Spis treści:
ESP32 a STM32 jsou dva typy mikrokontrolérů, které mají na trhu široké uplatnění. Ve světě online informací bylo učiněno mnoho pokusů o zodpovězení tematické otázky pomocí různých výkonnostních testů, technických parametrů apod. Tyto moduly se vyznačují vysokým výkonem a splňují požadavky moderních zařízení. S těmito dvěma systémy, které má k dispozici, si každý projektant nebo stavitel musí vybrat tu nejlepší možnost pro svůj projekt, ať už se jedná o komerční nebo hobby projekt. V následujícím popisu bude provedeno srovnání mikrokontrolérů ESP32 a STM32spolu s odpovědí na otázku položenou v nadpisu.
Charakteristika mikrokontroléru STM32
STM32 je mikrokontrolér, který je na trhu dobře zaveden. Vyrobeno společností ST Microelectronics. Tento čip je určen pro náročnější aplikace, ale s nízkou spotřebou energie. Modul je ideální pro konstruktéry a výrobce spotřebičů, kteří chtějí, aby zařízení spotřebovávalo méně energie, ale mělo vysoký výkon.
Mikrokontroléry STM32 jsou funkční a navržené tak, aby podporovaly celou řadu periferních zařízení. Řešení je založeno na architektuře ARM Cortex a podporuje různé periferie, jako jsou časovače, komunikační rozhraní, GPIO a převodníky signálů.
Díky všem těmto periferiím je STM32 vhodný mimo jiné pro vestavné aplikace, jako jsou lékařské přístroje, domácí spotřebiče a automobilová elektronika. Je ideální volbou pro aplikace citlivé na spotřebu energie.
Široká škála řešení umožňuje velký výběr podle potřeb designéra pro výrobky s:
- velmi nízkou spotřebou energie (STM32L0, STM32L1, STM32L4, STM32L4+),
- vysokým výkonem (STM32F2, STM32F4, STM32F7, STM32H7).
Funkce a specifikace STM32
Procesory
Parametry procesoru závisí na verzi mikrokontroléru, tj. na verzi modulu STM32.
Paměť
Mikrokontrolér má univerzální statickou paměť (s kapacitou až 192 KB) a paměť spojenou s jádrem (s kapacitou 64 KB). Za zmínku stojí kapacity dalších tří typů paměti v STM32: paměť na baterie(až 80 bajtů), paměť Flash (obsahuje 512/1024/2048 KB) a paměť zaváděcího systému(až 512 KB datové paměti).
Periferní zařízení
Rodina mikrokontrolérů STM32 je vybavena všemi periferiemi, které se nacházejí na většině čipů. Mezi ně patří mimo jiné USB 2.0 OTG, FS, CAN 2.0B, tři I2C, USART, SDIO podporující SD/MMC karty, bitové časovače, časovače watchdog, teplotní čidla, DMA, cyklická redundanční kontrola.
Rozhraní
Rozhraní pro SMT32 zahrnují rozhraní Ethernet a kameru, řadič LCD-TFT, kryptografický procesor a směšovací procesory.
Výkon
Mikrokontrolér má vnitřní oscilátory na frekvenci 16 MHz a 32 kHz. Jeho provozní napětí se pohybuje od 1,8 do 3,6 V.
Shrnutí: STM32
STM32 je založen na procesoru ARM Cortex-M3, což znamená, že má vysoký výkon. Tento procesor je také známý svou nízkou spotřebou energie a cenovou dostupností. Podporuje více sad periferních zařízení. Mikrokontrolér STM32 je flexibilní řešení, které podporuje širokou škálu vývojových nástrojů potřebných pro produkty IoT. Nevýhodou tohoto mikrokontroléru mohou být omezené funkce ochrany kódu.
Charakteristika mikrokontroléru ESP32
ESP32 je řazen mezi cenově nejdostupnější a energeticky nejúspornější mikrokontroléry na trhu. Vytvořila a vyvinula ji společnost Expressif Systems. Na trhu mikrokontrolérů je často označován jako náhrada za ESP8266, ale s mnohem lepším výkonem než jeho předchůdce.
ESP32 má integrované funkce připojení Bluetooth a Wi-Fi. Je založen na procesoru Tensilica Xtensa LX6, který může pracovat jako jednojádrové nebo dvoujádrové řešení, ale najdete i takové, které jsou založeny na dvoujádrovém procesoru Xtensa LX7.
