkompatibel zum Arduino Uno
- alte Uno-Shields können weiterbenutzt werden
- USB-Buchse in USB-A (sicher auch mit anderen USB-Ports erhältlich)
- extra Stromversorgungsbuchse (Hohlstecker) 5.5...20V
- ca. 8.50 € aus Fernost über amazon.de
- ca. 17.50 € aus Deutschland über amazon.de
- ab ca. 5.00 € aus Fernost über ebay.de
Auch sollten von den mechanischen Maßen Arduino-Uno-Header-Boards (sogenannte Shields) auf den ESPDuino-32 passen. Man hat sich sogar bei der Belegung der Pins Mühe gegeben, dass diese kompatibel sind. Die Analog-In-Ports liegen weiterhin unten rechts. Und auch die Spannungsversorgungspins mit GND, 3.3V und 5V liegen an der richtigen Stelle. Hier muss man allerdings beachten, dass der ESP32 auf 3.3V und nicht wie der Arduino auf 5V ausgelegt ist. Die 5V Schiene sollte also beim ESPDuino-32 ungenutzt bleiben.
Bei den digitalen Pins herrscht auch weitgehende Kompatiblität: das serielle Transmit (TX) und Receive (RX) sind an gleicher Stelle. Allerdings sind beim ESPDuino-32 die I2C-Pins ganz oben links und nicht auf den Arduino-typischen A4/A5-Pins, die gegenüber, ganz unten rechts liegen.
Die meisten Arduino-Uno-Header-Boards sollte man aber benutzen können, muss aber gegebenenfalls den Code dafür anpassen und auch auf ausschließliche Verwendung von 3.3V Bauteilen achten bzw. entsprechende Spannungsteiler-Schaltungen oder Logic Level Converter einsetzen.
WEMOS LOLIN32 (Nano-Format mit Akku-Anschluss)
Etwas breiter und etwa tiefer als ein Arduino Nano oder eine STM32 Blue-Pill, nämlich mit 58.5 x 26.9 x 7 mm kommt das vorbildlich beschriftete Lolin32-Board von Wemos daher. Es passt gerade noch so auf ein Midi (400er) oder Maxi (830er) Breadboard - es bleibt gerade noch eine Pinreihe ober- und unterhalb des Lolin32 frei zum Einstecken von Jumper-Kabeln.
Die Header-Stiftleisten kamen bei mir beiliegend und nicht angelötet mit, so dass ich selbst entscheiden kann, ob ich die Header nach unten oder unten für Jumperkabelgebrauch - oder die Kabel direkt anlöten will.
Features:
- Chip: Wroom-32
- WLAN/BT Antenne auf Platine integriert
- fast Arduino Nano-Format, passt auf ein Breadboard
- Micro-USB-Buchse
- extra Stromversorgungsbuchse (2-Pin) für LiIon/LiPo-Akkus (3.7V)
- sehr kleiner Reset-Button
Nano Board mit integriertem OLED Display
Mit 64.2 x 27.6 x 7.8 mm ist dieses Board noch etwas breiter und schlimmer - tiefer als das Lolin32. Damit passt es nur noch so auf ein Midi (400er) oder Maxi (830er) Breadboard, dass nur noch auf einer Seite eine Pinreihe frei zum Einstecken von Jumper-Kabeln bleibt. Dabei wird man sich wohl für die obere entscheiden, weil diese mehr IO-Pins bietet und auch die volle Stromversorgung.
Die Header-Stiftleisten kamen auch hier beiliegend und nicht angelötet mit, so dass ich selbst entscheiden kann, ob ich die Header nach unten oder unten für Jumperkabelgebrauch - oder meine Leitung direkt anlöten will.
Features:
- Chip: Wroom-32
- aufgeklebtes und angelötetes OLED Display mit 128 x 64 Pixeln und SSD1306-Controller ca. 3mm unter höchster Erhebung (eher schlecht für Gehäuse-Design)
- WLAN/BT Antenne auf Platine integriert
- fast Arduino Nano-Format, passt mit Einschränken (siehe oben) auf ein Breadboard
- Micro-USB-Buchse
- Boot und Enable Taster
Ein OLED zur Anzeige irgendwelcher Zustände benötigt man sehr häufig. Hier ist es gleich platzsparend auf der Platine mit drauf. Obwohl es auch kein Hexenwerk ist ein I2C-OLED mit SD1306 über 2 Stromversorgungsleitungen und 2 Datenleitungen schnell mal anzuschließen.
