M5Stack ATOM Lite ESP32 IoT Dev Kit

Das M5Stack Atom Lite ist ein Entwicklungsboard der M5Stack Entwicklungskit-Serie mit Abmessungen von 24*24 mm. Das Board basiert auf dem ESP32-PICO und stellt GPIOs zur Einbindung externer Komponenten bereit. Es kann unter anderem für eingebettete Smart-Home-Geräte, Home-Assistant- und ESPHome-Anwendungen, intelligentes Spielzeug, IoT-Steuerungen, IoT-Knoten und Wearable-Peripheriegeräte eingesetzt werden. Wi-Fi und Bluetooth ermöglichen die drahtlose Kommunikation, während externe Sensoren und Aktoren über GPIOs angebunden werden können.

Steuerung und Kommunikation
Die Hauptsteuerung verwendet einen ESP32-PICO Chip mit 240 MHz Dual Core, 600 DMIPS und 520 KB SRAM. Für Programme und Daten stehen 4 MB integrierter SPI Flash-Speicher zur Verfügung. Wi-Fi und Dual Mode Bluetooth ermöglichen die Kommunikation mit Netzwerken und kompatiblen Bluetooth-Geräten. Dadurch kann das Board beispielsweise als IoT Terminal Controller, als vernetzter IoT-Knoten oder als kompakte Steuereinheit innerhalb einer Smart-Home-Umgebung verwendet werden.

Integrierte Funktionen und Erweiterungen
Das Atom Lite verfügt über eine SK6812 RGB-LED, eine programmierbare Taste und eine integrierte Infrarot-Übertragung. Eine HY2.0-Schnittstelle sowie sechs herausgeführte GPIOs ermöglichen die Verbindung mit externen Sensoren und Aktoren. Erweiterbare Pins und Löcher unterstützen die Einbindung des Boards in eigene Hardwareaufbauten. Die integrierte USB Typ-C-Schnittstelle dient zur Stromversorgung sowie zum Hochladen und Ausführen von Programmen.

Smart Home und Home Assistant
Das Atom Lite kann über ESPHome in Home Assistant eingebunden werden. Dabei lassen sich die integrierte Taste, die Infrarot-Übertragung und die RGB-LED innerhalb einer Home-Assistant-Installation verwenden. Die Taste kann als Eingabeelement für Automationen eingesetzt werden. Die RGB-LED kann als steuerbare Licht- oder Statuskomponente eingebunden werden. Die integrierte Infrarot-LED kann über ESPHome als Remote Transmitter verwendet werden und ermöglicht damit Steuerungsaufgaben für kompatible Infrarot-Geräte. Dadurch kann das Atom Lite unter anderem als Smart-Home-Knoten, Eingabeeinheit, Statusanzeige oder Infrarot-Steuerung verwendet werden.

Für die Home-Assistant-Integration werden in der M5Stack-Dokumentation ESPHome-Komponenten für die integrierte Hardware beschrieben. Die Taste kann über einen GPIO Binary Sensor eingebunden werden. Für die Infrarot-Übertragung steht die ESPHome-Funktion Remote Transmitter zur Verfügung. Die SK6812 RGB-LED kann über eine ESP32 RMT LED Strip Komponente angesprochen werden. Dadurch lassen sich die integrierten Hardwarefunktionen in Home Assistant als steuerbare oder auswertbare Komponenten verwenden.

Programmierung und typische Anwendungen
Als Programmierplattformen werden Arduino und UIFlow angegeben. Zusätzlich kann ESPHome zur Einbindung in Home Assistant verwendet werden. Damit lassen sich Steuerungsabläufe für Sensoren, Aktoren, Beleuchtung, Infrarot-Komponenten und vernetzte Geräte erstellen. Zu den genannten Anwendungsbeispielen gehören IoT Terminal Controller, IoT-Knoten, Smart-Home-Steuerungen und Wearable-Peripheriegeräte. Weitere Projektbeispiele (Links unter Lieferumfang) umfassen einen Alarm für einen laufenden Wasserhahn, eine Nachtlampe mit Atom Lite, adressierbarem RGB-LED-Streifen und IR-Fernbedienung, eine über Bluetooth oder Wi-Fi gesteuerte Alarmanlage, eine ATOM Wanduhr, LoRaWAN-Kommunikation mit The Things Network, Sprachassistentensteuerung, 3D POV Displays, RS485-Anwendungen, Klimagerätesteuerung sowie verschiedene LED-Projekte.

