Placas ESP32
La primera decisión con un ESP32 no es el chip sino el formato: DevKit de 30 o 38 pines para protoboard, XIAO del porte de un pulgar para un equipo a batería, o una placa que ya trae pantalla, cámara o relés. Después viene el chip: el clásico de doble núcleo, o los C3, S3 y C6 con RISC V y radios nuevas.
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Cómo elegir tu placa ESP32
El chip: clásico, C3, S3, C6 o P4
El ESP32 clásico (ESP WROOM 32) es doble núcleo Xtensa LX6 con reloj ajustable de 80 a 240 MHz, 520 KB de SRAM y 4 MB de flash, y es el único de la familia que suma Bluetooth Clásico además de BLE: los chips nuevos traen solo la variante de bajo consumo. El C3 es un solo núcleo RISC V a 160 MHz con Bluetooth 5.0 LE, pensado para bajo consumo y bajo costo. El S3 vuelve al doble núcleo (Xtensa LX7 a 240 MHz) y agrega un set de instrucciones vectoriales; las placas S3 que tenemos traen 8 MB de PSRAM, que es lo que permite correr modelos de visión o de audio en la propia placa. El C6 es el que trae WiFi 6, Zigbee 3.0 y Thread, el camino para armar dispositivos Matter, y reparte el trabajo entre un núcleo de alto rendimiento a 160 MHz y otro de bajo consumo a 20 MHz. El P4 es otra cosa: 360 MHz de doble núcleo RISC V para video e IA, sin radio en el chip principal, con un coprocesador C6 al lado que le pone WiFi 6 y Bluetooth 5 LE.
ESP32 o ESP8266
El ESP8266 sigue siendo la vía más barata para un nodo que solo se conecta al WiFi: un núcleo Xtensa LX3 a 80 o 160 MHz y una sola entrada analógica. Lo que no tiene es Bluetooth ni un segundo núcleo, así que queda corto apenas el proyecto suma BLE, varias tareas en paralelo o más de una señal analógica. Lo tienes como NodeMCU (con chip USB CP2102 o CH340 según la versión) y como D1 Mini, más compacto, ambos con 4 MB de flash. El ESP 01S es otro animal: un módulo con 1 MB de flash según la versión, que se alimenta con 3,0 a 3,6V, habla por UART a 115200 baudios y necesita un adaptador serial aparte porque no trae puerto USB.
El formato y los pines: 30, 38 o XIAO
El DevKit clásico se pincha en la protoboard, expone los pines con serigrafía y es el formato más documentado; las dos versiones que tenemos se eligen por conector, micro USB o USB tipo C, al mismo precio. El de 38 pines lleva más pines del módulo a los headers que el de 30 y a cambio suele ser más ancho o más largo, cosa que importa cuando le busques un accesorio. El XIAO es del porte de un pulgar, 20 x 17,5 mm la C3 y 21 x 17,5 mm la S3, con circuito de carga para batería de litio y conector U.FL para antena externa, pensado para un equipo portátil. El C3 Super Mini mide 22,5 x 18 mm y baja a 43 µA en reposo profundo, la elección para un nodo que solo lee un sensor y publica el dato.
Revisa los pines antes de comprar un shield
El formato de 30 y el de 38 pines no son intercambiables, y ahí se pierde plata. El shield de expansión DEVKIT V1 y el de terminales a tornillo están hechos para el DevKit de 30 pines; el de tornillo exige 23,21 mm exactos entre las dos filas de pines, así que conviene medir tu placa con un pie de metro antes. El módulo PLC industrial ES32A08, al revés, pide un DevKit V1 de 38 pines. A cambio, el shield de expansión suma lo que la placa pelada no tiene: entrada de 6,5 a 16V por jack DC y un jumper para elegir si los pines de alimentación entregan 5V o 3.3V.
Cuando la placa ya trae la pantalla
Conectar una pantalla y su panel táctil por separado te puede consumir más de diez pines, y el cableado limita los cuadros por segundo. Las placas todo en uno lo resuelven: la de 2,8 pulgadas (320 x 240) y la TZT de 2,4 pulgadas (240 x 320) usan panel táctil resistivo, vienen con lápiz óptico y ranura microSD, y están listas para LVGL. La de 1,28 pulgadas (240 x 240) y la de 7 pulgadas (800 x 480) son capacitivas, o sea responden al dedo, mientras que el panel resistivo trabaja por presión. La T TGO de 1,14 pulgadas es una IPS con conector para batería de litio, pensada como indicador portátil más que como interfaz táctil.
