ESP32芯片和模组的硬件差异与选型，ESP32-WROOM-32、ESP32-WROVER和ESP32-S衍生模组选型

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ESP32芯片和模组的硬件差异与选型，ESP32-WROOM-32、ESP32-WROVER和ESP32-S衍生模组选型

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  随着 ESP32-S2、C3、S3 的陆续发布与量产，ESP32 阵营愈加壮大。但由于产品定位和规划上可能出现了一点点的偏差，壮大的同时也带来了混乱。并且随着新旧IC型号的替换，各个模组间的差异也越来越同质化。下面进行各个模组和芯片型号的汇总，以方便硬件选型。

乐鑫IOT模组 – 官网选型链接：乐鑫IOT模组选型

进行详细模组的对比前，先说下各个型号IC的概况：

  • ESP32 搭载Xtensa® 双核 32位 LX6 微处理器，支持高达 240 MHz 的时钟频率，片内520 KB SRAM，还可外扩PSRAM。支持 802.11b/g/n，802.11n 数据速率高达 150 Mbps，支持蓝牙V4.2 BR/EDR 和蓝牙 LE 标准，支持RMII有线以太网、摄像头、SDIO、I2S、IR、UART、I2C、SPI、CAN、ADC、DAC、触摸、PWM 等多种外设。几经岁月沧桑，ESP32依旧是乐鑫WIFI芯片中，能量产使用的性能翘楚。大哥的位置坐了好几年，S3也要来接它的班了，不过凭借以前积累的丰富代码资源，其未来依旧长青。
  • ESP32-S2 砍掉了蓝牙，导致其很难应用在连接手机和蓝牙的场合。且SRAM较小，很多时候要扩展PSRAM使用。（哭了，S2砍内核也就砍了，单核240MHz也不差，偏偏还带着SRAM也来一刀。美名其曰降低成本替换ESP8266，结果紧接着发布了C3。这下替换ESP8266的任务全都靠C3了，S2出道即退圈。蓝牙、以太网、CAN统统被砍，导致S2的定位及其尴尬，全靠USB和多出的IO撑门面。）
  • ESP32-C3 价格美丽，性能尚可，搭载 RISC-V 32 位单核处理器，时钟频率高达 160 MHz，支持 2.4 GHz Wi-Fi 和 Bluetooth 5 (LE)。虽然其内部的SRAM空间比ESP32小，但实际的用户可用堆栈容量较ESP32相差无几，详见：ESP32 与 ESP32-C3 可用存储空间对比。IO较少，不能扩展PSRAM。另外比较新，SDK待完善。
  • ESP32-S3 并没有带来太多的惊喜，或者说S3才应该是S2本来的样子，而不是现在的四不像S2。ESP32-S3 搭载 Xtensa® 32 位 LX7 双核处理器，主频高达 240 MHz，内置 512 KB SRAM。加入了用于加速神经网络计算和信号处理等工作的向量指令，性能对比ESP32有可观的提升。集成 2.4 GHz Wi-Fi 和 Bluetooth 5 (LE)，拥有 45 个可编程 GPIO，外设新增LCD接口、USB。因为太新了，现在在售的只有样板，SDK支持不全，价格不明，观望。

通过以上简述，能大概了解ESP32目前在售的产品线。现阶段，从学习资源上讲，推荐 ESP32入手。考虑量产成本，推荐 ESP32-C3 ，不过目前 ESP32-C3 的SDK没那么完善，更多的问题需要联系FAE。

因为 ESP32 的时间跨度较长，导致模组型号众多，下面仅对 ESP32 的官方模组进行对比。（S2、S3、C3的模组不多，两个手就能数的过来，不做比较）

ESP32 概况

  • 搭载Xtensa® 双核 32位 LX6 微处理器，支持高达 240 MHz 的时钟频率。
  • 片内 448 KB ROM + 520 KB SRAM + 16 KB RTC SRAM。
  • 集成 802.11b/g/n，802.11n 数据速率高达 150 Mbps，支持蓝牙 V4.2 BR/EDR 和蓝牙 LE 标准。
  • +19.5 dBm 天线端输出功率，确保良好的覆盖范围
  • 外设包括电容式触摸传感器，霍尔传感器，SD 卡接口，以太网，高速 SPI，UART，I2S 和 I2C，CAN，ADC，DAC，PWM，IR。

