Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Vorstellung EsPiFF-Projekt


von Espiff (espiff)


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Hallo an alle,

wir möchten Euch unser neues Projekt vorstellen, den EsPiFF: Ein Esp32 
im Raspberry Pi Form Faktor, mit einem RP2040 Co-Prozessor:
https://github.com/MDCservice/EsPiFF

Die Idee entstand, nachdem wir einige Zeit lang Rasperry Pi`s in 
Produkte eingesetzt hatten, und es Probleme mit der Stabilität, und dann 
auch mit der Verfügbarkeit gab. Da wir keine rechenintensiven 
Anwendungen haben, wollten wir ein Board, dass
- kabelgebundenes Netzwerk und Wifi hat,
- bestehende Pi HATs weitergenutzt werden können,
- 24/7 Verfügbarkeit bietet,
- 3 serielle Schnittstellen hat,
- schnellen, nicht flüchtigen Speicher hat,
- Supercap gepufferte Echtzeituhr hat,
- genügend Rechenleistung für einen Webserver o.ä. hat.

Herausgekommen ist der EsPiFF. Der ESP32 bietet mit 2x240MHz, 16MB 
Flash, 8 MB PSRAM genügend Rechenleistung für unsere Aufgaben, übernimmt 
das 10/100 MB kabel- und wifi Netzwerk, sowie die 3 seriellen 
Schnittstellen. Der RP2040 Co-Prozessor kümmert sich um die Pi-HATs, wo 
er dank seiner brillianten programmierbaren Statemachines praktisch jede 
Schnittstelle auf den HATs bedienen kann. Weitere Details sind 2kB 
schnelles FRAM, externe Realtime Clock, Watchdog, Supervisor, USB Type-C 
Stecker für bis zu 5V/3A und optionale 24V Versorgung.

Das ganze Projekt ist komplett Open Source (Hardware und Software), und 
wird bald bei Crowd Supply angeboten werden. Die finale Version ist die 
3.1, und das Board ist inzwischen sehr ausgereift.

Wichtig: Dieses Projekt ist nicht dazu gedacht, Raspberry Pi`s oder 
seine Clones bei Anwendungen zu ersetzten, wo Linux und/oder viel 
Rechenleistung  gebraucht werden. Der EsPiFF läuft bare metal, bzw. mit 
FreeRTos oder Nuttx, kann mit C/C++/uPython programmiert werden, es gibt 
auch noch Javascript, Rust und einiges mehr auf dem ESP32, aber eben 
kein Linux. Dafür erzeugt er keine Hitze, kann in wasser- und luftdichte 
Gehäuse(!) verbaut werden, was der Pi nicht (so einfach) kann.

Wen es interessiert, kann sich bei 
https://www.crowdsupply.com/mdc-service-wittenburg-gmbh/espiff 
registrieren, um mehr Neuigkeiten zu erfahren.

von J. S. (jojos)


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Was ist denn der avisierte Preis?

von Espiff (espiff)


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Der Preis wird gerade mit Crowd Supply ausgehandelt. Das hängt natürlich 
davon ab, wieviel Stück produziert werden. Ich darf hier nicht 
vorgreifen, und sobald der Preis fix ist, werden alle Interessenten über 
den Preis informiert. Am Besten bei Crowd Supply subscriben, dann gibt 
es alle updates per EMail.

von Espiff (espiff)


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Es ist jetzt ein vorläufiges Datenblatt verfügbar unter 
https://github.com/MDCservice/EsPiFF/blob/main/datasheet_v3_1.pdf

In seinem Artikel über den EsPiFF auf tomshardware 
https://www.tomshardware.com/news/espiff-esp32-rp2040

"As it uses a small amount of power and needs no heatsink, the board 
would be a good choice for measurement, control, and automation projects 
Software support comes in the form of  Apache Nuttx RTOS, and the EsPiFF 
can be programmed with Espressif IDF, Arduino, and other ESP32 
development tools. The project is completely open source, and all files 
can be found on GitHub."

von Benedikt L. (Firma: Dem Ben seine Leiche) (dembenseineleiche) Flattr this


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Wann werden Potrotypen verfüglich werden?

von Espiff (espiff)


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Hi Benedikt,

den EsPiFF kann man über die Crowd supply Kampange erwerben, der Start 
der Kampagne hängt von der Firma Crowdsupply ab. Wir gehen aber davon 
aus, dass die Kampagne in 1 oder 2 Wochen startet, also Mitte November. 
Die Kampagne läuft dann 6 Wochen. Endet also ca. Weihnachten. Die 
Auslieferung der Boards voraussichtlich Ende Januar 2023.

