Skip to main content

Seeed Studio XIAO ESP32C6 入门

Seeed Studio XIAO ESP32C6
立即获取 🖱️

介绍​

Seeed Studio XIAO ESP32C6 由高集成的 ESP32-C6 SoC驱动，内置 两个 32 位 RISC-V 处理器，其中一个为高性能（HP）处理器，主频可达到 160 MHz，另一个为低功耗（LP）32 位 RISC-V 处理器，主频可达到 20 MHz. 该芯片还配备 512KB SRAM 和 4 MB Flash，为编程提供更大的空间，带来了更多物联网控制场景的可能性。

XIAO ESP32C6 由于其增强的无线连接性， 原生支持 Matter。其无线协议栈支持 2.4 GHz WiFi 6, Bluetooth® 5.3, Zigbee, and Thread (802.15.4)。作为首个兼容 Thread 的 XIAO 成员，它非常适合构建符合 Matter 标准的项目，从而实现智能家居设备之间的互操作性。

规格对比​

产品XIAO ESP32C6XIAO ESP32C3XIAO ESP32S3
处理器Espressif ESP32-C6 SoCEspressif ESP32-C3 SoCEspressif ESP32-S3R8
两个 32 位 RISC-V 处理器，高性能处理器最高可运行至 160 MHz，低功耗处理器最高可运行至 20 MHz单核 32 位 RISC-V 处理器，具有四级流水线，运行频率最高为 160 MHzXtensa LX7 双核 32 位处理器，最高可运行至 240 MHz
无线完整的 2.4GHz Wi-Fi 6 subsystem完整的 2.4GHz Wi-Fi subsystem
BLE: Bluetooth 5.0, Bluetooth MeshBLE: Bluetooth 5.0, Bluetooth MeshBLE: Bluetooth 5.0, Bluetooth Mesh
Zigbee,Thread,IEEE 802.15.4//
片上内存512KB SRAM & 4MB Flash400KB SRAM & 4MB Flash8M PSRAM & 8MB Flash
接口1x UART,1x LP_UART, 1x IIC, 1x LP_IIC, 1x SPI,11x GPIO(PWM), 7x ADC, 1xSDIO1x UART, 1x IIC, 1x SPI,11x GPIO(PWM), 4x ADC1x UART, 1x IIC, 1x IIS, 1x SPI,11x GPIO(PWM), 9x ADC, 1x User LED, 1x Charge LED
1x Reset 按钮, 1x Boot 按钮
尺寸21 x 17.8 mm
电源Input voltageType-C: 5V
BAT: 4.2V
电源电压（待机）USB:5V@9mA
BAT:3.8V@9mA		Type-C: 5V@19mA
BAT: 3.8V@22mA
电池充电电流100mA350mA100mA
功耗模式（供电 3.8V）调制解调器睡眠模式~ 30 mA~ 24 mA~ 25 mA
浅睡眠模式~ 2.5 mA~ 3 mA~ 2 mA
深度睡眠模式~ 15 μA~ 44 μA~ 14 μA
工作温度-40°C ~ 85°C-40°C ~ 65°C

特性​

  • 增强的连接性: 集成 2.4 GHz Wi-Fi 6（802.11ax）、Bluetooth 5（LE）和 IEEE 802.15.4 无线连接，支持 Thread 和 Zigbee 协议。
  • 原生支持 Matter: 支持构建符合 Matter 标准的智能家居项目，确保不同智能设备之间的互操作性。
  • 芯片级安全加密: 利用 ESP32-C6 提供安全启动、加密和受信执行环境（TEE）功能，增强智能家居项目的安全性。
  • 卓越的 RF 性能: 配备板载天线，提供高达 80m 的 BLE/Wi-Fi 范围，并提供外接 UFL 天线接口，确保可靠的连接性。
  • 优化的功耗管理n: 提供四种工作模式，包括深度睡眠模式，功耗低至 15 μA，同时支持锂电池充电管理。
  • 双 RISC-V 处理器: 集成两个 32 位 RISC-V 处理器，高性能处理器主频可达 160 MHz，低功耗处理器主频可达 20 MHz。
  • Classic XIAO Designs: 保持 21 x 17.8mm 的指尖大小外形和单面安装设计，适用于空间有限的项目，如可穿戴设备。