Merkmale im Überblick

• ESP32-basiertes Entwicklungsboard für eingebettete Anwendungen
• Wi-Fi und Bluetooth für drahtlose Kommunikation
• ESPHome-Integration für die Einbindung in Home Assistant
• Programmierbare Taste als Eingabeelement für Steuerungen und Home-Assistant-Automationen
• SK6812 RGB-LED für programmierbare Lichtsignale sowie Status- und Lichtfunktionen in Home Assistant
• Integrierte Infrarot-Übertragung für IR-Anwendungen und ESPHome Remote Transmitter
• Erweiterbare Pins und Löcher zur Einbindung externer Hardware
• Sechs GPIOs zur Verbindung mit externen Sensoren und Aktoren
• Programmierplattformen Arduino und UIFlow
• ESPHome als Plattform für Home-Assistant-Anwendungen
• Anwendungsbereiche als IoT Terminal Controller, IoT-Knoten, Smart-Home-Knoten und Wearable-Peripheriegerät

Kompatibilität

• Programmierung mit Arduino
• Programmierung mit UIFlow
• Home Assistant über ESPHome
• ESPHome mit GPIO Binary Sensor für die integrierte Taste
• ESPHome Remote Transmitter für die integrierte Infrarot-Übertragung
• ESPHome ESP32 RMT LED Strip für die integrierte SK6812 RGB-LED
• Wi-Fi-fähige Netzwerke und Anwendungen
• Bluetooth-fähige Geräte und Anwendungen
• Externe Sensoren und Aktoren über GPIO
• Komponenten mit I2C, I/O oder UART über die angegebene GROVE beziehungsweise HY2.0-Schnittstelle

Anschlüsse

• 1x USB Typ-C
• 1x GROVE beziehungsweise HY2.0-Schnittstelle mit I2C, I/O und UART
• 6x GPIO: G19, G21, G22, G23, G25 und G33

Pin-Out

• GPIO19: externer GPIO am 5-poligen Anschluss J4
• GPIO21: externer GPIO am 5-poligen Anschluss J4
• GPIO22: externer GPIO am 5-poligen Anschluss J4
• GPIO23: externer GPIO am 5-poligen Anschluss J4
• GPIO25: externer GPIO am 4-poligen Anschluss J3
• GPIO32: Signalleitung am GROVE-Anschluss J2
• GPIO33: externer GPIO am 5-poligen Anschluss J4
• GPIO26: Signalleitung am GROVE-Anschluss J2

Anschlussbelegung

• J4, Pin 1: VCC_3V3
• J4, Pin 2: GPIO22
• J4, Pin 3: GPIO19
• J4, Pin 4: GPIO23
• J4, Pin 5: GPIO33
• J3, Pin 1: GPIO21
• J3, Pin 2: GPIO25
• J3, Pin 3: VBUS_5V
• J3, Pin 4: GND
• J2, Pin 1: GND
• J2, Pin 2: VBUS_5V
• J2, Pin 3: GPIO26
• J2, Pin 4: GPIO32

Technische Daten

• Hauptsteuerung: ESP32-PICO
• Prozessor: 240 MHz Dual Core
• Rechenleistung: 600 DMIPS
• SRAM: 520 KB
• Drahtlose Kommunikation: Wi-Fi und Dual Mode Bluetooth
• Flash-Speicher: 4 MB
• Stromeingang: 5 V bei 500 mA
• RGB-LED: SK6812 3535, 1 Stück
• IR: Infrarot-Übertragung
• Taste: 1x benutzerdefinierte beziehungsweise programmierbare Taste
• Antenne: 2,4G 3D-Antenne
• Betriebstemperatur: 0 °C bis 60 °C
• Nettogewicht: 3 g
• Bruttogewicht: 12 g
• Produktgröße: 24*24*10 mm
• Packungsgröße: 43*43*13 mm
• Gehäusematerial: Kunststoff, PC