ESP32 模组封装差异

ESP32的模组，主要有2种封装：­WROOM­ 和 WROVER。

ESP32-WROOM 模组

ESP32-WROVER 模组

而因为 ­WROOM­ 与 ­WROVER­ 的引脚位置绝大部分相同，所以设计时可以使用像这样的兼容封装。

模组型号列表

1、ESP32-­WROOM­-32E & ESP32­-WROOM­-32UE

  • 内置 ESP32-D0WD-V3 芯片，Xtensa® 双核 32位 LX6 微处理器，支持高达 240 MHz 的时钟频率。
  • 448 KB ROM + 520 KB SRAM + 16 KB RTC SRAM
  • 4 MB SPI flash，无PSRAM，没有引出PSRAM扩展IO。
  • 802.11b/g/n。802.11n 数据速率高达 150 Mbps
  • 蓝牙 V4.2 BR/EDR 和蓝牙 LE 标准
  • 40 MHz 晶振。工作电压/供电电压：3.0 ~ 3.6 V
  • 工作温度范围：–40 ~ 85 °C
  • ESP32-WROOM-32E (PCB)。尺寸 18.0 × 25.5 × 3.1。
  • ESP32-WROOM-32UE (IPEX)。尺寸 18.0 × 19.2 × 3.2。
  • 可另行定制配置 8 MB flash 或 16 MB flash 版本模组。
  • ESP32-WROOM-32UE 没有禁止布线区 (keepout zone)，管脚布局和 ESP32-WROOM-32E 一样。
  • 与 ESP32-WROOM-32 相比，封装一致，但底部没有将PSRAM的IO引出，不能外扩PSRAM。



2、ESP32-­WROOM­-DA

  • 内置 ESP32-D0WD-V3 芯片，Xtensa® 双核 32位 LX6 微处理器，支持高达 240 MHz 的时钟频率。
  • 448 KB ROM + 520 KB SRAM + 16 KB RTC SRAM
  • 8 MB SPI flash，无PSRAM，没有引出PSRAM扩展IO。
  • 尺寸 35.6 x 34.4 x 3.5。
  • 工作环境温度：–40 ~ 85 °C
  • PCB 板载双天线。


3、ESP32-­WROVER-­E & ESP32-­WROVER-­IE

  • 内置 ESP32-D0WD-V3 芯片，Xtensa® 双核 32位 LX6 微处理器，支持高达 240 MHz 的时钟频率。
  • 448 KB ROM + 520 KB SRAM + 16 KB RTC SRAM
  • 4 MB SPI flash，8 MB SPI PSRAM。
  • 工作温度范围：–40 ~ 85 °C
  • ESP32-WROVER-E (PCB)。尺寸 18.0 × 31.4 × 3.3。
  • ESP32-WROVER-IE (IPEX)。尺寸 18.0 × 31.4 × 3.3。
  • 可另行定制配置 8 MB flash 或 16 MB flash 版本模组。
  • 与 ESP32-WROOM 的封装相比，­WROVER­兼容大部分引脚。不同之处在于， ­WROVER­ 将 WROOM 的底部引脚，从中分两列均匀放置到了两侧。而因为内置了PSRAM，所以PSRAM的IO位为NC。
  • 【注意】­WROVER­ 没有IO16、IO17，他俩被用作为 PSRAM 的 CS、SCLK。


4、ESP32-MINI-1 & ESP32-MINI-1U

  • 内置 ESP32-U4WDH 芯片，Xtensa 单核 32 位LX6 微处理器，支持高达 160 MHz 的时钟频率。
  • 448 KB ROM + 520 KB SRAM + 16 KB RTC SRAM
  • 28 个 GPIO。
  • 4 MB SPI flash，无PSRAM，但模组引出了PSRAM扩展IO。
  • ESP32-U4WDH 芯片配置 4 MB 嵌入式 flash（SIP封装于IC内）。
  • 工作环境温度：
    – 85 °C 版模组：–40 ~ 85 °C
    – 105 °C 版模组：–40 ~ 105 °C
  • ESP32-MINI-1 (PCB)。尺寸 13.2 × 19.0 × 2.4。
  • ESP32-MINI-1U (IPEX)。尺寸 13.2 × 13.5 × 2.4。
  • 与 ESP32-WROOM-32 相比，封装完全不一致，LGA的封装。但因为是单核160MHz，性能要弱。资料较少，详情不明。


5、ESP32-PICO-V3-ZERO

  • 内置 ESP32-PICO-V3 芯片，Xtensa® 双核 32位 LX6 微处理器，支持高达 240 MHz 的时钟频率。
  • 448 KB ROM + 520 KB SRAM + 16 KB RTC SRAM
  • 4 MB SPI flash，无PSRAM，没有引出PSRAM扩展IO。
  • ESP32-PICO-V3 芯片配置 4 MB 嵌入式 flash（SIP封装于IC内）。
  • 工作温度范围：–40 ~ 85 °C
  • ESP32-PICO-V3-ZERO (PCB)。尺寸 (16 × 23 × 2.3) mm。
  • 与 ESP32-WROOM-32 相比，封装完全不一致。且模组引出的IO非常少，应用有限。不过此模组使用的IC，flash是通过SIP封装于IC内部，更适合直接用裸芯片进行设计，进一步缩小PCB面积。


