ESP32-S3-A7670E-4G ESP32-S3R2 Type C, UART, GPIO

Aperçu

L’ESP32-S3-A7670E-4G (ci-après dénommée « carte de développement ») est une carte de développement de microcontrôleur multifonctionnelle et hautes performances conçue par Waveshare. Elle intègre un module de communication A7670E 4G, une interface universelle pour caméra OV, un emplacement pour carte TF, des éclairages RVB, un emplacement pour batterie 18650, un circuit intégré de mesure de la tension de batterie, une interface de charge solaire et d’autres périphériques. Elle utilise l’ESP32-S3R2, un système sur puce (SoC) intégrant le Wi-Fi basse consommation et le BLE 5.0. Elle est également fournie avec une mémoire Flash externe de 16 Mo et une mémoire PSRAM de 2 Mo. Le SoC intègre un accélérateur de chiffrement matériel, un générateur de nombres aléatoires (RNG), un HMAC et des modules de signature numérique, répondant ainsi aux exigences de sécurité de l’Internet des objets (IoT).
Le module de communication 4G A7670E offre des fonctionnalités de réseau mobile, permettant des fonctionnalités telles que le Wi-Fi portable et la transmission de données IoT lorsqu’il est associé à l’ESP32-S3R2. Ses différents modes de fonctionnement basse consommation répondent aux besoins énergétiques de l’IoT, des appareils mobiles, de la surveillance extérieure, des applications de maison connectée et d’autres scénarios.

Caractéristiques

• Livré avec un processeur double cœur Xtensa® 32 bits LX7 hautes performances jusqu’à 240 MHz.
• Prise en charge du Wi-Fi 2,4 GHz (802.11 b/g/n) et du Bluetooth® 5 (LE) avec antenne intégrée.
• 512 Ko de SRAM et 384 Ko de ROM intégrés, avec 2 Mo de PSRAM intégrée et une mémoire flash externe de 16 Mo.

Description du matériel

• Antenne patch intégrée, vous pouvez l’utiliser ou la court-circuiter pour connecter l’antenne externe comme indiqué dans ⑲ et ⑳.
• Perles colorées RVB intégrées, pilote WS2812B comme indiqué dans ㉓.
• Interface de caméra embarquée : utilisation d’une interface de caméra 24 broches comme indiqué dans ⑫.

La liste des caméras prises en charge est indiquée ci-dessous :

• Emplacement pour carte TF intégré, prend en charge le stockage de fichiers et d’images comme indiqué dans ⑬.
• Interface de charge du panneau solaire embarqué comme indiqué dans ⑱.
  • Vous pouvez sélectionner différentes valeurs de résistance à l’arrière pour commuter la tension d’entrée solaire.
  • Lorsque le panneau solaire est en charge, la LED verte intégrée s’allume, comme indiqué sur les figures ㉖ et ㉘.
• L’interrupteur de circuit intégré vous permet de contrôler la marche/arrêt du circuit lors de l’utilisation de l’alimentation 18650, comme illustré dans la figure ㉛.
• Puce USB vers UART intégrée et circuit de téléchargement automatique, après avoir connecté le câble Type-C pour programmer la démo et le firmware, comme indiqué dans ⑦.
• Utilisation de l’USB ESP32-S3 pour se connecter au connecteur USB A/SIM7670X et utilisation du protocole TinyUSB pour réaliser l’accès au réseau commuté ppp en tant que WIFI portable.
• Le connecteur de batterie 18650 intégré est conçu pour une seule batterie lithium 18650 de 3,7 V. Respectez les polarités indiquées sur l’interface de la batterie lithium.
  • Lorsque la batterie est inversée, la LED jaune embarquée s’allume en guise d’avertissement, comme indiqué dans ㉕.
• La carte de développement réserve des broches GPIO pour les connexions de périphériques externes, qui peuvent être configurées de manière flexible pour des fonctions I₂C, SPI et autres périphériques. Pour plus de détails sur les fonctions, veuillez consulter la description de l’allocation des GPIO.
• Connecteur GNSS IPEX1 intégré. Après la mise sous tension, vous pouvez activer la fonction de positionnement GNSS à l’aide des commandes appropriées, comme indiqué dans ㉑.
• Interfaces microphone et haut-parleur intégrées. La carte de développement de la série A7670X peut utiliser ces interfaces pour passer des appels téléphoniques, comme illustré par ㉝ et ㉞.
• De plus, un commutateur DIP embarqué permet de contrôler facilement la caméra, le circuit du hub USB et l’alimentation du module 4G. Il permet également de contrôler la commutation du circuit USB du module 4G, comme illustré à la figure ㉚.
• Description de la LED embarquée :
  • LED d’avertissement anti-retour de batterie embarquée, la LED jaune est allumée lorsque les batteries sont connectées en sens inverse comme indiqué dans ㉕.
  • LED de charge du panneau solaire vert intégré, la LED est allumée lorsque la tension d’entrée du panneau solaire est active, comme indiqué dans ㉖.
  • Indicateur d’alimentation bleu intégré, s’allume lorsque l’alimentation est connectée pour démarrer, comme indiqué dans ㉔.
  • Le voyant réseau du module embarqué s’allume en rouge dès sa mise sous tension. Une fois l’enregistrement réussi, il clignote à une fréquence de 200 ms, comme illustré à la figure ㉗.

