07-ESP32的介紹與運用

ESP32簡介

各種編號的ESP32
系列CPU 架構無線特色/用途
ESP32Xtensa LX6 雙核Wi-Fi + BT4.2經典款,全能 IoT
ESP32-SXtensa LX7(S2 單核 / S3 雙核)Wi-Fi + BLE 5.xUSB 原生、安全性強,AI 加速
ESP32-CRISC-V(C2/C3 單核, C6 Wi-Fi6)Wi-Fi + BLE 5.x / Wi-Fi 6低成本 IoT,智能家電
ESP32-HRISC-V 單核Thread + Zigbee + BLE 5.2Matter / 智慧家庭,無 Wi-Fi
ESP32-PRISC-V 雙核,高性能❌ 無AI / 視覺 / 多媒體 MCU
各種運用

MCU:MCU(Microcontroller Unit,微控制器)
IoT(Internet of Things,物聯網)

MCU 的主要組成

  1. CPU(中央處理器) → 負責運算與邏輯判斷
  2. 記憶體
    • Flash → 儲存程式(像硬碟)
    • SRAM → 執行時資料(像 RAM)
  3. 周邊介面
    • GPIO(數位輸入輸出)
    • ADC/DAC(類比轉換)
    • UART / I²C / SPI / CAN / USB(通訊協定)
    • PWM(馬達/LED 控制)
  4. 時鐘系統 → 控制運行速度
  5. 電源管理 → 支援低功耗運行

特色
應用廣泛:從玩具、家電到汽車、IoT 都有
低功耗:可長時間電池供電
即時控制:能快速響應外部訊號(例如感測器數據)
低成本:單價通常比 CPU 或 MPU 便宜

計算機主要架構:

圖片來源:鳥哥私房菜

常見輸入元件:
1.按鍵 / 開關(Button / Switch):最基本的輸入,偵測開/關。
2.感測器(Sensors)
類比輸入(ADC):溫度感測器、光敏電阻、電壓檢測。
數位輸入(GPIO/UART/I²C/SPI):加速度計、陀螺儀、超音波測距模組。
3.麥克風(Microphone):收集聲音訊號(類比或 I²S 數位音訊)。
4.紅外線接收器(IR Receiver):接收遙控器訊號。
5.相機模組(Camera Sensor):輸入影像給 MCU(通常高階 MCU / ESP32-S3 / P4 才支援)。

常見輸出元件:
1.LED 燈 / 燈條(單色 / RGB / WS2812B 等):最常見的輸出,用於指示或燈光效果。
2.蜂鳴器(Buzzer):輸出聲音(警示 / 音效)。
3.馬達(Motor / Servo / Stepper):控制旋轉、運動。
4.顯示器
LCD / OLED / TFT 螢幕(I²C / SPI 通訊)
七段顯示器 (7-seg LED)(顯示數字)。
5.紅外線發射器(IR LED):發送紅外線訊號控制家電。
6.繼電器 / MOSFET:控制大電流裝置(如燈泡、風扇、家電)。
7.喇叭 / 音訊輸出:輸出音樂或語音(需 DAC / PWM)。


本章節作業:
1.於網路搜尋各項輸入與輸出元件,配合你訂的題目,並個人文章頁面呈現。

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