一、學習微控制器的跳板
現今的 Maker 或是學生們要學習寫微控制器的學生,不外乎會從容易入門的 Arduino 生態著手,不但是有免費的 Arduino IDE 可以使用,也有便宜的副廠開發板(如 UNO 或 Nano 等)可以使用,網路上也有大量的免費資源可以閱讀,讓學習微控制器的整體成本從早期的數萬元大幅降到只有數百元而已!這也是為什麼 Arduino 系列開發板一直很熱門的原因之一!
然而在近年物聯網興起的時代,微控制器開發板若有網路連線能力勢必也更為加分,也造就了使用 ESP32 晶片的開發板討論度日益攀升。 ESP32 是由中國大陸樂鑫公司(Espressif)所生產,因為成本低廉又具備 Wi-Fi 與藍芽連線能力,在全球 Maker 社群廣為討論。但若想買一片 ESP32 開發板,搜尋之下出現的板子卻不下數十種,本篇就來簡要說明如何從這些開發板海中,挑選到適合自己的 ESP32 開發板了!
二、ESP32 開發板族譜
筆者為了讓入門者容易閱讀,製作了一張 ESP32 開發板家族圖片,結合了台灣市場上常見的 ESP32 開發板並對其做分類與介紹,使用者可以依照需求選擇類型,再細選同類型中的開發板。此圖片日後將不定期更新,並以 CC 授權釋出,歡迎有需要的夥伴修改使用。
家族圖中每個圓圈都是一塊開發板,下方有標示名稱,外圈的顏色代表處理器核心(ESP32 或 ESP32-S3 等)可以參照右下角的圖例說明,圓圈內的圖片為開發板外觀,所有功能相近或是品牌相同的開發板歸納為同一群組,方便尋找與閱讀。接下來我們將依序介紹各群組的開發板。
三、新手入門最佳解-NodeMCU
如果是新手要跨入使用 ESP32 學習物聯網與 Arduino 程式開發,筆者一律推薦 NodeMCU-32S 1.3!族譜上有兩個型號,分別標示 V1.2 與 V1.3,差異僅有在 USB 橋接 IC 的不同而已。所謂橋接 IC 是指 ESP32 連接到電腦 USB 要進行燒錄時,電腦跟 ESP32 溝通的介面 IC,對操作上來說就是要安裝的驅動程式不同。 V1.2 使用 Silicon Labs 的 CP2102,而 V1.3 則使用沁恒生產的 CH340,兩者功能相差無幾,會特別推薦 V1.3 則是在於價錢比 V1.2 又更便宜點,對於新手來說即使不小心燒毀開發板(要走出新手村前,通常都會燒掉過一兩片板子Σ(°Д°;),也不會那麼心痛。除此之外 V1.2 與 V1.3 無異,兩者都適合新手使用!ヾ(●゜▽゜●)♡
順帶一提,去年(2022)有人誤傳 ESP32 要停產的消息,也傳到了筆者的社交圈。其實並非是樂鑫的 ESP32 要停產,而是安信可的 ESP32 模組要停產!那是不是安信可做的 NodeMCU-32S 也要停產了呢?(☉д⊙)其實不然,NodeMCU-32S 現在使用的人非常多,即便安信可不再生產 ESP32 模組,在其他第三方製造商有利潤的情況之下,一定會繼續製作 NodeMCU-32S 完全相容的開發板,所以在使用上可以先完全忽略此傳聞所帶來的影響!
四、整合螢幕便利多-LILYGO
LILYGO 團隊所製作最廣為人知的開發板莫過於 TTGO T-Display 這塊整合彩色螢幕的 ESP32 開發板,精緻小巧卻又多了便利性,於此之後 LILYGO 家族中所有開發板幾乎都具類的彩色螢幕,這也成為其品牌特色。除了有大螢幕的 T-Display S3 與小巧可愛的 T-QT 之外,也有針對智慧手錶應用的開發板 T-Watch 2020 (方形) 與 T-Watch 2021(圓形),想要製作個人專屬的智慧手錶也不是問題!
五、變身網路攝影機-Camera
受惠於 ESP32 的 IO 數量豐沛,樂鑫官方也整合提供了攝影鏡頭驅動,賦予了 ESP32 IP CAM 功能!不論是影像串流或是縮時攝影都可以使用 ESP32 來完成,提高了可玩性的同時也降低影像專案的成本。這類型開發版像是 ESP32 CAM 或 Pixel:bit 都是不錯的選擇!
六、外殼堆疊擴充更便利-M5Stack
M5Stack 的名稱源自於核心 Core 系列開發板尺寸長寬為 5cm x 5cm,並且能夠以模組化的方式堆疊來擴充額外的功能。全系列產品都有搭配外殼,不論是精緻度或是保護防呆效果都相當好,因此也在日本相當受到歡迎。主要系列區分為 CORE(方形,搭配 2” LCD)、STICK(長形,搭配1.14” LCD)與ATOM(迷你方形),不管哪一系列都有對應的擴充感測器與配件。也因為出廠即有外殼,若要直接佈署到各場域(如辦公室、工廠等)一點也不會突兀!
七、小尺寸物聯網用途-Tiny Size
對應物聯網的趨勢,開發板不再是要求 IO 越多約好,而是在 Just Enough 的情況下,盡可能地將開發板的體積縮小,如此一來的好處是容易整合在既有的設備中,要做成移動式裝置也更為容易。這類別中可以選擇如 Seeed Studio 的 XIAO ESP32-C3,或是 M5Stamp Pico Mate 等。
小結-人人有功練
除了上述說明以外,樂鑫也有製作不少官方開發板,但因其價錢較高,除非是要評估特定的 ESP32 型號或是運行官方指令範例,否則並不會是首選。總的來說,ESP32 具備高性能、低價格與良好的軟體配套,相信在經過本篇的說明介紹之後,不論各位是走在開發道路上的哪一個階段,勢必都能找到合適的 ESP32 開發板,讓所有人都有功夫練!