Плата розробника Міні ESP32-C3 з OLED-дисплеєм

1. Ідентифікація та основні компоненти

flowchart TD
      subgraph ESP32["ESP32-C3 з OLED-Дисплеєм"]
        direction TB
        
        subgraph Components["Основні компоненти"]
          USB["USB Type-C
порт"]
          OLED["OLED-дисплей
0.42 дюйма"]
          LED["RGB
світлодіод"]
          BOOT["Кнопка BOOT
(GPIO9)"]
          RST["Кнопка RST
(Reset)"]
          MCU["ESP32-C3
RISC-V MCU"]
          PWR["Індикатор
живлення"]
        end
        
        subgraph GPIO["GPIO піни"]
          direction TB
          
          subgraph LEFT["Ліва сторона"]
            direction TB
            GPIO0["GPIO0 (A0)"]
            GPIO1["GPIO1 (A1)"]
            GPIO2["GPIO2 (A2)"]
            GPIO20["GPIO20 (RX)"]
            GPIO21["GPIO21 (TX)"]
          end
          
          subgraph RIGHT["Права сторона"]
            direction TB
            GPIO3["GPIO3 (A3)"]
            GPIO4["GPIO4 (A4)"]
            GPIO5["GPIO5 (MSIO, I2C SDA)"]
            GPIO6["GPIO6 (MOSI, I2C SCL)"]
            GPIO7["GPIO7 (SS)"]
            GPIO8["GPIO8 (GPIO)"]
            GPIO9["GPIO9 (GPIO)"]
            GPIO10["GPIO10 (GPIO)"]
          end
          
          LEFT --- RIGHT
        end
        
        subgraph POWER["Живлення"]
          direction LR
          GND["GND"]
          V33["3.3V"]
          V5["5V"]
          BAT["BAT"]
        end
        
        Components --- GPIO
        Components --- POWER
      end
      
      classDef component fill:#f8f9fa,stroke:#333,stroke-width:1px
      class USB,OLED,LED,BOOT,RST,MCU,PWR component
      
      classDef power fill:#ffe0b2,stroke:#e65100,stroke-width:1px
      class GND,V33,V5,BAT power
      
      classDef gpio fill:#e1f5fe,stroke:#0056b3,stroke-width:1px
      class GPIO0,GPIO1,GPIO2,GPIO3,GPIO4,GPIO5,GPIO6,GPIO7,GPIO8,GPIO9,GPIO10,GPIO20,GPIO21 gpio
    

2. Схема підключення до комп'ютера

flowchart LR
      PC["ПК/Ноутбук"] -- "USB Type-C кабель" --> ESP["ESP32-C3
з OLED-дисплеєм"]
      ESP -- "COM-порт" --> ARDUINO["Arduino IDE"]
      
      classDef device fill:#e1f5fe,stroke:#0288d1,stroke-width:2px
      classDef software fill:#e8f5e9,stroke:#2e7d32,stroke-width:2px
      
      class PC,ESP device
      class ARDUINO software
    

2.1. Покрокова інструкція підключення до комп'ютера

1. Фізичне підключення:
   • Використайте кабель USB Type-C для підключення модуля до USB-порту комп'ютера.
   • Після підключення має засвітитися індикатор живлення, а на OLED-дисплеї може з'явитися демонстраційна програма (якщо вона не була перезаписана).
2. Перевірка COM-порту:
   • На комп'ютері з Windows відкрийте "Диспетчер пристроїв" (правий клік на "Цей ПК" → "Керування" → "Диспетчер пристроїв").
   • Розгорніть розділ "Порти (COM і LPT)".
   • Після підключення модуля має з'явитися новий віртуальний COM-порт. Запам'ятайте його номер.
   • Якщо порт не з'являється, можливо, потрібно встановити драйвер CH340/CH341 або CP210x.

3. Налаштування Arduino IDE

1. Встановлення підтримки ESP32:
   • Відкрийте Arduino IDE.
   • Перейдіть до File → Preferences.
   • У полі "Additional Boards Manager URLs" додайте посилання:
     https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json
   • Натисніть "OK".
   • Перейдіть до Tools → Board → Boards Manager...
   • У полі пошуку введіть "esp32".
   • Знайдіть пакет "esp32 by Espressif Systems" та натисніть "Install".
   • Дочекайтеся завершення встановлення.
2. Вибір плати та порту:
   • Перейдіть до Tools → Board → ESP32 Arduino.
   • Зі списку плат виберіть "XIAO_ESP32C3" (налаштування для цієї плати сумісні з ESP32-C3).
   • Перейдіть до Tools → Port та виберіть COM-порт, який з'явився після підключення модуля.