USB-Laufwerksprobleme
UnitV, M5StickV, M5StickC und ATOM funktionieren auf manchen Systemen nicht ohne zusätzlichen Treiber. Zur Behebung kann der FTDI-Treiber manuell installiert werden. Unter Windows 10 kann beispielsweise die zum Betriebssystem passende Treiberdatei heruntergeladen, dekomprimiert und über den Gerätemanager installiert werden. In einigen Systemumgebungen muss der Treiber zweimal installiert werden, damit er wirksam wird. Der Name eines nicht erkannten Geräts lautet normalerweise M5Stack oder USB Serial. Unter Windows wird die direkte Installation der Treiberdatei im Gerätemanager über ein benutzerdefiniertes Update empfohlen, da die Installation über eine ausführbare Datei möglicherweise nicht ordnungsgemäß funktioniert.

Lieferumfang

• 1x ATOM Lite

Links

• Treiber / IDE
  • Arduino
  • UIFlow
  • FTDI VCP-Treiber
  • Atom-Lite Factory Test Easyloader
• Dokumentation / Integration
  • Dokumente und Tutorials zum Atom Lite
  • Home Assistant und ESPHome Integration
• Beispiel-Projekte
  • Alarm für laufenden Wasserhahn: Erkennung eines laufenden Wasserhahns mit einem stromsparenden i.MXRT1010 Entwicklungsboard und Edge Impulse Studio.
  • Nachtlampe mit Atom Lite, adressierbarem RGB-LED-Streifen und IR-Fernbedienung: Das Projekt ersetzt eine alte, defekte Nachtlampe. Als Hauptkomponenten werden Atom Lite ESP32, ein adressierbarer RGB-LED-Streifen und eine IR-Einheit verwendet.
  • Alarmanlage gesteuert durch Bluetooth oder Wi-Fi, Teil 1: Teil 1 verwendet M5Stack Atom Lite mit ESP32 Pico und ermöglicht eine Steuerung über BLE oder Wi-Fi. Teil 2 umfasst eine Android-App zur Steuerung des ESP32.
  • ATOM Wanduhr: Die Wanduhr zeigt die Zeit auf zwei konzentrischen adressierbaren RGB-LED-Ringen an. Der innere Ring zeigt die Stunden, der äußere Ring die Minuten und Sekunden.
  • The Things Network mit Atom Lite und LoRaWAN-Einheit: Das Projekt beschreibt das Senden von Nachrichten an The Things Network mit MicroPython. Dafür wird ein The Things Network Gateway in der Nähe benötigt.
  • Sprachassistentenfähiges Gerät mit Atom Lite: Atom Lite steuert ein Gerät über Alexa.
  • M5Stack Weihnachts 3D POV Display: Das Projekt beschreibt ein kleines 3D POV Display als Weihnachtsdekoration.
  • PUSH6060 ATOM RS485 Test: Das Projekt beschreibt die Steuerung eines Push6060 mit ATOM und Tail485 unter UIFlow.
  • Alexa und Atom beziehungsweise Atom und SwitBot zur Steuerung einer Klimaanlage: Das Projekt verwendet eine Infrarot-Fernbedienungsfunktion mit M5Stack, erfasst die Temperatur eines Swichbot Thermo-Hygrometers und steuert ein Klimagerät automatisch.
  • M5Stack Weihnachten M5 Baum: Das Projekt beschreibt einen zu Weihnachten mit M5Stack-Geräten geschmückten Baum.
  • M5Stack Weihnachts Regenbogen LED-Streifen: Beispiel für die Verwendung von LED-Streifen mit M5 Atom Lite.