OLEDs neigen dazu, mit der Zeit auszubrennen. Sollte es dazu kommen, weil man zum Beispiel eine 24/7 Anzeige hat, dann wird man sich ärgern, dass der Austausch hier nicht so einfach vonstatten gehen wird wie bei einem externen OLED. Wir aber nur etwas bei Aktion (Tastendruck oder dergleichen) ausgegeben, dann hält ein OLED schon ziemlich lange. Es kommt eben auf den Anwendungsfall drauf an, ob das fest verbaute OLED sinnvoll ist.
TTGO T3 LoRaWAN OLED ESP32 (Nano-Format)
Das T3 Board mit integriertem LoRaWAN, SD-Cardreader und OLED Display misst 65.6 x 27 x 14 mm ist dieses Board noch etwas breiter und schlimmer - tiefer und höher als das Lolin32. Damit passt es nur noch so auf ein Midi (400er) oder Maxi (830er) Breadboard, so dass nur noch auf einer Seite eine Pinreihe frei zum Einstecken von Jumper-Kabeln bleibt. Dabei wird man sich wohl für die obere entscheiden, weil diese mehr IO-Pins bietet und auch die volle Stromversorgung.
Wenn man es ganz rechts am Breadboard positioniert, damit der externe Antennenanschluss nicht aufliegt, sind immer noch die 3.6 mm der LoRa-Antenne zum Breadboard zu überbrücken, wozu man wohl extra lange Stiftleisten benötigt. Außerdem ist es aus einem weiteren Grund keine gute Idee, die Header nach unten zeigend anzulöten. Denn dann würde man an das Flachbandkabel des OLED aus Plastik kommen und evtl. beim Einlöten zerstören. Auf der Unterseite (nicht OLED-Seite) lässt sich aber ganz gut löten. Nach oben stehende Headerpins neben dem OLED wären also möglich. Nur dann bekommt man wieder Probleme mit einem Gehäuse, weil dann die Header-Pins im Weg sind. Am besten, man lötet zusätzliche Anschlusskabel direkt an der Unterseite an.
Nichtsdestotrotz liegen Header-Stiftleisten dabei und außerdem ein passender Anschlussstecker für einen Akku.
Features:
- Chip: Wroom-32
- externe WLAN/BT Antenne zum Anschrauben (besserer Empfang), 2. Mikro-Antennenanchluss für externe Antenne
- Modul für LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) für stromsparende, weitreichende, aber langsame Datenübertragung, wahlweise mit 433 MHz (Asien) oder 868 MHz (Europa)
- LoRa Antenne on board
- aufgeklebtes und angelötetes OLED Display mit 128 x 64 Pixeln und SSD1306-Controller als höchste Erhebung (gut für Gehäuse-Design)
- Micro SD Kartenleser on board
- fast Arduino Nano-Format, passt auf ein Breadboard
- Micro-USB-Buchse
- extra Stromversorgungsbuchse (2-Pin) für LiIon/LiPo-Akkus (3.7V)
- Reset-Button und extra Schalter
- mehrere LEDs in unterschiedlichen Farben on Board
- sehr gute Verarbeitungsqualität
- nicht für Breadboards geeignet wegen Antennenanschluss-Block
ODROID-Go (mobile Spielekonsole)
Der Odroid-Go ist eigentlich kein ESP32-Board im engeren Sinne, sondern als mobile Spielekonsole konzipiert. Nichtsdestotrotz wird sie von einem ESP32 angetrieben. Zudem sind 10 Ports herausgeführt (davon 6 IO).
Damit kann man den Odroid-Go (stelle ich hier vor) auch als ESP32-Plattform sehen, die man programmieren kann (GPIO Pinout und Library Funktionen erkläre ich hier). Auch dazu können wir die gewohnte Arduino-IDE (Einrichtung der IDE erkläre ich hier) benutzen. Die beim Kompilierte erzeugte Datei müssen wir dann allerdings noch zu einer Odroid-Go-Firmware umwandeln und auf den Odroid-Go hochladen (wird hier erklärt).
