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Articulo de referencia

ESP32

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ESP32 es una familia de microcontroladores de bajo costo y alta eficiencia energética que integran conectividad Wi-Fi y Bluetooth . Estos chips ofrecen diversas opciones de procesamiento, como el microprocesador Tensilica Xtensa LX6 (disponible en versiones de doble núcleo y de un solo núcleo), el procesador de doble núcleo Xtensa LX7 o un microprocesador RISC-V . Además, el ESP32 incorpora componentes esenciales para la comunicación inalámbrica de datos, como conmutadores de antena integrados, un balun de RF , amplificadores de potencia, receptores de bajo ruido, filtros y módulos de gestión de energía.

Por lo general, el ESP32 se integra en placas de circuito impreso específicas para cada dispositivo o se ofrece como parte de kits de desarrollo que incluyen diversos pines y conectores GPIO , con configuraciones que varían según el modelo y el fabricante. El ESP32 fue diseñado por Espressif Systems y es fabricado por TSMC mediante su proceso de 40  nm. [ 2 ] Es el sucesor del microcontrolador ESP8266 .

Características

Imagen del chip ESP32 . La mayor parte del área del chip está cubierta por una red de distribución de energía en las capas metálicas superiores.

Desde el lanzamiento del ESP32 original, se han presentado y anunciado varias variantes que conforman la familia de microcontroladores ESP32. [ 3 ] Estos chips cuentan con diferentes CPU y capacidades, pero comparten el mismo SDK y son en gran medida compatibles en cuanto a código. Además, el ESP32 original fue revisado (véase, por ejemplo, el ESP32 ECO V3).

Chip y módulo encapsulado QFN

Placa ESP32-S3-Wroom-1

El ESP32 se presenta en encapsulados QFN ( quad-flat no-leads ) de diferentes tamaños con 49 contactos. Específicamente, 48 contactos de conexión a lo largo de los laterales y un gran contacto térmico (conectado a tierra) en la parte inferior.

Papas fritas

Placa NodeMCU con un ESP32-C3-32S

El circuito integrado en chip ESP32 se presenta en encapsulados QFN de 6  mm × 6  mm y de 5  mm × 5 mm. 

En 2020, los chips ESP32-D0WDQ6 y ESP32-D0WD también recibieron una versión V3 (ESP32 ECO V3), que corrige algunos de los errores [ 4 ] e introduce mejoras con respecto a las versiones anteriores.

Módulos

Los módulos ESP32 PICO System in Package combinan un chip de silicio ESP32, un oscilador de cristal, un chip de memoria flash, condensadores de filtro y enlaces de adaptación de RF en un único paquete QFN de 7  mm × 7 mm. 

El primer PICO lanzado fue el ESP32-PICO-D4 con 2 CPU a 240  MHz, 4 MiB de memoria flash interna, un  oscilador de 40 MHz y 34 GPIO. [ 5 ]

Más tarde, en 2020, se presentaron los módulos ESP32-PICO-V3 y ESP32-PICO-V3-02, ambos basados ​​en la oblea ESP32 ECO V3. [ 6 ] [ 7 ]

En 2022 se presentó el módulo ESP32-S3-PICO-1 con USB OTG y PSRAM interna. [ 8 ]

placas de circuitos impresos

Placas de módulos de montaje superficial

Los módulos de circuito impreso de montaje superficial basados ​​en ESP32 contienen directamente el SoC ESP32 y están diseñados para integrarse fácilmente en otras placas de circuito. Para las antenas de trazado de PCB de los módulos que se enumeran a continuación, se utilizan diseños de antena en forma de F invertida serpenteante . Además de la memoria flash, algunos módulos incluyen memoria RAM pseudoestática (pSRAM).

Juntas de desarrollo y otras juntas

SparkFun Thing Plus – ESP32 WROOM 
Placa de desarrollo ESP32, pantalla OLED SH1106 en protoboard con medidor de potencia USB.

Las placas de desarrollo y de expansión amplían el cableado y pueden añadir funcionalidades, a menudo basándose en las placas de módulos ESP32 y facilitando su uso para fines de desarrollo, especialmente con placas de prototipos .

† El SoC ESP32 está integrado directamente en la placa de desarrollo; no se utiliza ninguna placa de módulo.

