Chọn mạch ESP32 nào: DevKit 30 hay 38 chân, CH340 hay CP2102, bản có OLED, có pin 18650

Mạch ESP32 là gì, dùng để làm gì và cách chọn bản phù hợp: 30 hay 38 chân, CH340 hay CP2102, Type-C hay Micro USB, anten rời, bản có OLED, có pin 18650, ESP32 Lite.

ESP32 là vi điều khiển có sẵn Wi-Fi và Bluetooth, mạnh hơn Arduino nhiều lần mà giá vẫn rẻ, nên được dùng cho hầu hết dự án IoT, nhà thông minh và đồ án sinh viên hiện nay. Khi đi mua sẽ gặp rất nhiều bản "mạch ESP32" khác nhau: 30 chân, 38 chân, chip CH340, chip CP2102, cổng Type-C, Micro USB, có màn hình OLED, có đế pin 18650. Bài viết giải thích mạch ESP32 gồm những gì, các bản khác nhau ở đâu và nên chọn bản nào cho từng nhu cầu, để mua đúng ngay từ lần đầu.

1. Mạch ESP32 là gì, dùng để làm gì?

"ESP32" là tên con chip do hãng Espressif sản xuất. Chip được đóng trong module ESP32-WROOM-32 (vỏ kim loại có anten in trên mạch). Thứ hay gọi là mạch ESP32 hay kit ESP32 là bo mạch gắn module này cùng các phần giúp dùng ngay: cổng USB, chip nạp code, IC ổn áp, nút nhấn và hai hàng chân cắm breadboard.

Mạch ESP32 dùng để làm những việc cần "kết nối": bật tắt đèn, máy bơm bằng điện thoại; đo nhiệt độ, độ ẩm trong phòng rồi gửi lên điện thoại; cân điện tử ghi số liệu lên Google Sheets; trạm đo ngoài trời gửi dữ liệu qua Wi-Fi hoặc LoRa; robot, xe điều khiển qua Wi-Fi; và rất nhiều đồ án môn học, đồ án tốt nghiệp ngành điện, điện tử, tự động hóa.

So với Arduino Nano hay Uno, ESP32 nhanh hơn, nhiều bộ nhớ hơn và có Wi-Fi, Bluetooth sẵn; đổi lại chân chỉ dùng mức 3,3 V. Nếu dự án không cần kết nối và phải nối nhiều module 5 V cũ, Arduino vẫn đơn giản hơn. Bài chọn bo mạch lập trình đầu tiên cho học sinh so sánh kỹ hai loại này.

2. Các bản mạch ESP32 thường gặp

3. Chọn mạch ESP32 theo từng câu hỏi

3.1. 30 chân hay 38 chân?

Bản 30 chân lộ ra 25 chân GPIO, đủ cho phần lớn dự án, cắm lên breadboard MB-102 còn một hàng lỗ mỗi bên để cắm dây. Bản 38 chân lộ thêm GPIO0 và sáu chân nối bộ nhớ flash (không dùng được), thân rộng hơn nên che kín một bên breadboard. Chọn 38 chân khi thật sự cần thêm chân, và nên dùng kèm đế ra chân. Thứ tự chân từng bản có trong bài sơ đồ chân ESP32 30 chân và 38 chân.

3.2. Chip CH340 hay CP2102?

Đây là chip chuyển USB sang UART để máy tính nạp code và đọc Serial Monitor. Cả hai đều chạy tốt với Arduino IDE; khác nhau chủ yếu ở driver:

• CP2102: Windows 10, 11 thường tự nhận ngay khi cắm.
• CH340: máy cũ hoặc máy chưa từng cắm thiết bị CH340 có thể phải cài driver một lần.

Muốn biết mạch đang dùng chip nào, đọc chữ in trên con chip vuông nhỏ gần cổng USB.

3.3. Cổng Type-C hay Micro USB?

Type-C cắm mặt nào cũng được, chắc chắn hơn và dùng chung dây sạc điện thoại đời mới. Micro USB vẫn chạy tốt nhưng hay lỏng sau thời gian cắm rút nhiều. Dù cổng nào, dây phải là dây có truyền dữ liệu: nhiều dây sạc giá rẻ chỉ có hai sợi nguồn, cắm vào máy tính sẽ không thấy cổng COM.