硬件概览​

XIAO ESP32C6 指示图
XIAO ESP32C6 引脚图
tip

GPIO14 用于选择使用内置天线还是外接天线。首先，你需要将 GPIO3 设置为低电平，启用此功能。如果 GPIO14 设置为低电平，则使用内置天线；如果设置为高电平，则使用外接天线。默认情况下为低电平。若要设置为高电平，可以参考以下代码：

void setup() {
  pinMode(3, OUTPUT);
  digitalWrite(3, LOW); // 启用此功能
  delay(100);
  pinMode(14, OUTPUT); 
  digitalWrite(14, HIGH); // 使用外接天线
}

入门​

为了让您更快开始使用 XIAO ESP32C6，请阅读以下硬件和软件准备内容，帮助您准备好 XIAO。

硬件准备​

您需要准备以下物品：

tip

某些 USB 数据线仅能提供电力，无法传输数据。如果您没有 USB 数据线，或者不确定您的 USB 数据线是否支持数据传输，您可以查看 Seeed USB Type-C 支持 USB 3.1.

焊接引脚​

XIAO ESP32C6 默认不带引脚，您需要准备好引脚并将其焊接到 XIAO 对应的引脚上，以便您能连接扩展板或传感器。

由于 XIAO ESP32C6 的尺寸非常小，请在焊接引脚时小心，避免将不同的引脚焊接在一起，也不要将焊锡粘到屏蔽或其他组件上，否则可能会导致 XIAO 短路或无法正常工作，造成的后果由用户自行承担。

BootLoader 模式​

有时，我们使用了错误的程序导致 XIAO 看起来丢失了端口或无法正常工作，具体表现为：

  • 连接到计算机后，无法找到 XIAO 的端口。
  • 计算机连接成功，但端口号显示正常，上传程序失败。

遇到以上两种情况时，您可以尝试将 XIAO 置于 BootLoader 模式，这可以解决大多数设备无法识别或上传失败的问题。具体方法如下：

  • 步骤 1. 按住 XIAO ESP32C6 的 BOOT 按钮，保持按压。
  • 步骤 2. 保持按压 BOOT 按钮的同时，通过数据线连接计算机，连接完成后松开 BOOT 按钮。
  • 步骤 3. 上传 Blink 程序，检查 XIAO ESP32C6 是否正常运行。

重置​

当程序运行异常时，您可以在开机时按一次 Reset 按钮，让 XIAO 重新执行上传的程序。

在上电时按住 BOOT 按钮，同时按一次 Reset 按钮，也可以进入 BootLoader 模式。

软件准备​

推荐使用 Arduino IDE 作为 XIAO ESP32C6 的编程工具，因此您需要先完成 Arduino 安装作为软件准备的一部分。

tip

如果您是第一次使用 Arduino，强烈建议您参考 Arduino 入门指南。

并且 XIAO ESP32C6 的板载包需要至少 2.0.8 版本才能使用。

  • 步骤 1. 根据您的操作系统下载并安装 Arduino IDE 稳定版本。

    Download Arduino IDE

  • 步骤 2. 启动 Arduino 应用。

  • 步骤 3. 将 XIAO ESP32C6 的板载包添加到 Arduino IDE 中，并点击 Ok。

  • 步骤 4. 关闭 Arduino IDE 后重新打开。

添加 XIAO-C6 开发板​

要安装 XIAO ESP32C6 开发板，请按照以下步骤操作：

https://espressif.github.io/arduino-esp32/package_esp32_index.json
  1. 将上述开发板管理器的 URL 添加到 Arduino IDE 的首选项中，具体方法可以参考 Arduino ESP32安装说明。
  1. 下载 XIAO ESP32C6 开发板包。
note

只有当 esp32 开发板版本大于 3.0.0 时，才能安装。

  1. 选择 XIAO_ESP32C6 变体。

现在可以开始编程了 ✨.

  • 步骤 1. 启动 Arduino 应用。

  • 步骤 2. 导航至 File > Examples > 01.Basics > Blink，打开程序。

  • 步骤 3. 选择开发板模型为 XIAO ESP32C6，并选择正确的端口号上传程序。

程序上传成功后，您将看到以下输出消息，并且可以观察到 XIAO ESP32C6 右侧的橙色 LED 在闪烁。

电池使用​

XIAO ESP32C6 系列内置电源管理芯片，支持通过电池独立供电，或通过 USB 端口为电池充电。

为了将电池连接到 XIAO，建议使用合格的可充电 3.7V 锂电池。在焊接电池时，仔细区分正负极。负极应连接到靠近 USB 端口的一侧，正极应连接到远离 USB 端口的一侧。

caution

当使用电池供电时，5V 引脚不会输出电压。

红色指示灯

XIAO ESP32C6 配有红色指示灯用于电池充电，类似于 XIAO ESP32S3:

XIAO ESP32C6 红色指示灯的工作状态如下：

  • 没有连接电池时：
    • 当 Type-C 数据线连接时，红灯亮起，并在 30 秒后熄灭。
  • 连接电池且插入 Type-C 数据线进行充电时：
    • 红灯闪烁。
  • 电池通过 Type-C 连接充满电时：
    • 红灯熄灭。

读取电池电压​

要监控 XIAO ESP32C6 的电池电压，类似于 XIAO ESP32C3，您需要在电路中焊接一个 200k 电阻，形成 1:2 的电压分压器。这种设置会将电压降低一半，从而可以通过 A0 模拟端口安全地监控电池电压。

示例代码​

以下代码初始化 A0 端口的 ADC，平均 16 次读取值来计算电池电压，并根据电压分压器的 1:2 比例调整。

#include <Arduino.h>

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(A0, INPUT);         // 配置 A0 为 ADC 输入
}

void loop() {
  uint32_t Vbatt = 0;
  for(int i = 0; i < 16; i++) {
    Vbatt += analogReadMilliVolts(A0); // 读取并累加 ADC 电压值
  }
  float Vbattf = 2 * Vbatt / 16 / 1000.0;     // 根据 1:2 分压比例调整并转换为伏特
  Serial.println(Vbattf, 3);                  // 输出电压，精确到小数点后三位
  delay(1000);                                // 等待 1 秒
}

此代码从 ADC 获取 16 次测量值，并对其进行平均处理，然后根据电压分压器的 1:2 比例进行补偿，最终以伏特为单位输出电池电压，精确到三位小数。

深度睡眠模式与唤醒​

XIAO ESP32C6 提供了完整的深度睡眠模式和唤醒功能。这里展示了 ESP 提供的两个常见示例。

示例1：外部唤醒的深度睡眠​

该代码演示了如何使用外部触发器唤醒 ESP32，并如何将数据存储在 RTC 内存中，以便在重启后使用。

/*
硬件连接
=======================
将按钮连接到 GPIO 0，使用 10K 欧姆电阻拉低

注意：
======
GPIO 引脚的位掩码，指定哪些 GPIO 引脚可用于唤醒。只有具备 RTC 功能的 GPIO 引脚可用。
对于不同的 SoC，相关的 GPIO 引脚为：
- ESP32: 0, 2, 4, 12-15, 25-27, 32-39
- ESP32-S2: 0-21
- ESP32-S3: 0-21
- ESP32-C6: 0-7
- ESP32-H2: 7-14
*/

#define BUTTON_PIN_BITMASK (1ULL << GPIO_NUM_0) // GPIO 0 位掩码，用于外部唤醒

RTC_DATA_ATTR int bootCount = 0;

/*
打印 ESP32 唤醒原因
*/
void print_wakeup_reason(){
  esp_sleep_wakeup_cause_t wakeup_reason;

  wakeup_reason = esp_sleep_get_wakeup_cause();

  switch(wakeup_reason)
  {
    case ESP_SLEEP_WAKEUP_EXT0 : Serial.println("通过外部信号 RTC_IO 唤醒"); break;
    case ESP_SLEEP_WAKEUP_EXT1 : Serial.println("通过外部信号 RTC_CNTL 唤醒"); break;
    case ESP_SLEEP_WAKEUP_TIMER : Serial.println("通过定时器唤醒"); break;
    case ESP_SLEEP_WAKEUP_TOUCHPAD : Serial.println("通过触摸板唤醒"); break;
    case ESP_SLEEP_WAKEUP_ULP : Serial.println("通过 ULP 程序唤醒"); break;
    default : Serial.printf("唤醒不是由深度睡眠引起的: %d\n",wakeup_reason); break;
  }
}

void setup(){
  Serial.begin(115200);
  delay(1000); // 给串口监视器一些时间

  // 增加启动次数并在每次重启时打印
  ++bootCount;
  Serial.println("启动次数: " + String(bootCount));

  // 打印 ESP32 的唤醒原因
  print_wakeup_reason();

  /*
  首先配置唤醒源
  我们将 ESP32 设置为通过外部触发器唤醒。
  ESP32 支持两种唤醒方式：ext0 和 ext1。由于 ESP32C6 不支持 ext0，因此我们使用 ext1。
  */