ESP32 je vybaven funkcemi, jako je výkonový zesilovač, filtry, moduly pro správu napájení a další. Má zabudované množství periferií, například ADC, GPIO, DAC a I2S. Je vybaven vysoce výkonným mikrokontrolérem, který lze široce využít v projektech IoT.
Funkce a specifikace ESP32
Procesory
ESP32 je vybaven procesorem Xtensa, který může být dvoujádrový nebo jednojádrový. Jeho pracovní frekvence se pohybuje mezi 160 a 240 MHz. Mikrokontrolér využívá procesor s velmi nízkou spotřebou energie (ULP).
Paměť
Kapacita paměti tohoto procesoru je 320 kb RAM a 448 kb ROM.
Připojení
Bluetooth: v4.2 BR/EDR
Wi-Fi 802.11 b/g/n
Periferní rozhraní
Mikrokontrolér podporuje různé periferie, včetně:
- 12bitový ADC SAR, který je navržen tak, aby zvládl až 18 kanálů,
- 2 × 8bitové převodníky D/A,
- 2 × rozhraní IC,
- 2× rozhraní IS,
- Sběrnice CAN 2.0,
- Rozhraní Ethernet MAC s podporou časového protokolu,
- infračervené dálkové ovládání,
- PWM a LED PWM podporující až 16 kanálů,
- funkce rozhraní Hallova senzoru,
- GPIO.
Shrnutí: ESP32
Mikrokontrolér ESP32 má nízkou spotřebu energie, což je jeho nejvýznamnější vlastnost. Přesto je schopen podávat vysoký výkon. Poskytuje funkce připojení WiFi i Bluetooth. Vyznačuje se vysokým stupněm integrace, protože ESP32 je navržen tak, aby podporoval širokou škálu periferií a různých rozhraní. Snadné programování: mikrokontrolér podporuje programovací jazyky, jako jsou C a Java.
Moduly ESP32 jsou ve srovnání s mnoha jinými řešeními dostupnými na trhu relativně levné. Možnost škálovat řešení podle velikosti externí paměti flash obsažené v modulu ESP32 pomáhá určit velikost datové paměti pro danou aplikaci. Existují dokonce moduly, jako je ESP32-WROVER, které mohou rozšířit paměť RAM pomocí paměti pSRAM připojené ke sběrnici SPI interního mikrokontroléru. Paměť pSRAM může rozšířit paměť RAM až o 4 MB, takže modul má dostatek paměti pro téměř jakoukoli aplikaci. Můžete na něj nainstalovat program MicroPython a vytvářet aplikace v jazyce Python. Pro komerční systémy to není nutně preferované řešení, ale otevírá to možnost rychlého vytvoření prototypu systému.
Shrnutí: STM32 a ESP32
Pro praktiky jsou čipy STM32 obecně nejpoužívanější řadou, zatímco ESP32 se používají o něco méně často. Oba mikrokontroléry jsou podle svého názvu 32bitová řešení.
Po porovnání ESP32 a STM32 zjistíte, že se oba systémy liší jen minimálně. Výběr mezi těmito dvěma mikrokontroléry je velmi obtížný. ESP32 bývá malý, velmi rychlý a výkonný. Je připojen k síti přes Wi-Fi a je navržen speciálně pro IoT, zatímco STM32 má více periferních připojení a komplexní funkce. Přestože nemá Wi-Fi a Bluetooth a rychlost není tak vysoká jako u ESP32, lze jej prostřednictvím síťového portu připojit k síti a ovládat více periferií. ESP32 má mnohem nižší spotřebu energie než STM32. Pokud je problémem napájení, máme odpověď na otázku, jaké řešení použít. Na druhou stranu má STM32 více “periferií” než ESP32. Je vhodnější pro pokročilé aplikace. Z hlediska ceny je ESP32 levnější než STM32.
Na otázku, co je lepší, nelze odpovědět. Odpověď na tuto otázku musí být učiněna pro konkrétní aplikaci s ohledem na specifické požadavky a omezení navrhované aplikace.
Stručně řečeno: ESP32 je známý pro své integrované připojení WiFi a Bluetooth, nízkou spotřebu energie a snadné použití pro experimentování a prototypování. Složitější a náročnější aplikace mohou těžit z výkonu, všestrannosti a širokého výběru periferií a rozhraní STM32. Výběr je na designérovi.