3.4. Anten trên mạch hay anten rời?

Bản thường có anten in ngay trên module, đủ dùng trong nhà. Bản anten rời có đầu nối anten nhỏ trên module và không có anten trên mạch: phải gắn anten 2,4 GHz mới bắt Wi-Fi tốt. Bản này hợp khi mạch nằm trong tủ điện, hộp kim loại (sóng không xuyên qua được) hoặc cần đưa anten ra ngoài để bắt sóng xa.

3.5. Có cần màn hình, có cần chạy pin?

• Bản có OLED hàn sẵn màn hình 0,96 inch: không phải nối dây màn hình, gọn khi làm thiết bị hiển thị.
• Bản có đế pin 18650 có sẵn mạch sạc và bảo vệ pin: cắm USB vừa chạy vừa sạc pin, rút USB vẫn chạy bằng pin.
• Mạch DevKit thường vẫn tốn dòng vài mA ngay cả khi ESP32 ngủ sâu, vì IC ổn áp, chip USB và đèn nguồn vẫn hoạt động. Thiết bị cần chạy pin nhiều ngày nên tính trước điều này.

4. Gợi ý theo nhu cầu

5. Phụ kiện nên có

• Dây USB nạp code loại có truyền dữ liệu, đầu Type-C hoặc Micro USB.
• Breadboard MB-102 830 lỗ và dây cắm test board để lắp thử mạch.
• Đế ra chân ESP32: có jack nguồn DC, hàng chân GND, nguồn, tín hiệu cho từng GPIO, đấu module không cần breadboard.
• Hộp mica cho ESP32 DevKit V1 30 chân để bảo vệ mạch khi dùng lâu dài.
• Mạch hạ áp LM2596 khi nguồn có sẵn là 12 V hoặc 24 V.

6. Câu hỏi thường gặp

ESP32 có bắt được Wi-Fi 5 GHz không?

Không. ESP32 chỉ dùng Wi-Fi 2,4 GHz. Nhiều modem nhà mạng phát cả hai băng tần cùng một tên mạng; nếu ESP32 kết nối chập chờn, tách riêng tên mạng 2,4 GHz trong phần cài đặt modem rồi cho ESP32 kết nối vào tên đó.

Cấp 5 V cho ESP32 được không?

Được, qua cổng USB hoặc chân VIN (bản 38 chân là chân 5V). IC ổn áp trên mạch hạ xuống 3,3 V cho chip. Riêng các chân GPIO chỉ nhận mức 3,3 V, không đưa tín hiệu 5 V vào thẳng.

Mạch mới mua về có lập trình được ngay không?

Được. Cài Arduino IDE, thêm gói bo mạch ESP32, chọn bo ESP32 Dev Module (hoặc DOIT ESP32 DEVKIT V1) và cổng COM là nạp được. Cách làm từng bước có trong bài cài ESP32 vào Arduino IDE cùng loạt.

Các bản có OLED, có pin 18650 có lập trình giống DevKit không?

Giống: cùng chip ESP32, cùng Arduino IDE. Khác ở chỗ một số chân đã nối sẵn với màn hình hoặc mạch đo pin, nên xem sơ đồ chân của bản đó trước khi nối thêm module.

Nên mua ESP32-S3, ESP32-C3 thay cho ESP32 thường không?

S3, C3 là các dòng chip mới hơn với sơ đồ chân và tính năng khác. Người mới nên bắt đầu với ESP32 thường vì số bài hướng dẫn, thư viện và ví dụ nhiều nhất; chương trình học được sau này vẫn dùng lại được phần lớn.

7. Xem thêm

• Tất cả mạch ESP32 của PYWORLD.
• Bắt đầu MicroPython trên ESP32 Lite với Thonny.
• Cấp nguồn ESP32 bằng pin 18650 sạc qua jack Type-C.
• Kết nối Wi-Fi trên ESP32: quét mạng, tự kết nối lại, IP tĩnh.
• Nạp file .bin vào ESP32 bằng Flash Download Tool.
• Bài cùng loạt: sơ đồ chân ESP32 30 chân và 38 chân, cài ESP32 vào Arduino IDE, ESP32 CH340 hay CP2102, ESP32 không nhận cổng COM.