Das Board ist so entwickelt, dass es keine Bauteile enthält, bei denen 
es Lieferschwierigkeiten gibt. Wir sind uns also recht sicher, dass es 
diesbezüglich keine Lieferschwierigkeiten geben wird, und wir 
fristgerecht ausliefern können.

Das oben gesagte gilt für das finale Produkt EsPiFF V3.2. Wenn Du mit 
"Prototypen" etwas anderes meinst: ich habe hier auf dem Schreibtisch 
die Prototypen der V1, V2, und V3.1. Die V1(mit dem Waveshare LAN870 
Modul) läuft z. B. in einem Krankenhaus in Bayern, um dort die 
Wäscheausgabe per RFID in den Wäscheausgabeschränken zu regeln, 24/7. 
Die steuert dort einen RAIN RFID Leser von Chafon, einen Elatec HF RFID 
Leser und ein Nextion Display an. Die läuft seit 6 Monaten stabil.

Prototypen der V3.2 werden wir in 4 Wochen auf dem Schreibtisch haben, 
und werden einige an die Nuttx Entwickler schicken. Der Unterschied der 
V3.1 und V3.2 sind die Anforderungen/Wünsche der Nuttx Entwickler:
- JTAG header,
- ISSI state-of-the-art Flash 8 MBit bestückt,
- ISSI state-of-the-art Flash Footprint für bis zu 512 MBit,

Solltest Du Interesse als Beta-Tester haben, schick mit doch eine PM.

von someone (Gast)


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Interessantes Projekt. Die Kombination ist cool und zeigt, wie 
leistungsfähig der ESP32 doch ist.
Eine Frage habe ich jedoch: Das aktuelle Bild hat eine ausgesprochen 
ungünstige Antennenplazierung für den ESP32. Wurde das berücksichtigt, 
funktionieren WLAN und Bluetooth weiterhin ordentlich oder ist das egal, 
weil das System sowieso exklusiv über Ethernet angeschlossen werden 
soll?

von Espiff (espiff)


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Der EsPiFF ist so vollgepackt mit Funktionen, dass einfach kein Platz 
mehr auf der Platine mehr ist, wenn der RasPi Form Faktor beibehalten 
wird. Deshalb wurde auf die PCB Antenne verzichtet.

Es wird jedoch eine externe Antenne beigelegt, damit Wifi/BT mittels der 
ext. Antenne genutzt werden kann. Da viele Anwendungen ohnehin ein 
Metallgehäuse verwenden werden, sollte das keine all zu große 
Einschränkung sein.

Hätten wir des ESP32 so aufgelötet, dass die Antenne über den Boardrand 
hinausragt, wie auf vielen ESP32 Designs zu sehen ist, würden die RasPi 
Gehäuse nicht mehr passen. Der Kompromiss mit der ext. Antenne scheint 
uns der Bessere.

von someone (Gast)


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Die Lösung mit der externen Antenne ist super. Wäre ja schade, wenn so 
ein Projekt daran kranken würde, dass man keinen ordentlichen 
WLAN-Empfang hat.

von Espiff (espiff)


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Die EsPiFF crowd supply Kampagne ist nun gestartet!

Das Paket beinhaltet nun auch einen Kabelsatz, um die 3 UART 
Schnittstellen direkt mit z.B. RFID Lesegeräte, oder serielle HMI wie 
das Nextion(tm) zu verbinden. Weiterhin sind Footprints für einen JTAG 
Header, und ISSI Flash für bis zu 512 MBit dazugekommen. 8 MBit ISSI 
Flash ist zusätzlich bestückt. Auch die externe Antenne für Wifi / BT 
ist natürlich dabei.

Als RTOS kann Apache NuttX genutzt werden, zusätzlich zu den bekannten 
Entwicklung Tools von Espressif, oder die Arduino IDE. Es gibt auch 
diverse Javascript Interpreter, und weitere Programmiermöglichkeiten mit 
z.B. Rust.

Der RP2040 kann individuell programmiert werden, oder es kann 
beispielsweise Firmata auf dem RP2040 laufen, um vom ESP32 kommandiert 
zu werden.

Der RP2040 mit seiner Fähigkeit, bis zu 100 MHz Signale an seinen Pins 
mit Hilfe der PIOs zu verarbeiten, eröffnet ganz neue, interessante 
Möglichkeiten: Es gibt bereits Projekte, wo ein 100MHz ADC von einem 
RP2040 angesteuert wird. Das könnte ein Raspberry Pi nur mit Hilfe eines 
FPGAs machen, während der EsPiFF solch einen ADC (oder DAC) direkt 
ansteuern kann.

Wer also keine FPGAs programmieren möchte, aber 100MHz ADCs oder DACs 
auch in Python (oder C/C++) ansteuern möchte, hat jetzt eine Alternative 
zu Verilog/VHDL.

Wir freuen uns über jede Unterstützung!

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