6、ESP32-PICO-MINI-02 & ESP32-PICO-MINI-02U

  • 内置 ESP32-PICO-V3-02 芯片，Xtensa® 双核 32位 LX6 微处理器，支持高达 240 MHz 的时钟频率。
  • 448 KB ROM + 520 KB SRAM + 16 KB RTC SRAM
  • 8 MB SPI flash，2 MB PSRAM。
  • ESP32-PICO-V3-02 芯片配置 8 MB 嵌入式 flash、2 MB PSRAM（SIP封装于IC内）。
  • 工作温度范围：–40 ~ 85 °C
  • ESP32-PICO-MINI-02 (PCB)。尺寸 13.2 × 16.6 × 2.4。
  • ESP32-PICO-MINI-02U (IPEX)。尺寸 13.2 × 11.2 × 2.4。
  • 与 ESP32-WROOM-32 相比，封装完全不一致。不过此模组使用的IC，flash和PSRAM都是通过SIP封装于IC内部，更适合直接用裸芯片进行设计，进一步缩小PCB面积。


7、ESP32-SOLO-1

  • 内置 ESP32-S0WD 芯片，单核、低成本设计，QFN 5*5。
  • 与 ESP32-WROOM-32 相比，封装完全一致，但因为其芯片资料不多，个人并不打算以后使用。

8、ESP32-WROOM-32D & ESP32-WROOM-32U

（不推荐用于新设计）
（替代型号可选用 ESP32-­WROOM­-32E & ESP32­-WROOM­-32UE，新设计没有引出PSRAM扩展IO）

  • 内置 ESP32-D0WD 芯片，Xtensa® 双核 32位 LX6 微处理器，支持高达 240 MHz 的时钟频率。
  • 448 KB ROM + 520 KB SRAM + 16 KB RTC SRAM
  • 4 MB SPI flash，无PSRAM，但模组引出了PSRAM扩展IO。
  • 工作温度范围：–40 ~ 85 °C
  • ESP32-WROOM-32D (PCB)。尺寸 18.0 × 25.5 × 3.1。
  • ESP32-WROOM-32U (IPEX)。尺寸 18.0 × 19.2 × 3.2。
  • 可另行定制配置 8 MB flash 或 16 MB flash 版本模组。
  • 与 ESP32-WROOM-32 的封装完全一致。



9、ESP32-WROOM-32SE

（不推荐用于新设计）

ESP32-WROOM-32SE 模组内置 ESP32-D0WD 芯片，模组集成了 ATECC608A 安全芯片，支持设备证书的安全存储。用量稀少，不做介绍。

10、ESP32-WROOM-32

（不推荐用于新设计）
（替代型号可选用 ESP32-­WROOM­-32E & ESP32­-WROOM­-32UE，新设计没有引出PSRAM扩展IO）

  • 内置 ESP32-D0WDQ6 芯片，Xtensa® 双核 32位 LX6 微处理器，支持高达 240 MHz 的时钟频率。
  • 448 KB ROM + 520 KB SRAM + 16 KB RTC SRAM
  • 4 MB SPI flash，，无PSRAM，但模组引出了PSRAM扩展IO。
  • 工作温度范围：–40 ~ 85 °C
  • ESP32-WROOM-32 (PCB)。尺寸 18.0 × 25.5 × 3.1。
  • 可另行定制配置 8 MB flash 或 16 MB flash 版本模组。
  • 管脚布局与尺寸见上图 ESP32-WROOM-32D，完全一致。

11、ESP32-WROVER-B & ESP32-WROVER-IB

（不推荐用于新设计）
（替代型号可选用 ESP32-­WROVER-­E & ESP32-­WROVER-­IE）

  • 内置 ESP32-D0WD 芯片，Xtensa® 双核 32位 LX6 微处理器，支持高达 240 MHz 的时钟频率。
  • 448 KB ROM + 520 KB SRAM + 16 KB RTC SRAM
  • 4 MB SPI flash，8 MB SPI PSRAM。
  • 工作温度范围：–40 ~ 85 °C
  • ESP32-WROVER-B (PCB)。尺寸 18.0 × 31.4 × 3.3。
  • ESP32-WROVER-IB (IPEX)。尺寸 18.0 × 31.4 × 3.3。
  • 可另行定制配置 8 MB flash 或 16 MB flash 版本模组。
  • 与 ESP32-WROOM 的封装相比，­WROVER­兼容大部分引脚。不同之处在于， ­WROVER­ 将 WROOM 的底部引脚，从中分两列均匀放置到了两侧。而因为内置了PSRAM，所以PSRAM的IO位为NC。
  • 【注意】­WROVER­ 没有IO16、IO17，他俩被用作为 PSRAM 的 CS、SCLK。
  • 管脚分布于尺寸见上图 ESP32-­WROVER-­E & ESP32-­WROVER-­IE，完全一致。

