ماژول Wio-S3 معرفی شد | ESP32-S3 با LoRa، Wi-Fi و Bluetooth در یک برد

به گفته CNX Software – Embedded Systems News

بررسی ماژول Seeed Studio Wio-S3

ماژول Wio-S3 از شرکت Seeed Studio یک ماژول بی‌سیم فشرده (در ابعاد ۲۱.۶ در ۱۶.۵ در ۳.۳ میلی‌متر) است که یک میکروکنترلر دو هسته‌ای ESP32-S3R8 با پشتیبانی از وای‌فای 4 و بلوتوث LE را با یک فرستنده-گیرنده LoRa مدل Semtech SX1262 ترکیب کرده است.

این ماژول شامل ۱۶ مگابایت حافظه Flash و ۸ مگابایت حافظه PSRAM است و از LoRa (باندهای EU868/US915) با توان فرستندگی تا +۲۰.۹ dBm و حساسیت گیرندگی -۱۳۷ dBm پشتیبانی می‌کند. همچنین این قطعه از وای‌فای 4 و بلوتوث 5.0 پشتیبانی کرده و دارای دو کانکتور IPEX برای آنتن‌های خارجی است. با بهره‌گیری از رابط‌هایی نظیر UART، I2C، SPI، ADC و USB، و قابلیت کارکرد در محدوده دمایی -۴۰ تا ۸۵ درجه سانتی‌گراد، این ماژول برای نظارت از راه دور، اتوماسیون صنعتی، کشاورزی هوشمند و ثبت داده‌های IoT طراحی شده است.

مشخصات ماژول Seeed Studio Wio-S3:

• SoC – Espressif ESP32-S3R8
• پردازنده – میکروکنترلر دو هسته‌ای Tensilica LX7 با فرکانس تا ۲۴۰ مگاهرتز و دستورالعمل‌های برداری (vector) برای شتاب‌دهی هوش مصنوعی (AI acceleration)
• حافظه – ۸ مگابایت PSRAM
• بی‌سیم – وای‌فای ۲.۴ گیگاهرتز 802.11b/g/n (وای‌فای 4) و بلوتوث 5.0 LE به همراه اتصال Mesh
• فضای ذخیره سازی – ۱۶ مگابایت حافظه اکسترنال SPI flash (با گزینه انتخابی ۳۲ مگابایت)
• بی‌سیم
  • ارتباط LoRa از طریق Semtech SX1262 با پشتیبانی از طرح‌های فرکانسی جهانی شامل EU868, US915, AS923, AU915, KR920, و IN865
  • توان خروجی LoRa تا ۲۰.۹ dBm و حساسیت تا -۱۳۷ dBm (در شرایط @SF12, BW125kHz)
  • وای‌فای ۲.۴ گیگاهرتز 802.11b/g/n (وای‌فای 4) و بلوتوث 5.0 LE + اتصال Mesh از طریق تراشه ESP32-S3
  • دارای TCXO داخلی ۳۲ مگاهرتزی برای پایداری فرکانس RF
  • دارای ۲ عدد کانکتور آنتن IPEX
• توسعه (Expansion) – پکیج ۳۸ پین SMT با دسترسی به ۲۵ پایه GPIO، ۳ پورت UART، ۲ پورت I2C، رابط SPI، درگاه USB (D+/D-)، مبدل‌های ADC، خروجی PWM، پروتکل I2S و CAN (TWAI)
• تغذیه
  • ولتاژ ورودی – ۳.۰ ولت تا ۳.۶ ولت (معمولاً ۳.۳ ولت)
  • مصرف جریان – در حالت گیرندگی (Rx): حدود ۵.۵ میلی‌آمپر؛ در حالت فرستندگی (Tx): بین ۱۱۳ تا ۱۲۷ میلی‌آمپر؛ در حالت خواب: حدود ۹.۳ میکروآمپر
• ابعاد – ۲۱.۶ در ۱۶.۵ در ۳.۳ میلی‌متر
• محدوده دمایی – -۴۰ درجه تا ۸۵ درجه سانتی‌گراد
• گواهینامه‌ها – دارای تاییدیه FCC، CE، و Telec

دیاگرام بلوکی ماژول Seeed Studio Wio-S3 ESP32-S3 SX1262

این ماژول در دو مدل عرضه می‌شود: مدل با شناسه (SKU) 100020327 دارای یک کانکتور IPEX روی برد برای اتصال آنتن به‌صورت Plug-and-Play است، در حالی که مدل 100079384 دارای پدهای RF است تا توسعه‌دهندگان بتوانند مسیرهای آنتن سفارشی خود را طراحی کرده یا تقویت‌کننده‌های RF خارجی متصل کنند.

در بخش نرم‌افزار، Wio-S3 را CAN می‌توان با فریمورک ESP-IDF یا محیط Arduino برنامه‌ریزی کرد. شرکت سازنده همچنین ذکر کرده است که این ماژول با یک فریمور پیش‌فرض برای اجرای فرامین (AT commands) جهت تست سریع عرضه می‌شود. همچنین شما CAN می‌توانید اپلیکیشن‌های اختصاصی خود را با استفاده از وای‌فای، بلوتوث و LoRaWAN توسعه دهید. این ماژول با پلتفرم‌هایی مانند The Things Network و ChirpStack برای شروع آسان پروژه‌های IoT یکپارچه شده است.

(Reference Design) ماژول Wio-S3

در زمان نگارش این متن، من برد اختصاصی برای این ماژول مشاهده نمی‌کنم، اما شرکت سازنده به جای یک کیت توسعه کامل، یک طرح مرجع (Reference Design) ارائه داده است. این طرح نحوه ساخت یک گره (node) ترکیبی LoRa و وای‌فای/بلوتوث را نشان می‌دهد؛ که شامل دیاگرامی با ورودی‌های تغذیه دوگانه USB-C، راه‌اندازی رگولاتور ۳.۳ ولت، و اتصالات پایه برای برنامه‌ریزی مانند پین‌های UART، ریست و بوت است. جزئیات فنی بیشتر، شامل فایل‌های طراحی KiCad، مدل‌های ۳ بعدی STEP، کتابخانه‌ها و SDK مربوطه در ویکی (wiki) محصول در دسترس است. آن‌ها همچنین یک صفحه مجزا برای لیست دستورات ماژول ارائه کرده‌اند که تمامی دستورات سیستم را فهرست می‌کند.

پیش از این، ما درباره بردهای مختلف، گیت‌وی‌های صنعتی و دستگاه‌های ارتباطی دستی که ESP32 را با ماژول LoRa ترکیب کرده‌اند (مانند OBJEX Link S3LW، EBYTE ECM50-A و Heltec وای‌فای LoRa 32 V4) نوشته بودیم، اما این موارد معمولاً بردهای تمام‌عیار یا طراحی شده برای کاربردهای خاص هستند. در مقابل، Wio-S3 یک ماژول ارزان‌قیمت ۳۸ پین با نصب سطحی است که برای ادغام مستقیم در سخت‌افزارهای سفارشی کشاورزی هوشمند، IoT صنعتی و هوش مصنوعی لبه طراحی شده است.

ابعاد و چیدمان پین‌های ماژول Seeed Studio Wio-S3 IoT