  // 如果使用 ext1，可以使用以下代码：
  esp_sleep_enable_ext1_wakeup(BUTTON_PIN_BITMASK, ESP_EXT1_WAKEUP_ANY_HIGH);

  // 进入深度睡眠
  Serial.println("进入深度睡眠");
  esp_deep_sleep_start();
  Serial.println("这条信息将不会被打印");
}

void loop(){
  // 这个部分不会被调用
}

示例2：使用定时器唤醒的深度睡眠​

ESP32 提供了一种深度睡眠模式，用于有效节省电力，因为电源消耗是物联网应用中的一个重要因素。在该模式下，CPU、大部分 RAM 以及所有从 APB_CLK 时钟供电的数字外设都会关闭。只有 RTC 控制器、RTC 外设和 RTC 内存这几个部分能够保持供电。

以下代码演示了最基本的深度睡眠模式，并使用定时器来唤醒，以及如何将数据存储在 RTC 内存中以便在重启时使用。

/*
简单的定时器唤醒深度睡眠
=====================================
此代码遵循公共领域许可证。

作者：
Pranav Cherukupalli <[email protected]>
*/

#define uS_TO_S_FACTOR 1000000ULL  /* 微秒到秒的转换因子 */
#define TIME_TO_SLEEP  5        /* ESP32 进入睡眠的时间（秒） */

RTC_DATA_ATTR int bootCount = 0;

/*
方法：打印 ESP32 唤醒的原因
*/
void print_wakeup_reason(){
  esp_sleep_wakeup_cause_t wakeup_reason;

  wakeup_reason = esp_sleep_get_wakeup_cause();

  switch(wakeup_reason)
  {
    case ESP_SLEEP_WAKEUP_EXT0 : Serial.println("通过外部信号 RTC_IO 唤醒"); break;
    case ESP_SLEEP_WAKEUP_EXT1 : Serial.println("通过外部信号 RTC_CNTL 唤醒"); break;
    case ESP_SLEEP_WAKEUP_TIMER : Serial.println("通过定时器唤醒"); break;
    case ESP_SLEEP_WAKEUP_TOUCHPAD : Serial.println("通过触摸板唤醒"); break;
    case ESP_SLEEP_WAKEUP_ULP : Serial.println("通过 ULP 程序唤醒"); break;
    default : Serial.printf("唤醒不是由深度睡眠引起的: %d\n",wakeup_reason); break;
  }
}

void setup(){
  Serial.begin(115200);
  delay(1000); // 等待串口监视器启动

  // 增加启动次数并在每次重启时打印
  ++bootCount;
  Serial.println("启动次数: " + String(bootCount));

  // 打印 ESP32 唤醒原因
  print_wakeup_reason();

  /*
  首先配置唤醒源
  我们将 ESP32 设置为每 5 秒唤醒一次
  */
  esp_sleep_enable_timer_wakeup(TIME_TO_SLEEP * uS_TO_S_FACTOR);
  Serial.println("设置 ESP32 每 " + String(TIME_TO_SLEEP) + " 秒进入深度睡眠");

  /*
  接下来，我们决定关闭/保持哪些外设
  默认情况下，ESP32 会自动关闭不需要的外设，但如果你是一个高级用户，
  你可以进行更细致的控制。详细内容请参考 API 文档
  http://esp-idf.readthedocs.io/en/latest/api-reference/system/deep_sleep.html
  下面的代码示例展示了如何关闭深度睡眠中的所有 RTC 外设。
  */
  //esp_deep_sleep_pd_config(ESP_PD_DOMAIN_RTC_PERIPH, ESP_PD_OPTION_OFF);
  //Serial.println("配置所有 RTC 外设在睡眠中关闭");

  /*
  配置好唤醒原因后，如果需要设置外设状态，我们就可以开始进入
  深度睡眠了。
  如果没有提供唤醒源，深度睡眠将一直进行，直到硬件复位发生。
  */
  Serial.println("进入深度睡眠");
  Serial.flush(); 
  esp_deep_sleep_start();
  Serial.println("这条信息不会被打印");
}

void loop(){
  // 这个部分不会被调用
}
tip

如果你想了解更多关于深度睡眠模式和唤醒功能的使用，可以在 Arduino IDE 中找到更多由 ESP 官方编写的示例程序。

资源​

课程资源​

技术支持与产品讨论​

感谢您选择我们的产品！我们将为您提供不同的支持，以确保您使用我们的产品时体验顺利。我们提供多种沟通渠道，满足不同的需求和偏好。

Loading Comments...