12、ESP32-WROVER & ESP32-WROVER-I

（不推荐用于新设计）
（替代型号可选用 ESP32-­WROVER-­E & ESP32-­WROVER-­IE）

  • 内置 ESP32-D0WDQ6 芯片，Xtensa® 双核 32位 LX6 微处理器，支持高达 240 MHz 的时钟频率。
  • 448 KB ROM + 520 KB SRAM + 16 KB RTC SRAM
  • 4 MB SPI flash，8 MB SPI PSRAM。
  • 工作温度范围：–40 ~ 85 °C
  • ESP32-WROVER (PCB)。尺寸 18.0 × 31.4 × 3.3。
  • ESP32-WROVER-I (IPEX)。尺寸 18.0 × 31.4 × 3.3。
  • 与 ESP32-WROOM 的封装相比，­WROVER­兼容大部分引脚。不同之处在于， ­WROVER­ 将 WROOM 的底部引脚，从中分两列均匀放置到了两侧。而因为内置了PSRAM，所以PSRAM的IO位为NC。
  • 【注意】­WROVER­ 没有IO16、IO17，他俩被用作为 PSRAM 的 CS、SCLK。

ESP32 选型技巧

  • 可不可以扩展PSRAM看有没有引出 GPIO7、8、9、10、16、17。
  • IO7、8、9、10 是 Flash 与 PSRAM 共用的数据线。IO6、11 是 Flash 的 CS、SCLK。
  • 【注意】ESP32-WROVER 模组，没有IO16、IO17，他俩被用作为 PSRAM 的 CS、SCLK。
  • 推荐使用的模组有（新设计）：
    ESP32-­WROOM­-32E & ESP32­-WROOM­-32UE（4 MB SPI flash，无PSRAM，没有引出PSRAM扩展IO。）
    ESP32-­WROVER-­E & ESP32-­WROVER-­IE（4 MB SPI flash，8 MB SPI PSRAM）
  • 推荐的模组是为了取代老设计：
    ESP32-WROOM-32D & ESP32-WROOM-32U、ESP32-WROOM-32、ESP32-WROVER-B & ESP32-WROVER-IB、ESP32-WROVER & ESP32-WROVER-I。

类似的模组也可选择安信可的 ESP32-S 模组，封装完全兼容 ESP32-WROOM-32，且可选 IPEX外接天线。安信可ESP32模组

Xtensa® 双核 32位 LX6 微处理器，支持高达 240 MHz 的时钟频率。448 KB ROM + 520 KB SRAM + 16 KB RTC SRAM

  • ESP32-D0WD，不推荐用于新设计。（模组有 ESP32-WROOM-32D & ESP32-WROOM-32U、ESP32-WROOM-32SE、ESP32-WROVER-B & ESP32-WROVER-IB）
  • ESP32-D0WDQ6，不推荐用于新设计。（模组有 ESP32-WROOM-32、ESP32-WROVER & ESP32-WROVER-I）
  • ESP32-D0WD-V3（模组有 ESP32-­WROOM­-32E & ESP32­-WROOM­-32UE、ESP32-­WROOM­-DA、ESP32-­WROVER-­E & ESP32-­WROVER-­IE）
  • ESP32-PICO-V3，芯片配置 4 MB 嵌入式 flash（SIP封装于IC内）。（模组有 ESP32-PICO-V3-ZERO）
  • ESP32-PICO-V3-02，芯片配置 8 MB 嵌入式 flash、2 MB PSRAM（SIP封装于IC内）。（模组有 ESP32-PICO-MINI-02 & ESP32-PICO-MINI-02U）

Xtensa 单核 32 位LX6 微处理器，支持高达 160 MHz 的时钟频率。448 KB ROM + 520 KB SRAM + 16 KB RTC SRAM

  • ESP32-U4WDH 芯片配置 4 MB 嵌入式 flash（SIP封装于IC内）。（模组有 ESP32-MINI-1 & ESP32-MINI-1U）
  • ESP32-S0WD，资料少，详情不了解（模组有 ESP32-SOLO-1）

现已开源一款ESP32物联网开发板，支持WIFI、蓝牙、以太网、RS485、CAN通信。板载6轴IMU、温湿度传感器、38K红外遥控收/发、独立RTC、TF卡座。USB和18650双电源供电，有2.0寸单点电容屏可用，配套各外设驱动和LVGL源码。Github、立创EDA、CSDN全云端同步更新。

详情可见：

打样免费的时代，速去JLC白嫖PCB。

开源学习交流Q群：827686418

 

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