XIAO ESP32S3: il modulo ultra compatto di Seeed Studio

L'ultimo dispositivo realizzato da Seeed Studio è un modulo avente fattore di forma estremamente compatto. Il modulo è già disponibile sul mercato. Si tratta di XIAO ESP32S3, ha le sembianze di un piccolo gadget in miniatura dalle dimensioni compatte, ma nasconde al suo interno caratteristiche e funzionalità molto interessanti a tal punto da renderlo un potente e robusto microcontrollore con grandi aspettative in diversi contesti applicativi, e con un alto livello di integrazione pari a quello dell'elettronica di consumo.

Introduzione

Le serie XIAO di Seeed Studio è formata da schede di sviluppo dalle dimensioni minuscole, che condividono una struttura hardware molto simile, dove le dimensioni sono letteralmente di un pollice. Seeed Studio XIAO ESP32S3 si basa sul processore dual-core Xtensa a 32 bit LX7 da 240 MHz, che supporta sia la connettività wireless Wi-Fi che BLE 5.0, consentendo la modalità di sospensione profonda con un consumo energetico di soli 14 μA. Il dispositivo supporta la gestione della ricarica della batteria al litio, ed è ideale per le seguenti applicazioni:

IoT (Internet of Things)
Smart home (case intelligenti)
Dispositivi wireless indossabili
Progetti di robotica
Monitoraggio sanitario
Formazione scolastica
Rete a basso consumo (Low Power)
Prototipazione rapida

Panoramica delle specifiche tecniche

Le caratteristiche funzionali sono molto interessanti. In primis, il dispositivo ha un potente MCU che incorpora il processore ESP32S3 a 32 bit, dual-core, Xtensa fino a 240 MHz, porte di sviluppo multiple montate, supporto Arduino/MicroPython. Eccezionali sono anche le prestazioni RF: supporta la doppia comunicazione wireless Wi-Fi a 2,4 GHz e BLE 5.0 e supporta la comunicazione remota di oltre 100m se connesso all'antenna U.FL. E' dotato di capacità di gestione della carica della batteria al litio, offre 4 modelli di consumo energetico che consentono la modalità di sospensione profonda con un consumo energetico di soli 14 μA, ha un design estremamente compatto delle dimensioni di soli 21 x 17,5 mm, che adotta il fattore di forma classico di XIAO, adatto a progetti con spazio limitato come dispositivi per applicazioni indossabili. XIAO ESP32S3 è una scheda ad alte prestazioni alimentata dal chip Expressif ESP32-S3R8. Con il supporto per Wi-Fi a 2,4 GHz e la comunicazione wireless dual-mode Bluetooth® BLE 5.0 a bassa potenza, questa scheda è perfetta per applicazioni IoT ad alte prestazioni e a basso consumo (low power). Quando è collegato con l'antenna U.FL, la distanza di comunicazione remota raggiunge fino a 100 m. Dotato di un potente processore dual-core Xtensa® a 32 bit LX7 fino a 240 MHz, 8 MB di PSRAM e 8 MB di flash, XIAO ESP32S3 è progettato per gestire con facilità molteplici attività. Con 4 modalità di alimentazione regolabili, XIAO ESP32S3 può bilanciare la distanza di comunicazione, la velocità dei dati e il consumo energetico per soddisfare le esigenze di vari scenari applicativi. XIAO ESP32S3 è progettato con il classico fattore di forma delle dimensioni di un pollice, che lo rende perfetto per i dispositivi indossabili. Il suo design adatto alla breadboard e a montaggio superficiale lo rende ideale per la produzione, con tutti i componenti SMD su una scheda a lato singolo per facilitare la produzione di massa.

Figura 1: Seeed Studio XIAO ESP32S3 (Fonte: Seeed Studio)

Figura 2: Seeed Studio XIAO ESP32S3 (Fonte: Seeed Studio)

Specifiche tecniche di Seeed Studio XIAO ESP32S3

Nella seguente tabella sono mostrate le specifiche tecniche del modulo Seeed Studio XIAO ESP32S3 confrontate con quelle del modulo Seeed Studio XIAO ESP32C3.

Parameter	Seeed Studio XIAO ESP32S3	Seeed Studio XIAO ESP32C3
Processor	ESP32-S3R8	ESP32-C3 SoC
Processor	Xtensa LX7 dual-core, 32-bit processor running up to 240 MHz	RISC-V single-core 32-bit chip processor with a four-stage pipeline that operates at up to 160 MHz
Wireless	Complete 2.4GHz WiFi subsystem	Complete 2.4GHz WiFi subsystem
Wireless	BLE: Bluetooth 5.0, Bluetooth mesh	BLE: Bluetooth 5.0, Bluetooth mesh
On-chip Memory	8M PSRAM & 8MB Flash	400KB SRAM & 4MB Flash
Interface	1x UART, 1x IIC, 1x IIS, 1x SPI,11x GPIO(PWM), 9x ADC, 1x User LED, 1x Charge LED	1x UART, 1x IIC, 1x IIS, 1x SPI,11x GPIO(PWM), 4x ADC
Interface	1x Reset button, 1x Boot button	1x Reset button, 1x Boot button
Dimensions	21 x 17.5mm	21 x 17.5mm
Power	Input voltage (Type-C): 5V Input voltage (BAT): 4.2V	Input voltage (Type-C): 5V Input voltage (BAT): 4.2V
	Circuit operating Voltage (ready to operate): - Type-C: 5V@19mA - BAT: 3.8V@22mA	Circuit operating Voltage (ready to operate): - USB:5V@9mA - BAT:3.8V@9mA
	Charging battery current: 50mA	Charging battery current: 350mA
Low Power Consumption Model (Supply Power: 3.8V)	Modem-sleep Model: ~ 25 mA Light-sleep Model: ~ 2mA Deep Sleep Model: ~ 14 μA	Modem-sleep Model: ~ 24 mA Light-sleep Model: ~ 3 mA Deep Sleep Model: ~ 44 μA
WiFi Enabled Power Consumption	Active Model: ~ 100 mA	Active Model: <75 mA
BLE Enabled Power Consumption	Active Model: ~ 85 mA	Modem-sleep Model: <27 mA
Working Temperature	-40°C ~ 65°C	-40°C ~ 85°C

Grove Starter Kit

Seeed Studio ha fornito anche il Grove Starter Kit insieme a un set di corsi gratuiti e molto dettagliati per iniziare rapidamente con i microcontrollori e l'elettronica, rivolti quindi a neofiti, makers e appassionati di progettazione elettronica, interessati a migliorare il proprio apprendimento sull'elettronica. Non sono richieste solo conoscenze di programmazione ma anche di elettronica, per cui in questi corsi verrete accompagnati passo dopo passo, dalla comprensione dei concetti di base all'esercitazione individuale dei semplici progetti, potendo finalmente costruire da soli interessanti progetti anche più complessi. E' possibile accedere all'ecosistema Seeed Studio Grove collegandolo alla scheda di espansione compatibile Seeed Studio XIAO.