Connexion matérielle

Le module UART vers USB ESP32-S3 et le module USB 4G de cette carte de développement utilisent la même interface Type-C. Vous pouvez choisir de connecter l’interface USB du module 4G au connecteur USB de l’ESP32-S3 ou l’interface Type-C via le canal USB du commutateur DIP situé à l’arrière de la carte. Cette fonction est principalement utilisée lorsque l’ESP32-S3 utilise le module USB 4G Tiny comme point d’accès Wi-Fi portable.

Chargement par panneau solaire

La résistance de sélection d’entrée solaire située à l’arrière de la carte de développement permet de régler la tension maximale d’entrée solaire. Par défaut, la résistance de 0 ohm est connectée au repère 5 V, compatible avec les panneaux solaires avec une tension d’entrée de 5 à 6 V. Pour les panneaux solaires avec une tension d’entrée plus élevée, les soudures correspondantes doivent être court-circuitées. 

Dimensions

Installer le pilote

• Avant d’utiliser le module, vous devez préparer les éléments suivants, à l’exception du câble USB de type C, de l’antenne GNSS et de l’antenne LTE :

une carte SIM 4G (GPRS est disponible)

• En cas de panne de courant, insérez la carte SIM 4G activée et connectez le câble USB à l’ordinateur.
• Connectez une extrémité du câble USB Type-C au port USB du PC et l’autre extrémité au port USB de l’ESP32-SIM7670G. Le voyant PWR s’allume. Attendez environ 0 à 1 seconde que le module démarre. Le voyant NET reste fixe, indiquant le bon démarrage du module. Attendez que le module recherche automatiquement le réseau ; le voyant NET clignote.
• Ouvrez le gestionnaire de périphériques ; lors de la première utilisation, installez le pilote Windows . Consultez l’image suivante pour les instructions d’installation :

• Une fois le pilote installé avec succès, vous pouvez voir plus de ports COM comme indiqué ci-dessous :
  

Travailler avec ESP-IDF

Ce chapitre présente la configuration de l’environnement ESP-IDF, incluant l’installation de Visual Studio, du plugin Espressif IDF, la compilation et le téléchargement de programmes, ainsi que le test d’exemples de programmes. Il vise à aider les utilisateurs à maîtriser la carte de développement pour le développement secondaire.

Configuration de l’environnement

Téléchargez et installez VSCode

• Ouvrez la page de téléchargement du site Web officiel de VSCode et sélectionnez le système et le bit système correspondants à télécharger.

• Après avoir exécuté le package d’installation, le reste peut être installé par défaut, mais ici pour l’expérience ultérieure, il est recommandé de cocher les cases 1, 2 et 3

• • Une fois les premier et deuxième éléments activés, vous pouvez ouvrir VSCode directement en cliquant avec le bouton droit sur les fichiers ou les répertoires, ce qui peut améliorer l’expérience utilisateur ultérieure.
  • Une fois le troisième élément activé, vous pouvez sélectionner VSCode directement lorsque vous choisissez comment l’ouvrir.