4. Завантаження прошивки

flowchart TB
      START["Початок"] --> CODE["Підготовка коду"]
      CODE --> BOOT["Перехід в режим завантаження
(натиснути BOOT + RESET)"]
      BOOT --> UPLOAD["Завантаження коду
через Arduino IDE"]
      UPLOAD --> RESET["Натискання кнопки RESET
для запуску програми"]
      RESET --> END["Програма запущена"]
      
      classDef process fill:#e1f5fe,stroke:#0288d1,stroke-width:2px
      classDef action fill:#e8f5e9,stroke:#2e7d32,stroke-width:2px
      classDef start fill:#f5f5f5,stroke:#333,stroke-width:1px
      
      class START,END start
      class CODE,UPLOAD process
      class BOOT,RESET action
    

1. Підготовка коду:
   • Напишіть власний скетч або відкрийте приклад (наприклад, File → Examples → 01.Basics → Blink).
2. Переведення плати в режим завантаження:
   • Натисніть та утримуйте кнопку B (Boot, GPIO9).
   • Не відпускаючи кнопку B, натисніть та відпустіть кнопку R (Reset).
   • Відпустіть кнопку B.
   • Плата тепер у режимі очікування прошивки.
3. Завантаження коду:
   • В Arduino IDE натисніть кнопку "Upload" (стрілка вправо).
   • Спостерігайте за процесом у нижній частині вікна Arduino IDE.
   • Після повідомлення "Done uploading", натисніть кнопку R (Reset) на платі, щоб запустити щойно завантажений код.

5. Підключення зовнішніх компонентів

5.1. Підключення світлодіода

flowchart LR
      ESP["ESP32-C3
з OLED-дисплеєм"] -- "GPIO0" --> LED_A["LED (+)"]
      LED_A --- LED_C["LED (-)"]
      LED_C -- "Через резистор
220-330 Ом" --> ESP_GND["GND"]
      
      classDef device fill:#e1f5fe,stroke:#0288d1,stroke-width:2px
      classDef component fill:#e8f5e9,stroke:#2e7d32,stroke-width:2px
      
      class ESP,ESP_GND device
      class LED_A,LED_C component
    

1. Підключіть довшу ніжку світлодіода (анод, "+") до піна GPIO0 на платі.
2. Підключіть коротшу ніжку світлодіода (катод, "-") через резистор 220-330 Ом до піна GND на платі.
3. Завантажте код, який керує пінoм GPIO0.

5.2. Підключення релейного модуля

flowchart TB
      subgraph ESP32["ESP32-C3 з OLED-дисплеєм"]
        ESP_IO["GPIO0"] --> RELAY_IN["IN (Сигнал)"]
        ESP_GND["GND"] --> RELAY_GND["GND"]
      end
      
      subgraph POWER["Зовнішнє живлення"]
        BATT["+5V (Батарея/БЖ)"] --> RELAY_VCC["VCC"]
        BATT_GND["GND"] --> RELAY_GND
      end
      
      subgraph RELAY["Релейний модуль"]
        RELAY_IN
        RELAY_GND
        RELAY_VCC
        RELAY_COM["COM"]
        RELAY_NO["NO"]
      end
      
      subgraph LOAD["Навантаження (лампа)"]
        AC_L["L (фаза)"] --> RELAY_COM
        RELAY_NO --> LAMP["Лампа"]
        LAMP --> AC_N["N (нуль)"]
      end
      
      classDef esp fill:#e1f5fe,stroke:#0288d1,stroke-width:2px
      classDef relay fill:#e8f5e9,stroke:#2e7d32,stroke-width:2px
      classDef power fill:#fff3e0,stroke:#ef6c00,stroke-width:2px
      classDef ac fill:#ffebee,stroke:#c62828,stroke-width:2px
      
      class ESP_IO,ESP_GND esp
      class RELAY_IN,RELAY_GND,RELAY_VCC,RELAY_COM,RELAY_NO relay
      class BATT,BATT_GND power
      class AC_L,AC_N,LAMP ac
    

