【電子工作】技適取得済みESP32開発ボード『Lolin D32』を使ってみる！

ESP系のマイコンボードはいろいろと持っています。
その中でESP8266ではWeMos D1 miniは使いやすいボードで個人的に非常にお気に入りのESP8266開発ボードとなります。
海外からバージョン違いのものも入手して普段よく使っています。
これまで製作したものでもいくつか使いましたが、D1 miniは日本での技適が取得されていないのが残念なところです。

WeMosというブランド(メーカー)はESP32で結構有名で知っている方も多いと思います。
WeMosはブランド名がLolinに変更されたようで、今ではLolin D1 miniと言った方がいいのかな？

ESP8266開発ボード『WeMos D1 mini(Lolin)』の基本的な使い方！

Lolinブランドの開発ボードは個人的に大好きでよく使っています。
これまでブログでご紹介したESP32開発ボードでは、WeMos D1 R32というボードがあります。
ボード形状がArduino Uno互換で作られていますがMCUにESP-WROOM-32が使われたESP32開発ボードとなります。

こちらも搭載されている無線モジュールは技適が取得されておりArduino Unoのピンアウトに合わせて作られているので、普段Arduinoを扱う感覚でWi-Fi/Bluetoothが使えるといった面白いボードです。
Arduinoから電子工作を始めた私としては、扱いやすいESP32開発ボードの一つです。

Arduino Uno形状でWi-Fi/Bluetoothが使える便利なESP32開発ボード！WeMos D1 R32(ESPDuino32)の基本的な使い方！

ESP32開発ボードとしてはESP32-DevKitC-32Dなども使っていますが、こちらも技適が取得されているので国内でも合法的に無線機能が使えるESP32開発ボードの一つになります。

そして今回はLolinブランドのESP32開発ボードとしてLolin D32を見ていきたいと思います。

ESP32 LOLIN D32 ESP-WROOM-32

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Lolin D32の基本的な使い方！

Lolin D32の基本的な使い方！

ESP32開発ボードは様々なものが販売されています。
国内で入手しやすく技適が取得されたものではESP32-DevKitC-32Dがあります。

そして私が好きなLolin(WeMos)のボードではLolin D32というESP32開発ボードがあります。
こちらも技適が取得されているので国内でも無線機能を合法的に使うことが出来ます。
手頃な価格で入手する事ができESP-WROOM32の中では使用できるピンの数が多く使いやすい開発ボードだと思います。

このLolin D32の基本的な使い方について見ていきたいと思います。

Lolin D32 基本仕様

技適が取得されWi-Fi/Bluetoothが使えるESP32開発ボードとしてAmazonでも1,000円ほどと手頃な価格で入手することが出来るESP32開発ボードです。
まず基本的なスペックです。

機能	詳細
プロセッサー	ESP32-WROOM-32 Xtensa 32bit LX6 160または240MHzで動作
Wi-Fi/Bluetooth	技適取得済み
ロジックレベル	3.3V
USB端子	microUSB
Flash Memory	4MB
GPIO	25本(うち3本は入力のみ)
ADC	15(12bit)
DAC	2(8bit)
PWM	22(8bit)
UART	2
I2C	1
SPI	2
バッテリー	リポバッテリー用PH2.0コネクタ付き

参考 Lolin D32WeMos(Lolin)公式サイト

外観

ESP32-DevKitC-32Dと比べLolin D32は横幅が少し狭く作られています。

通常よく使われる400穴や830穴といった片側5列タイプのブレッドボードに挿し込んでも両サイド1列分ジャンパーワイヤを差し込むスペースがあるので使いやすくなります。(DevKitC-32Dでは片側１列しか使えません！)

またLolin D32はリポバッテリーから駆動できるようにボード上にバッテリー接続用のPH2.0コネクタが付いています。
リポバッテリーやリチウムイオン電池からボードを直接駆動することが出来るので用途によっては便利に使えます。

あとこれはこのような形状のESP32ボードに共通して言えることですが、表面のI/Oラベルが少し見にくいのが残念なところです。(ボード面積的にしょうがないんですけどね！)
裏面はしっかりとラベルをプリントしてくれています！

ボードLED & バッテリー駆動について

Lolin D32のボードには2つのLEDが搭載されています。
1つは青色のオンボードLEDでGPIO5に接続されています。

もう1つ赤色LEDが付いていますが、これは充電回路に接続されたLEDとなります。
USB端子のみ接続した状態だとこの赤色LEDは薄っすら点灯するので電源インジケーターランプとしてボードが駆動していることの確認用として一応使えますが・・・