Damit kann man den Odroid-Go auch als ESP32 Entwicklungsplattform sehen, die TFT-Display, Lautsprecher, SD-Kartenlesegerät, Knöpfe und Akku bereits integriert hat.
Features:
- Chip: Wrover-32
- interne WLAN/BT Antenne
- TFT-Screen mit 320x240 Pixel (2.4"), über SPI angesprochen
- µSD-Kartenleser (SPI)
- Lautsprecher mit 0.5W zur Tonausgabe
- Steuerkreuz, 1 Ein/Ausschalter, 2 Feuerknöpfe, 4 kleine Menüknöpfe zur Eingabe
- Micro USB Port zum Laden und Programmieren (UART)
- GPIO-Header-Anschluss mit 10 Pins für eigene Hardwareprojekte, davon 6 IO (I2C und SPI möglich)
- durch eigenne LiPo-Akku mit 3.7V / 1200 mAh unabhängig
- auch als mobile Spielekonsole verwendbar :)
Preise (Stand März 2020):
M5Stack Atom Lite
Besonders kompakt ist der M5Stack Atom Lite, den ich in einem eigenen Artikel vorstelle.
In ihm steckt ein ESP32 Pico Chip auf einer superkompakten Platine, die in einem kleinen Gehäuse mit den Abmessungen von nur 24 x 24 x 9.5 mm Platz findet.
Trotzdem muss sich dieser ESP32-Zwerg leistungsmäßig nicht vor den "Großen" verstecken - doch mehr zum M5Stack Atom Lite im betreffenden Artikel.
Das Board ist nicht Teil des unteren Videos, denn es kam erst später zu meiner "Sammlung" hinzu. In dem eigentständigen Artikel gibt es aber eigene Videos zu dem Board.
TTGO ESP32 VGA32 Board
Mit dem TTGO ESP32 VGA32 Board kann man auf einfache Weise Texte und Grafiken auf VGA-Monitore darstellen. Außerdem kann Tastatur, Maus und Soundbox angeschlossen werden.
Dem TTGO ESP32 VGA32 Board ist ein eigener Artikel gewidmet, in dem das Board genau vorgestellt wird.
Das Board ist auch nicht Teil des unteren Videos, denn es kam erst später hinzu. In dem Artikel gibt es aber eigene Videos zu dem Board.
ESP32 Cam Board
Die ESP32 Cam kommt mit einem ESP32-S Modul und einer mitgelieferten 2 MegaPixel Kamera. Außerdem verfügt sie noch über einen SD-Karten-Slot und eine Blitz-LED.
Das ganze gibt es für einen unglaublich günstigen Preis von unter 10 Euro (Stand Anfang 2023).
Mit der ESP32 Cam lässt sich eine einfache IP WLAN-Kamera realisieren, die nicht nach China funkt, sondern im eigenen Heimnetzwerk bleibt.
Dem ESP32 Cam Board ist ein eigener Artikel gewidmet, in dem das Board genau vorgestellt wird.
Das Board ist auch nicht Teil des unteren Videos, denn es kam erst später hinzu. In dem Artikel gibt es aber eigene Videos zu dem Board.
Update 2024-03-22: ESP32-2432S028 mit 2.8" Touchscreen (Cheap Yellow Display)
Der ESP32-2432S028 ist ein Komplettpaket für einen günstigen Preis (im Angebot aus China unter 10 Euro).
Es hat ungefähr Kreditkartengröße und auf der Vorderseite einen 2.8 Zoll TFT Touchscreen und einen Lichtsensor. Auf der Rückseite findet sich der ESP32-WROOM-32, ein SD-Karten-Slot, 4-polige Anschlussbuchsen für seriell, GPIO1 und GPIO2 und eine 2-polige Lautsprecherbuchse. Außerdem eine RGB-LED und zwei Taster (Reset und Boot).
Es gibt Versionen nur mit Mikro-USB und welche mit Mikro-USB und USB-C.
Einen ausführlichen Artikel zum ESP32-2432S028 findet ihr hier.
Das Board ist auch nicht Teil des unteren Videos, denn es kam erst später hinzu. In dem Artikel gibt es aber eigene Videos zu dem Board.