1. Керування реле:
   • Підключіть пін GPIO0 плати до входу IN (або SIG) релейного модуля.
   • Підключіть пін GND плати до піна GND релейного модуля.
2. Живлення реле:
   • Підключіть позитивний вихід зовнішнього джерела живлення (5V) до піна VCC релейного модуля.
   • Підключіть негативний вихід (землю) зовнішнього джерела живлення до піна GND релейного модуля.
   • Важливо: земля живлення реле має бути з'єднана з землею ESP32-C3.
3. Підключення навантаження:
   • Один провід від розетки (фаза) підключіть до клеми COM (Common) на реле.
   • Клему NO (Normally Open) на реле з'єднайте з одним контактом навантаження (наприклад, лампочки).
   • Другий контакт навантаження з'єднайте з другим проводом від розетки (нуль).

5.3. Підключення I2C пристроїв

flowchart LR
      subgraph ESP32["ESP32-C3 з OLED-дисплеєм"]
        ESP_SDA["GPIO5 (SDA)"] --> I2C_SDA["SDA"]
        ESP_SCL["GPIO6 (SCL)"] --> I2C_SCL["SCL"]
        ESP_3V3["3.3V"] --> I2C_VCC["VCC"]
        ESP_GND["GND"] --> I2C_GND["GND"]
      end
      
      subgraph I2C_DEVICE["I2C пристрій (сенсор, дисплей, тощо)"]
        I2C_SDA
        I2C_SCL
        I2C_VCC
        I2C_GND
      end
      
      classDef esp fill:#e1f5fe,stroke:#0288d1,stroke-width:2px
      classDef i2c fill:#e8f5e9,stroke:#2e7d32,stroke-width:2px
      
      class ESP_SDA,ESP_SCL,ESP_3V3,ESP_GND esp
      class I2C_SDA,I2C_SCL,I2C_VCC,I2C_GND i2c
    

ESP32-C3 модуль має зручний роз'єм SH1.0 4P для I2C підключень:

1. Підключіть GND плати до GND I2C пристрою.
2. Підключіть 3.3V плати до VCC I2C пристрою (якщо він працює від 3.3V).
3. Підключіть GPIO5 (SDA) плати до SDA пристрою.
4. Підключіть GPIO6 (SCL) плати до SCL пристрою.

5.4. Підключення акумулятора

1. Підключіть позитивний вихід акумулятора (Li-ion/LiPo 3.7V) до піна BAT IN.
2. Підключіть негативний вихід акумулятора до піна GND.

6. Цікаві аспекти використання

6.1. Компактність та інтеграція

Надзвичайно малий розмір модуля з інтегрованим дисплеєм робить його ідеальним для проєктів з обмеженим простором. Можна інтегрувати в носимі пристрої, мініатюрні IoT-датчики та компактні системи автоматизації.

6.2. Інтегрований OLED-дисплей

Вбудований OLED-дисплей дозволяє:

• Відображати службову інформацію (IP-адресу, статус підключення Wi-Fi)
• Виводити показники сенсорів у реальному часі
• Створювати простий користувацький інтерфейс
• Відлагоджувати код без підключення до комп'ютера (виводячи значення змінних)
• Відображати невеликі графіки або піктограми

6.3. Програмований RGB-світлодіод

Вбудований RGB-світлодіод можна використовувати для:

• Індикації різних режимів роботи (за кольором)
• Сигналізації про помилки або важливі події
• Візуального зворотного зв'язку без підключення додаткових компонентів

6.4. Гнучкість Wi-Fi та Bluetooth

ESP32-C3 має вбудовані модулі Wi-Fi (2.4 GHz) та Bluetooth 5 LE, що дозволяє:

• Підключатися до існуючих Wi-Fi мереж або створювати власну точку доступу
• Керувати пристроєм через веб-інтерфейс
• Підключатися до смартфонів та інших Bluetooth-пристроїв
• Створювати мережі з декількох пристроїв

6.5. Практичні приклади використання

• Міні-метеостанція: підключення датчиків температури, вологості, тиску з виведенням показників на вбудований дисплей та передачею даних через Wi-Fi
• Розумний пульт керування: керування домашньою автоматикою через реле з індикацією статусу на дисплеї
• Система моніторингу: відстеження параметрів навколишнього середовища або технічних систем з віддаленим доступом
• Портативний IoT-гаджет: компактний пристрій з живленням від акумулятора для збору та відображення даних
• Датчик з повідомленнями: надсилання сповіщень на смартфон при певних умовах (наприклад, датчик руху)