Programación

Diagrama de bloques
Diagrama de bloques de funciones del ESP32

Lenguajes de programación, marcos de trabajo, plataformas y entornos utilizados para la programación de ESP32:

Recepción y uso

Usos comerciales, industriales y académicos del ESP32:

Uso en dispositivos comerciales

  • Pulsera LED IoT de Alibaba Group , utilizada por los participantes en la reunión anual del grupo en 2017. Cada pulsera funcionaba como un "píxel", recibiendo comandos para el control coordinado de la luz LED, lo que permitía la formación de una pantalla "en vivo e inalámbrica". [ 65 ]
  • M1 de DingTalk, un sistema biométrico de control de asistencia. [ 66 ]
  • Pium, un dispositivo de fragancia y aromaterapia para el hogar. [ 67 ]
  • Odroid Go de HardKernel , un kit de dispositivo de juegos portátil basado en ESP32 creado para conmemorar el décimo aniversario de Odroid. [ 68 ]
  • Playdate , una consola de videojuegos portátil desarrollada conjuntamente por Panic Inc. y Teenage Engineering .
  • Octopus Energy Mini, un monitor de energía en tiempo real basado en ESP32-C6. [ 69 ]
  • Termostatos inteligentes Mysa, basados ​​en ESP32-WROOM. [ 70 ]
  • Switches UniFi de gama baja de Ubiquiti , basados ​​en ESP32-D0WD-V3. [ 71 ]
  • Xteink X4, un lector de tinta electrónica compacto con soporte para firmware de la comunidad. [ 72 ] [ 73 ]

Uso en dispositivos industriales

  • Los módulos X1 y X2 de la serie Moduino X de TECHBASE son computadoras basadas en ESP32-WROVER / ESP32-WROVER-B para automatización y monitoreo industrial, que admiten entradas/salidas digitales, entradas analógicas y diversas interfaces de red informática. [ 74 ]
  • Dispositivos industriales NORVI IIOT con SOC ESP32-WROVER / ESP32-WROVER-B para automatización y monitorización industrial con entradas digitales, entradas analógicas, salidas de relé y múltiples interfaces de comunicación. Admite LoRa y Nb-IoT como módulos de expansión. [ 75 ]

Usos académicos

  • Los dispositivos ESP32 se utilizan en entornos educativos [ 76 ] y en proyectos de investigación académica. Además, el ESP32 se emplea en proyectos de bricolaje, como la construcción de drones de bajo coste. [ 77 ] El DJI Robomaster TT, una variante educativa del dron Ryze Tello , está equipado con un ESP32. [ 78 ]

Comandos HCI no documentados en ESP32

En marzo de 2025, investigadores de Tarlogic Security identificaron comandos de interfaz de controlador de host (HCI) no documentados en el firmware Bluetooth del ESP32, lo que generó debates sobre su funcionalidad y posibles implicaciones. [ 79 ] Este descubrimiento fue presentado el 6 de marzo de 2025 en la conferencia RootedCON por el equipo de Tarlogic Security. [ 80 ]

Los comandos identificados, como Write Memory (0xFC02), son comandos HCI específicos del proveedor que se utilizan principalmente para depuración y pruebas. Este tipo de comandos son comunes en las implementaciones de controladores Bluetooth para facilitar el desarrollo y la resolución de problemas. No forman parte del conjunto de comandos HCI estándar y se utilizan normalmente en entornos controlados. [ 81 ] Si bien inicialmente se describieron como una "puerta trasera", aclaraciones posteriores los denominaron "funciones de depuración no documentadas". Estos comandos no son accesibles de forma remota a través de conexiones Bluetooth estándar, pero se podría interactuar con ellos si una entidad tiene acceso físico al dispositivo o opera en una configuración HCI-UART.

Espressif Systems aclaró que estos comandos están destinados a la depuración y no representan un riesgo de seguridad en condiciones normales de funcionamiento. La empresa recalcó que estos comandos no se pueden activar de forma remota y no se utilizan en operaciones Bluetooth estándar. Estos comandos solo están presentes en los chips ESP32 y no se incluyen en las series ESP32-C, ESP32-S y ESP32-H. Para abordar las inquietudes planteadas por la comunidad de seguridad, Espressif anunció que las futuras versiones del ESP-IDF incluirían actualizaciones para restringir el acceso a estos comandos de depuración y mejorar la documentación de los comandos HCI específicos del proveedor. Estas acciones buscan brindar mayor transparencia y garantizar que los desarrolladores estén bien informados sobre las funcionalidades disponibles. [ 82 ]

Véase también

Referencias

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  5. ↑ «Hoja de datos ESP32-PICO-D4 (v.2.0)» (PDF) . Expresivo. Abril de 2022.
  6. ↑ «Hoja de datos ESP32-PICO-V3 (v.1.3)» (PDF) . Expresivo. 29 de marzo de 2022.
  7. ↑ «Hoja de datos ESP32-PICO-V3-02 (v.1.0)» (PDF) . Expresivo. 1 de septiembre de 2021.
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  • Descripción general del Espressif ESP32
  • Recursos de Espressif ESP32
  • Guía de programación de Espressif ESP-IDF
  • Foros de Espressif ESP32
  • Tabla comparativa de chips (SoC) para ESP8266/ESP32/ESP32-S2/ESP32-S3/ESP32-C3/ESP32-C6. Bifurcado de @fabianoriccardi
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