USB-Verhalten ESP32-S2 mini

Das Board verfügt über zwei Taster und einen USB-C-Anschluss, aber keinen USB-Serial-Baustein. Ein S2 erzeugt eine solche serielle Verbindung selber mit den eingebauten Möglichkeiten. Der RST-Taster startet den Baustein, wie zu erwarten, neu. Um in den Flash-modus per USB-Serial zu gelangen, muss, während der Taster 0 gedrückt ist, kurz der RST-Taster betätig werden. Ein PC meldet dann akustisch ein USB-Serial-Gerät mit entsprechender COM-Schnittstelle. Nun ist ein ESP32-S2 bereit zum Upload neuer Software.

Nach dem Upload bzw. dem Flashvorgang muss einmal die RST-Taste betätigt werden, um die neue Software zu starten und den Upload-Modus zu verlassen. Falls die neue Software serielle Ausgaben tätigt, meldet ein PC nach dem akustischen Abmelden ein neues Anmelden einer seriellen Schnittstelle. Ansonsten entfällt die serielle Schnittstelle des ESP32-S2 über USB.

• 2 Pins Analogeingänge
• 8 Digitale Eingänge
• 8 Digitale Ausgänge
• 2 Analogausgänge

Firmware Upload im Browser

Inzwischen ist es möglich ESP-Bausteine per WEB-Interface zu flashen. Flashen ist ein Upload von fertig kompilierter Software für den ESP, ist also quasi vergleichbar mit der Installation einer ausführbaren Datei am PC.

Web-Interface des ESPTools erkennt auch eine ESP32-S2

Folgende Schritte führen zum Ziel:

• Webinterface aufrufen und darin Connect drücken

Bei Betätigung des Tasters RST bei gedrücktem Taster 0 meldet der USB-Klang eine neue Schnittstelle (hier COM30)

• Mit Verbinden bzw. Connect erfolgen Ausgaben mit Bausteininformationen.
• Vor dem Upload müssen hier drei bin-Dateien mit ihrem Ziel-Offset festgelegt werden. Der Offset ist per Tastatur zu ändern, die Datei-Auswahl aus dem entpackten Zip der Firmware für den ESP32-S2 und Compact Red Needle erfolgt durch Klick auf Choose a file:

1. 0x10000 für das Hauptprogramm ESP32-S2-clabDAC.ino.esp32s2-0x10000.bin
2. 0x1000 für den Bootloader ESP32-S2 bootloader 0x1000.bin
3. 0x8000 für die Patitionstabelle ESP32-S2 partitions 0x8000.bin ESP32-S2 partitions 0x8000.bin

• Mit Program erfolgt der einmalige Upload der Firmware für Compact Red Needle

Nach erfolgreichem Upload muss einmalig der RST-Taster gedrückt werden. USB meldet ab und sofort wieder an, das die Firmware ja USB-Serial verwendet. Diese Schnittstelle erscheint nun in Compact Red Needle und steht zur Verbindung des neuen Interfaces bereit.

GPIO-Belegung des ESP32-S2 als CompuLab-Interface

Die Blaue LED ist Digital-Ausgang 0 und der Taster 0 ist der linke Digitaleingang. Die Anschlüsse wurden im Sketch der Firmware festgelegt. Ein Klick auf die Analog-Anzeigen schaltet auf 3,3 Volt-Ansicht.

#define AIN1 60
#define AIN2 58
#define DIN 211
#define DOUT 81
#define PWM 64
#define AOUT 64
//---- GPIO ----
#define PWMPIN 15
#define LED 15  //!

// GPIO ESP32 ON S2 MINI V1.0.0

//DIGITAL OUT PINS 0 - 7 CLAB
byte Douts[] = {LED,5,7,9, 39,37,35,33};
//DIGITAL IN  PINS 0 - 7 CLAB
byte Dins[]  = {8,10,13,14, 40,38,36,0}; //BUTTON = 0
//ANALOG IN PINS A - B CLAB
byte Ains[]  = {A0,A1};
//BitValues
byte Bits[]  = {1,2,4,8,16,32,64,128};

void setup()
{ Serial.begin(9600); //Special CLAB
  for(int i= 0;i<2;i++)pinMode(Ains [i],INPUT);
  for(int i= 0;i<8;i++)pinMode(Dins [i],INPUT_PULLUP);
  for(int i= 0;i<8;i++)pinMode(Douts[i],OUTPUT);
}

void loop()
{ int i, val, inbyte; byte b;
  val = Serial.available(); //Was da?
  if (val>0)
  {inbyte=Serial.read(); //abholen
   delay(5);
   switch(inbyte)
  { case 13  : //CLAB ID nur ab Compact 1.75!
               Serial.write(3);delay(2);break; //ID
    case DIN : for(i=0,b=0;i<8;i++) //PINS to BYTE
                b+= (digitalRead(Dins[i])==HIGH?Bits[i]:0);
               Serial.write(b);break; 
    case AOUT: b=Serial.read(); //Ausgabebyte holen
               dacWrite(DAC1, b); //esp32 DAC 1  
               dacWrite(DAC2, b); //esp32 DAC 2  
               break;
  /*
    case PWM:  b=Serial.read(); //Ausgabebyte holen
               analogWrite(PWMPIN,b);
               break;
  */
    case DOUT: b=Serial.read(); //Ausgabebyte holen
               for(i=0;i<8;i++)
                digitalWrite(Douts[i],b&Bits[i]?HIGH:LOW);
               break;
    case AIN1: 
    case 48:   Serial.write(analogRead(Ains[0])>>5);break;
    case AIN2: 
    case 49:   Serial.write(analogRead(Ains[1])>>5);break;
    default:   break;
  }
 }
 //delay(10);
}