Installer le plugin Espressif IDF

• L’ installation en ligne est généralement recommandée pour l’installation du plugin Espressif IDF. Si l’installation en ligne est impossible en raison de problèmes de réseau, l’installation hors ligne peut être utilisée.
• Pour le tutoriel sur l’installation du plugin Espressif IDF, veuillez vous référer à : Tutoriel d’installation du plugin Espressif IDF

Exécutez la première démonstration ESP-IDF

Ensemble de commandes du module Cat-1

HTTP

MQTT

GNSS

Coup de fil

• Connectez le haut-parleur configuré à la carte de développement.

Envoyer et recevoir des SMS

Envoyer des messages en anglais

1. Définissez le centre de messagerie SMS local : AT+CSCA="+8613800755500" + Entrée ; retour OK. <br>
2. AT+CMGF=1 : définir le mode SMS sur TEXTE ;<br>
3. AT+CMGS="numéro de téléphone" <Entrée>, définissez le numéro de téléphone du destinataire, puis appuyez sur Entrée : ">" ; envoyez le message requis, par exemple « Envoyer un message test ! », sans appuyer sur Entrée. Après avoir modifié le message, envoyez-le au format hexadécimal avec la valeur de clé 1A pour l'envoi (1A représente « CTRL+Z » et indique au module d'exécuter l'opération d'envoi ; 1B (1B représente « ÉCHAP ») peut également être envoyé pour annuler l'opération). Une fois la transmission réussie, le module renvoie « +CMGS: 15 » pour confirmer l'envoi, comme illustré ci-dessous.

Recevoir des messages en anglais

1. Envoyez le message « Ceci est un test de réception pour SIM7600X ! » sur votre téléphone au module de test.
2. À la réception d’un message, le port série transmet automatiquement l’information. Par exemple, « SM », 20, indique qu’il y a 20 messages dans la mémoire des messages courts (SM). Le message qui vient d’être envoyé est le 20e message.
3. Lisez le message : AT+CMGR=20 lit le 20e message (AT+CMGL=”ALL” lit tous les messages).
4. Supprimez le message : AT+CMGD=20 comme indiqué ci-dessous.
5. Convertissez le message affiché en texte grâce au convertisseur de code.

TTS (Texte à Parole)

Les commandes couramment utilisées pour la synthèse vocale (TTS) sont les suivantes :

AT+CTTSPARAM=? // Afficher la plage de paramètres réglables
AT+CTTSPARAM=1,3,0,1,1 // Définir les paramètres
AT+CTTSPARAM? // Lire les paramètres TTS actuels
AT+CTTS=1,"6B228FCE4F7F75288BED97F3540862107CFB7EDF" // Synthétiser et lire du texte UCS2
AT+CTTS=2,"1234567890" // Synthétiser et lire du texte

LBS

Les commandes courantes pour la fonctionnalité de positionnement de la station de base LBS (Location-Based Service) sont les suivantes :

AT+CLBS=? // Afficher la plage de paramètres pouvant être définis
AT+SIMEI=xxxxx // S'il n'y a pas d'IMEI, définissez d'abord l'IMEI ; xxxxx doit correspondre au code IMEI sur l'autocollant du module
AT+CLBS=2 // Récupérer l'adresse détaillée
AT+CLBS=1 // Récupérer la latitude et la longitude actuelles

Description de la démo

Application ESP32-S3

Caméra

Cette démo est basée sur la démo CameraWebServer de l’ESP32.

• Tout d’abord, vous devez définir le nom et le mot de passe WiFi et basculer le matériel sur ESP32S3 par défaut.
• Veuillez activer la CAM du commutateur DIP à l’arrière de la carte de développement et vous connecter aux caméras prises en charge.
• Veuillez vérifier CameraPins :

#définir PWDN_GPIO_NUM -1
#définir RESET_GPIO_NUM -1
#définir XCLK_GPIO_NUM 34
#définir SIOD_GPIO_NUM 15
#définir SIOC_GPIO_NUM 16
#définir Y9_GPIO_NUM 14
#définir Y8_GPIO_NUM 13
#définir Y7_GPIO_NUM 12
#définir Y6_GPIO_NUM 11
#définir Y5_GPIO_NUM 10
#définir Y4_GPIO_NUM 9
#définir Y3_GPIO_NUM 8
#définir Y2_GPIO_NUM 7
#définir VSYNC_GPIO_NUM 36
#définir HREF_GPIO_NUM 35
#définir PCLK_GPIO_NUM 37