Cámara, LoRa, Ethernet o red celular
Para video, el ESP32 CAM trae el sensor OV2640 de 2 MP y 4 MB de PSRAM, y el nuestro incluye la placa base ESP32 CAM MB con chip CH340 y micro USB, que es justo lo que te ahorra programarlo con un adaptador serial externo. Para largo alcance sin WiFi, el Heltec LoRa 32 combina ESP32, radio SX1276/SX1278 de 863 a 928 MHz y una OLED de 0,96 pulgadas, mientras que el kit XIAO ESP32 S3 con Wio SX1262 se apila y corre el firmware Meshtastic. Si lo que falta es red cableada, el WT32 ETH01 agrega puerto Ethernet y se alimenta con 3.3V o 5V, uno u otro, nunca los dos a la vez. Y para salir por celular hay dos caminos: la tarjeta base LilyGo con ranura mini PCIe, donde el módem se compra aparte, o la placa LilyGo que ya lo trae integrado con su ranura nano SIM.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre un ESP32 y un ESP8266?
El ESP32 tiene dos núcleos, suma Bluetooth al WiFi, llega a 18 canales de conversión analógica y trae 520 KB de SRAM. El ESP8266 tiene un solo núcleo a 80 o 160 MHz, solo WiFi y una única entrada analógica. Para leer un sensor y publicar el dato en una red local, un ESP8266 alcanza de sobra, y las placas de entrada NodeMCU y D1 Mini quedan por debajo del DevKit ESP32 más económico. Apenas necesitas Bluetooth, varias señales analógicas o correr tareas pesadas en paralelo, la placa correcta es el ESP32.
¿Puedo conectar un sensor de 5V directo a un ESP32?
No a los pines de datos. Los GPIO del ESP32 trabajan a 3.3V y no toleran 5V: aplicar una señal de 5V a una entrada lo puede dañar de forma permanente. Entre medio va un conversor de nivel lógico bidireccional, que traduce 5V a 3.3V y al revés. La confusión típica viene de la alimentación: la placa sí se alimenta con 5V por el puerto USB o por el pin 5V, porque lleva un regulador a bordo, y lo que queda a 3.3V es toda la lógica. Al pin 3V3 nunca le apliques más de 3.3V. Con el ESP8266 rige exactamente lo mismo.
¿En qué se diferencian el clásico, el C3, el S3 y el C6?
El clásico es doble núcleo Xtensa y el único con Bluetooth Clásico además de BLE, útil si vas a seguir tutoriales antiguos al pie de la letra. El C3 es un núcleo RISC V a 160 MHz con Bluetooth 5.0 LE: menos potencia, mucho menos consumo y un chip diseñado para el bajo costo. El S3 es doble núcleo con instrucciones vectoriales, y las placas S3 que tenemos llevan 8 MB de PSRAM, la elección cuando el proyecto procesa imagen o sonido en el propio dispositivo. El C6 es el que trae WiFi 6, Zigbee 3.0 y Thread, y por eso es el que sirve para dispositivos Matter o para hacer de pasarela entre protocolos.
¿Con qué se programa un ESP32?
Con el IDE de Arduino instalando el soporte de placas de Espressif, que es el camino más corto si vienes del mundo Arduino. También corre MicroPython, más cómodo de escribir, aunque interpreta cada instrucción y por eso queda algo más lento que un programa compilado. Para proyectos grandes están el SDK oficial de Espressif (ESP IDF) y PlatformIO. Si tu placa usa un chip CH340 como conversor USB, en Windows puede que tengas que instalar su driver una vez para que aparezca el puerto. Y con el firmware ya andando, el ESP32 admite actualización OTA por la propia red WiFi, así que no tienes que llegar con el cable hasta el dispositivo instalado.
¿Por qué dicen que el ESP32 CAM es difícil de programar?
