一起玩儿物联网人工智能小车——01. ESP32简介

ESP32是乐鑫信息科技（Espressif）推出一系列微控制器芯片。它是基于RISC-V开源指令架构集设计的，集成了2.4G Hz Wi-Fi和蓝牙双模的单芯片方案，采用台积电 (TSMC) 低功耗40纳米工艺，具有超高的射频性能、极强的稳定性、广泛的通用性、高度的集成性以及超低的功耗，满足不同用户的需求，适用于各种应用场景。

ESP32系列芯片，自2016年推出以来，针对不同的市场和功能的细分，又陆续推出了ESP32-S系列、ESP32-C系列和ESP32-H系列。

ESP32系列是32-bit MCU （Microcontroller Unit：微控制单元，也称单片微型计算机或者单片机），有两个或一个可以单独控制的 CPU 内核，时钟频率可调，范围从 80 MHz 到 240 MHz。集成了2.4 GHz Wi-Fi功能及相关协议，提供了对各种蓝牙（Bluetooth）以及低功耗蓝牙（Bluetooth LE）协议的支持。

ESP32-S系列有ESP32-S2和ESP32-S3两个子系列。S2系列有更低的成本，只有单核CPU，集成了Wi-Fi，没有蓝牙功能。S3系列则是突出功能强大，拥有Xtensa® 32位LX7双核处理器，主频高达240 MHz。内置512 KB SRAM、384 KB ROM存储空间，并支持外部扩展。还额外增加了用于加速神经网络计算和信号处理等工作的向量指令。

ESP32-C系列主打高性价比，使用的都是RISC-V32位单核处理器。目前已经发布了ESP32-C2、ESP32-C3和ESP32-C6三个子系列。ESP32-C2系列最高主频120MHz，集成了2.4GHz Wi-Fi和蓝牙5（LE）。ESP32-C3系列的处理器，使用了四级流水线架构，主频高达 160 MHz。同样集成了Wi-Fi和蓝牙5。并具有完善的安全机制，引入了基于 RSA-3072 算法的安全启动、基于 AES-128-XTS 算法的 flash 加密、创新的数字签名和 HMAC 模块、支持加密算法的硬件加速器。ESP32-C6系列则增加了对2.4GHz Wi-Fi 6和IEEE 802.15.4（一种低速率无线个域网协议）的支持，同样也是支持蓝牙5的。

ESP32-H系列，目前只有ESP32-H2一个子系列。它采用了RISC-V 32位单核处理器，主频高达96 MHz。在网络功能方面提供了对蓝牙5和IEEE 802.15.4的支持，但砍掉了Wi-Fi功能。

这就是ESP32各个系列芯片的简单介绍，总结起来，各系列在功能上的差异主要体现在了处理器的架构、单核还是双核、主频、片内RAM和ROM的容量以及射频技术的支持程度和GPIO数量与功能差异等方面。在直观结果上表现为封装尺寸和售价的差异。

除了这些芯片外，制造商还提供各种在芯片基础上扩展了一些必要功能的模组。这些模组除了核心芯片的差异外，主要体现在了管脚数量、尺寸、Flash和PSRAM空间的大小、天线形式（PCB天线或外接天线座）等几个方面。

对于我们初学者来说，不用过多的纠结这些芯片和模组的细节差异，只要确保该芯片或者模组支持你想完成的实验就行了。而且，初学者很少直接利用芯片或者来学习，因为这些芯片或者模组并不能独立的工作，需要一些辅助的外围电路才能开始你的实验。为了方便广大用户和初学者，芯片制造商还提供了一系列的开发板来方便用户的学习和搭建新产品的原型。

  

这些开发板都可直接使用USB接口与电脑相连接，通过USB就可以完成程序的烧写和调试，这比那些需要专门编程线的单片机系统来说方便了不少。乐鑫科技针对不同的需求提供了丰富的开发板产品。初始学习可以选择一款通用开发板，ESP32-S3-BOX-3是新一代面向AIoT、边缘 AI、IIoT领域的开发套件，ESP32-S3-EYE是一款小型人工智能开发板，ESP32-S3-USB-OTG是一款着重USB外设应用的开发板，ESP32-S3-Korvo系列是针对语音识别和人工智能的开发板，ESP32-S3-LCD-Ev-Board是面向RGB接口屏推出的开发板……，仅乐鑫科技就提供了几十种不同功能的开发板，还有相关的厂商针对不同的用户群体和开发需求推出了各种各样的开发板，极大的方便了开发人员的学习和使用。

本系列文章将以完成一个物联网智能小车为线索，从最简单的行走开始，逐步实现避障、循迹、跟随和遥控等基本功能，然后再引入物联网功能，实现语音和影像的采集、识别等，最后完成一个可玩儿性极高的具有一定人工智能的物联网小车。下边就跟着我一步一步的实现吧☺