• Flashez le code et ouvrez le terminal pour accéder à l’IP demandée :

Carte TF

• Insérez la carte TF dans la fente pour carte TF.
• Définition du brochage :

const int SDMMC_CLK = 5;
const int SDMMC_CMD = 4;
const int SDMMC_DATA = 6;
const int SD_CD_PIN = 46;

• Programmez la démo et ouvrez le terminal pour afficher le contenu du fichier :

RVB

À bord d’une LED RVB WS2812b, et la broche de signal est 38.
Après avoir programmé l’exemple de démonstration, la lumière LED devrait afficher une couleur dégradée.

BATTE

Cette carte de développement utilise le MAX17048 comme circuit intégré de mesure de charge de la batterie.

• Tout d’abord, confirmez la broche I2C.

• Programmez le code et modifiez le seuil :

Démo WIFI portable

• Cette démo utilise la pile de protocoles TinyUSB pour communiquer avec un module 4G Cat-1, en utilisant l’accès commuté ppp pour fournir le réseau à l’ESP32-S3.
• Cette démo utilise le firmware compilé, veuillez d’abord télécharger Flash Tools .

• Téléchargez le firmware :
  • ESP32-S3-A7670E_USB_4G_CDC.bin
  • ESP32-S3-SIM7670G_USB_4G_CDC.bin
• Ouvrez les outils Flash , sélectionnez le mode de développement, choisissez le firmware, avec l’adresse définie sur “0x0”, comme indiqué sur le schéma, et insérez la carte SIM pour télécharger et démarrer le programme.

• L’arrière de la carte de développement bascule l’interrupteur 4G allumé, l’USB éteint, rallumez la carte de développement, attendez que la LED s’affiche en rouge, ouvrez le téléphone pour vous connecter au WIFI : ESP32-S3-A-SIM7670X-4G-HAT, mot de passe : 12345678 pour accéder à Internet.

• Pour plus de détails, vous pouvez vous référer à l’exemple de démonstration .

Application Cloud Waveshare

Veuillez télécharger la démo et ouvrir l’ exemple de démonstration GNSS-With-WaveshareCloud
. Dans cette application, la communication entre l’ESP32-S3 et l’A7670E-FASE est établie via le port série logiciel de l’ESP32-S3. L’envoi de commandes AT active le GNSS (Global Navigation Satellite System) et les données GNSS NMEA sont analysées et téléchargées vers le Cloud Waveshare. L’emplacement précis de la carte de développement est ensuite affiché sur une carte web.

Ici, nous prenons le service de cartographie fourni par Waveshare Cloud comme exemple :
1. Via Device|Attribute pour créer des périphériques et obtenir les données de connexion MQTT.

2. Saisissez les paramètres dans la démo GNSS-With-WaveshareCloud .

Ressource

Document

• ESP-IDF
• Schématique
• Arduino-Esp32
• dessin 3D
• Document de développement MicroPython
• Documentation du noyau Arduino ESP32

Démo

• Exemple de démonstration

Outils et pilote

• Outil SSCOM
• IDE Arduino
• IDE Python Thonny
• Outil de débogage GPS
• Pilote Windows

Note d’application

• Fiche technique ESP32-S3

Référence des commandes AT A7600 et A7670 :

• Manuel de commande AT de la série A76XX
• Note d’application TCPIP de la série A7600
• Note d’application MQTT(S) de la série A7600
• Note d’application HTTP(S) de la série A7600
• Note d’application LBS de la série A7600
• Note d’application audio de la série A7600
• Note d’application GNSS de la série A76XX
• Note d’application SSL de la série A7600
• Note d’application FTP(S) de la série A7600
• Conception matérielle de la série A7670X V1.03

FAQ

0) X7670X pour s'inscrire au réseau et se connecter avec succès à Internet
1) Allumez le commutateur DIP 4G à l'arrière de la carte, désactivez l'USB et remettez la carte sous tension.
2) Téléchargez correctement le firmware correspondant, ne confondez pas les firmwares A7670 et SIM7670, n'oubliez pas de cocher la case.

Soutien