リポバッテリーのみ接続してボードを駆動している場合は点灯しないため、あれ？ボードが駆動していないのかな？なんて勘違いすることもあるかもしれません。(バッテリー駆動による省電力への配慮ですね)

Lolin D32は通常のUSB端子からの駆動に加えリポバッテリーを接続して直接駆動することも出来ます。(PH2.0コネクタ)
バッテリー駆動で注意したいのがリポバッテリー端子の正負が逆に配置されているので注意が必要です！

リポバッテリーのコネクタ部分の端子の配置を入れ替えるかこのようなケーブルを作って正負を反転させて使うのがいいと思います。
接続しているリポバッテリーはUSB端子を経由して充電することも出来ます。(最大充電電流500mA)

USB端子を接続した状態でリポバッテリーを接続すると赤色LEDの点灯輝度が上がり充電が開始されたことが確認できます。
リポバッテリーへの充電が完了したらこのLEDは消灯します。

ピン配列

Lolin D32の主なピンアウトをまとめてみました。
通常ESP32ではリセットをかける時には引き出されたI/O端子の中の[EN]端子を使いますが、Lolin D32では[EN]端子に加え[RST(リセット)]端子も別途付けられています。(これについては後述します)

電源部分の端子はバッテリー電圧を取り出せる[VBAT]端子、USB端子からの5Vが取り出せる[VUSB]といった構成です。
またオンボードLEDはGPIO5に接続されています。
GPIO5をLOWに落とすと点灯します。

Arduino IDEでの開発環境を作る

Arduino IDEでの開発環境です。
Lolin D32に限らずESP32開発ボードをArduino IDEで使う場合、対応したボードパッケージのインストールが必要となってきます。
簡単な動作確認としてLチカを行ってみます。

Arduino IDEのインストールがまだの方は、こちらの記事も参考にして下さい。

Arduinoの開発環境を構築する。Arduino IDEのインストール方法！

まずArduino IDEを起動して[環境設定]へと進み、[追加のボードマネージャのURL]の項目を開きます。(Mac版を使用していますがWindows版でも同様の作業となります)

以下のURLを追加します。
すでに他のボードパッケージのURLが記載されている場合は改行して新たな行に追加して下さい。

追加するボードパッケージのURL

https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json

次に[ツール]→[ボード]→[ボードマネージャ]へと進みます。

検索ボックスに[ESP32]と入力すると「esp32 by Espressif Systems」という目的のボードパッケージが見つかります。
インストールボタンをクリックするとボードに必要なファイルが自動的にダウンロード&インストールされます。

これでボードパッケージのインストールは完了です。

スケッチの書き込み

ESP32に対応したボードパッケージのインストールが完了すると、[ツール]→[ボード]一覧に[ESP32]という項目が追加されています。
Lolin D32へのコンパイル&スケッチの書き込みには[LOLIN D32]を選択すれば可能となります。

テスト動作で以下Lチカスケッチを書き込み、GPIO5に接続されているオンボードLEDを点滅させます。

void setup()
{
  pinMode(5, OUTPUT);
}

void loop()
{
  digitalWrite(5, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(5, LOW);
  delay(1000);
}

void setup()

{

pinMode(5, OUTPUT);

}

void loop()

{

digitalWrite(5, HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(5, LOW);

delay(1000);

}

1秒間隔でオンボードLED(青色)が点滅すれば成功です。

MEMO

オンボードLEDはGPIO5がLOWの時に点灯します。

Lolin D32の回路構成

公式サイトに公開されているLolin D32の回路構成はこのようになっています。
一般的なESP32開発ボードと回路構成はほぼ同じですが、このボード独自の構成になった部分を見ておきます。

GPIO35でバッテリー電圧をモニター出来る！

I/O端子にはバッテリーと直結した[VBAT]端子が用意されているので、この端子を使って接続しているバッテリー電圧を調べることが出来ます。

また上記回路図のリポバッテリー充電回路で使われているTP4054チップまわりの回路を見てみるとI/O端子としては外部に引き出されていませんがGPIO35が接続されているのが分かります。

100KΩの抵抗を2本使い分圧してESP32のGPIO35に接続しているので、GPIO35のADCをモニターするスケッチを作ればバッテリー電圧を直接計測できるようになっているようですね！

精度は？ですが簡単にスケッチを作ってみました！

#define AD_PIN 35
unsigned int BatteryVoltage;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(AD_PIN, ANALOG);
}

void loop() {
  BatteryVoltage = analogReadMilliVolts(AD_PIN)*2;
  Serial.print("Battery Voltage:  ");
  Serial.print(BatteryVoltage);
  Serial.println("[mV]");
  delay(500);
}