De P1 Dongle heeft nu al een langere tijd een ESP8266 onder de motorkap. Sinds enkele maanden is er ook een P1 dongle ESP32 versie beschikbaar. Met deze ervaringen en de ontwikkeling van de ESP32 C3 ben ik gaan experimenteren met de ESP32 C3 met als doel om beide p1 dongles op termijn te vervangen door de C3.
Espressif heeft een behoorlijk assortiment met ESP SOC’s op dit moment. Van de oudere ESP8266 tot de nog uit te komen ESP32-H2. Hoe kan je de C-serie positioneren?
- Krachtigere opvolger van de ESP8266 ( ±25% sneller )
- Deelt de architectuur van de ESP32 (RISC V)
- Deelt daarmee ook de security implementatie ( veiliger )
- Single CPU
- Heeft voldoende stack/heap om complexere applicaties te draaien, word ik blij van
- Heeft onboard jtag waardoor via de USB aansluiting direct geflasht kan worden 🙂
- Gunstige prijs t.o.v. de andere ESP32 broertjes en zusjes
- In de MINI uitvoering is deze ook eens erg compact
Kortom prima uitgangspunten voor een vernieuwing van de P1 Dongle om weer helemaal bij de tijd te zijn.
Update: 13/5/22 hieronder verwerkt
De eerste testen
Met een ESP32 C3 Development Kit aan het testen geslagen op de volgende punten.
- onboard serial inverter zodat dit niet met aparte hardware hoeft
internal pull up van de p1 ingang- usb jtag functie
- porten van de huidige ESP32 DSMR-API firmware
- geschiktheid voor ESPhome
- watermeter koppeling
Bleek dat zonder al te veel aanpassingen van de firmware deze heel snel zonder problemen functioneerde. Dus wat dat betreft heeft Espressif het goed voor elkaar.
Wel zitten er nog rare bugs/features in de Jtag USB functie. Deze is niet te gebruiken voor logging aangezien zonder aangesloten apparaat er enorme vertraging optreed. Jtag is wel prima te gebruiken voor het flashen, indien dit nodig is.
Serial inverter is niet nodig door de invert optie in de ESP32. Externe pull up weerstand dient wel toegevoegd te worden. Middenweg gevonden in bescherming gpio en voldoende stroom voor de open collector P1 uitgang door een 4k7 weerstand te gebruiken. (ben blij dat ik een reserved 1206 SMD plekje had gemaakt op de print 🙂
ESPHome ondersteunt de ESP32 C3 ook dus daar kan ook een vink achter… volgens de ESPHome site zou dit zo dienen te zijn … dsmr functie geeft problemen met de laatst beschikbare versies. Met enkele kleine tweaks lukt het wel. Zal dit terug geven in de hoop dat dit snel wordt meegenomen door ESPHome in nieuwe builds.
Blijft de watermeter koppeling over. Dat is technisch gezien geen probleem voor de nieuw C3. Wel diverse inzichten gekregen van de huidige gebruikers om de hardware van de watermeter drastisch aan te passen. Meer over de watermeter aanpassingen in een update van de blog over de waterlezer.
Technische setup
Het hele schema ziet er zo uit
Toelichting:
- Bekende spanningsregeling (LDO)
- USB micro aansluiting met koppeling naar de D+/D- poorten van de ESP.
- Diode is nog steeds uit te schakelen (minder spanningsverlies bij watersensor optie); door de nieuwe opzet van de watermeter sensor zal dit niet meer nodig zijn.
- Nieuw: Alle USB inputs hebben ESD beveiliging
- LED zit niet op de ESP MINI daarom apart status LED, dat is wel erg prettig
- Nieuw: push button voor flash modus maar ook voor mogelijk nog andere opties (reset bv)
- Water sensor logica is verdwenen; een interface naar apart logica bordje is er natuurlijk wel
- Noodzakelijke pull-up weerstanden bij de ESP32 C3 voor de juiste werking
Hoe gaat dit er uit zien?
Hieronder enkele plaatjes van de nieuwe ESP32 V5 hardware. Afmeting board (zonder uitstekende delen) : 20mm x 28.5mm.
 |  |  |
De nieuwe dongle is kleiner dan de oude esp8266 versie terwijl de dongle op alle andere vlakken veel krachtiger is.
In de praktijk
Begin mei kwamen de dongles binnen. Direct mee aan de slag natuurlijk … was een beetje een teleurstelling. Bleek al snel dat ruim 40% niet of deels functioneerde … een probleem met het bestukken van de prints.
Van de werkende exemplaren was het eerst nog even uitzoeken hoe de P1 data binnengehaald kon worden… de eerder bedachte 10k weerstand bij de ingang was toch te veel van het goede. De open collector van de slimme meter wilde toch echt meer stroom krijgen om een goed signaal door te kunnen geven. Met de 4k7 weerstand was het opgelost.
USB JTAG functie … ik ben fan! simpel aansluiten op je pc en je kan de dongle flashen. Mooie toevoeging.
Flash/functie knop: perfect … voor het USB JTAG flashen meestal niet nodig maar af en toe wel handig om de ESP een seintje te geven dat hij echt in download modus moet gaan. Na opstarten gaat deze knop gebruikt worden voor diverse reset functies.
ESPHome op de C3 … ander verhaal. Volgens de site zou dit allemaal moeten kunnen. Klopt in de basis met simpele setup maar met dsmr functie aan … lukt het niet met de standaard instellingen en laatste firmware.
Wanneer te bewonderen?
De ESP32 C3 zal als P1 Dongle Pro door het leven gaan en is nu te verkrijgen met DSMR-API of ESPHome firmware.
De ESP32 C3 is de opvolger van de ESP32 dongle en wellicht straks ook van de ESP8266 dongle. Zoals het er nu uitziet zal de ESP32 V4 hardware niet meer terug komen. De ESP8266 dongle blijft nog wel even in het assortiment.
Heb deze dongle hernoemd naar P1 Dongle Pro omdat naast een ander “hart” ook andere nieuwe eigenschappen zijn toegevoegd.
