【ESP32】０からLチカまで【HW購入編】
どうも、oyanです。
今、IoTや電子工作が流行っていますよね。（多分）
郵便物が届いたらLine通知される。とか
子供が帰ってきたらLine通知される。とか（Line通知大好き）
楽しく作って、しかも安く済ませたい。そんな夢を抱くお父さんも多いはず。
と言うわけで、
ESP32とは何か？から始めて「ハードウェアの購入」までを解説します。
また、実際に私がハマったポイントも併せて解説します。
次回以降の記事で「ソフトウェア開発環境構築」「プログラミング」を解説します。
この記事で分かること
- ESP32とは何か
- ESP32の開発環境の作り方
- ESP32でLEDをチカチカ（Lチカ）させる手順
対象読者
- IoTの超初心者さん
- ESP32の魅力に気がついた方
- 安くWi-Fi接続できるIoT端末に興味がある方
ESP32とは
ESP32は上海（中国）のEspressif Systemsが作っているチップです。
Wi-FiとBluetoothを内蔵しています。
2021年7月6日時点での新しいチップの名前は「ESP-WROOM-32」です。
詳しいデータシートはGoogle検索ですぐに見つかりますが、
ざっくり、
CPU：Tensilica Xtensa Dual-Core LX6 @ 160 / 240Mhz
RAM：520 KB
フラッシュメモリ：64MB
こんな感じです。
ESP32を乗せたマイコン
ESP32を作っている、Espressif Systemsが販売している「ESP32-DevKitC」が公式です。
それ以外にも、他の会社がESP32を乗せたマイコンを販売しています。
例えば、「M5Stack」は、
液晶ディスプレイやボタンとESP32が組み合わされた小さなマイコンで人気があります。
似たようなマイコンで、イタリアのメーカーが開発した、Arduinoが人気ですが、
Arduinoは標準ではWi-Fi機能が付いてません。
中には、ArduinoでWi-Fi通信をさせるために、ArduinoとESP32を繋げる人もいます。
チップを買うだけではダメ
ひとまず、出来るだけ安く、しかも簡単に試してみたい。
と思うのが人情。
まずは、開発ボードを購入しましょう。
一番安く済ませるには、「ESP-WROOM-32」のチップを単体で購入し、
プリント基板にハンダ付けして、必要な部品もハンダ付けする。
これが一番安く済みそうですが、手間が非常にかかってハードル高すぎです。
最初からハンダ付けされているマイコンボードを購入しましょう。
開発ボードを購入しよう
公式であれば、「ESP32-DevKitC」です。１つ1500円程度でAmazonで買えます。
秋葉原の秋月電子さんでも購入できると思います。
別にEspressif Systems社のものに拘らないのであれば、
私が購入したのはコレです。２つで1820円。
他の会社でも結構色々と販売されているのでAmazonで検索してみてください。
どれを選ぶと良いか悩む！（チップは同じですが、ハンダ付けしてる人が違う）方は、
私が購入しているものと同じもので良いと思います。
最安はAliExpress
電子工作する部品は、秋葉原で調達するのが安いと思います。
有名どころで言えば、秋月電子さん。
ネットショップもあるので便利です。ただ在庫切れしているケースもあるので、
どうしてもすぐに欲しい。となると、Amazonが良いかなと思います。
そして、いやいや。安いが正義でしょ！
少々の冒険は当たり前でしょ！
な方は、
中国の通販サイトである、AliExpress（アリエクスプレス） が最安で手に入ります。
アリババ社が運営してますが、それぞれの商品は工場から直送するようなシステムとなっています。
ESP32の開発ボードが、4USD以下で手に入ります。
送料を考えても安く手に入ると思います。
中国の工場からの配送だと２週間ほど時間がかかりますが、
とにかく安く仕入れたい方は検討しても良いかと思います。
ただ、Amazonで買っても安いとは思うので、
最初はAmazonで買って良いと思います。
注意点
全体を通して、このESP32に絡む国は中国です。
いやだからと言うわけではないのですが、
割と大らかな感じとなってます。（かなりオブラート）
プリント基板の印字が微妙に違う。
はんだ付けされているピンが少し曲がっていてブレッドボードに挿しにくい。
このような、テヘペロ的なミスが若干あるようです。
私は掴んだことが無いですが実際にはあるようです。
何か困ったときや、買っても大丈夫かどうか不安な時は、
Amazonのレビューが結構参考になるので読んでみてください。
ハードウェアを買い揃えよう
ESP32の開発ボード
私が購入したものと同じか同等のものを購入しましょう。
また、パソコンと開発ボードを接続するために、マイクロUSBケーブルが必要なので用意しておきましょう。
ジャンパーワイヤとブレッドボード
電子工作する際には、基板とそれ以外の部品（例えば温度センサー）を配線しなければなりません。
製品化する際には、しっかりと接続しないと不味いので、ハンダ付けしますが、
開発時には、「ブレッドボード」と「ジャンパワイヤ」で接続するのが一般的です。
ブレッドボードは内部的に配線されている小さな板です。
ジャンパワイヤは両端がピンになっている電線ケーブルです。
オスーオス、オスーメス、メスーメスの３タイプがあります。
ジャンパワイヤは抜き差しが自由なので、配線に失敗しても手軽にやり直すことができます。
ブレッドボードの注意点
ESP32の開発ボードは、少し幅広で、
一般的なブレッドボード（５列）だと、かなり使いにくいです。
ものによっては、使い物になりません。
私はこれを知らなくて無駄にブレッドボードを数種類買ってしまいました。
ESP32を扱うのに適したブレッドボードは、
今ネット上で購入できるものは、以下の１択だと思いますので、
これについては以下のブレッドボードを買ってください。
実際に上記のブレッドボードに、
ESP32開発ボードを挿すとこんな感じになります。
ESP32の開発ボードの幅が少し広いので５列だと一番外の列に差し込むしかなくなるので、
片側が使いものにならなくなります。なので6列のブレッドボードに差します。
あるいは、ESP32ボードの裏のピンにジャンパワイヤ（メス）を差して使う。
のもありです。お好みでどうぞ。
ジャンパワイヤ
本格的に電子工作すると、ジャンパワイヤも結構必要になってくるので、
思い切って初期投資としてジャンパワイヤをまとめて購入するのも手です。
私は以下を購入しました。若干長いですが大は小を兼ねると言いますし。
実際は、15cmとか10cmとかでも事足ります。
が、少し複雑な回路を組もうとすると大きめのブレッドボードが欲しくなります。
そして必然的にジャンパワイヤも長めの方が使いやすくなります。
なので最初から長めでも良いかなとは思います。
抵抗器やLEDもそうですが、まとめ買いすると500円や1000円かかります。
必要最小限を都度購入するのが面倒な方はまとめて購入。
とにかく安く！であれば、バラ売りされているサイトを探して購入してください。
その他の電子部品
抵抗器：100〜220Ωの抵抗器。１本。
LED：１つ
これも、バラ売りは、なかなか無いのですが、
抵抗器はともかく、LEDをたくさん買う必要もないので悩みどころです。
一応、抵抗器とLEDが１つづつセットになっているESP32がAmazonで売ってました。
ピンアサイン
参考までにピンアサインの画像を載せておきます。
実際に開発する際にはお世話になります。
まとめ
ここまでで、必要なハードウェアは揃いました。
次回は、ソフトウェアの開発環境を整えていきます。