Porque el módulo pelado no tiene puerto USB ni chip conversor serial: hay que usar un adaptador externo y llevar el pin IO0 a tierra para entrar en modo descarga. El que tenemos viene con la placa base ESP32 CAM MB, que trae chip CH340 y micro USB: encajas el módulo encima y lo programas con un cable común. Si después el streaming se corta o la placa se reinicia al iniciar el video, casi siempre es la alimentación: entre el WiFi y el encendido del sensor hay picos de consumo, y su ficha pide 5V a 1A continuos como mínimo.
¿Sirve cualquier shield para cualquier ESP32?
No, y es el error más caro de esta familia. El shield de expansión DEVKIT V1 y el de terminales a tornillo están hechos para el formato de 30 pines, y el de tornillo exige 23,21 mm exactos entre las dos filas, con borneras para cable de 26 a 16 AWG y hasta 1A por terminal. Las placas de 38 pines suelen ser más anchas o más largas, así que por lo general no calzan. Al revés ocurre igual: el módulo PLC ES32A08 está diseñado para un DevKit V1 de 38 pines. Mide tu placa antes de comprar el accesorio.
¿Cuándo conviene ponerle una antena externa?
Cuando el dispositivo queda lejos del router, dentro de una caja metálica o pegado a otros componentes que meten ruido. La antena de 2,4 GHz con cable U.FL a SMA entrega 2 dBi con impedancia de 50 Ω y te deja montarla lejos del microcontrolador, que es parte de la mejora frente a la antena impresa en la placa. Solo sirve si tu placa trae el conector U.FL: lo tienen las XIAO ESP32 C3, S3 y C6, y la placa Mega WiFi lo trae para el WiFi de su ESP8266. Si tu placa no lo trae, no hay dónde enchufarla.
La guía de las placas ESP32 y ESP8266
Qué es un ESP32 y qué trae dentro
El ESP32 es un microcontrolador de Espressif que integra WiFi de 2,4 GHz y Bluetooth en el mismo chip, algo que en una placa clásica de 8 bits obliga a sumar un módulo aparte. En su versión más conocida, el módulo ESP WROOM 32, son dos núcleos Xtensa LX6 con reloj ajustable de 80 a 240 MHz, 520 KB de SRAM y 4 MB de flash, más un conjunto grande de periféricos: hasta 18 canales de conversor analógico digital de 12 bits, dos salidas DAC de 8 bits, hasta 16 canales PWM, sensores táctiles capacitivos, sensor Hall, I2C, SPI, UART e I2S. Una placa DevKit toma ese módulo y le agrega lo que falta para trabajar: el conversor USB a serial, que en el DevKit clásico es un CP2102, el regulador de voltaje, los botones EN y BOOT para entrar en modo programación, y los pines expuestos para pinchar en la protoboard.
La familia completa: clásico, C3, S3, C6, P4 y el ESP8266
Bajo el nombre ESP32 conviven chips bastante distintos. El clásico es el doble núcleo Xtensa con Bluetooth Clásico v4.2 y BLE. El C3 cambió a un solo núcleo RISC V a 160 MHz y se quedó con Bluetooth de bajo consumo: menos potencia, mucho menos gasto de batería y un chip diseñado para el bajo costo. El S3 recupera el doble núcleo, ahora Xtensa LX7 a 240 MHz, y suma un set de instrucciones vectoriales; las placas S3 del catálogo vienen con 8 MB de PSRAM y 8 MB de flash, que es lo que hace posible correr modelos de visión o de audio en el propio dispositivo sin pasar por la nube. El C6 apuesta a la conectividad: WiFi 6 en 2,4 GHz, Bluetooth de bajo consumo, Zigbee 3.0 y Thread, con un núcleo de alto rendimiento a 160 MHz y otro de bajo consumo a 20 MHz para mantener la conexión mientras el resto duerme. El P4 es el caso raro, porque su chip principal no lleva radio: son 360 MHz de doble núcleo RISC V dedicados a video e inteligencia artificial, y la conectividad se la da un coprocesador ESP32 C6 al lado, con WiFi 6 y Bluetooth 5 LE. Y por debajo de todos está el ESP8266, un solo núcleo, solo WiFi y una única entrada analógica, que sigue siendo la forma más económica de dejar algo conectado.
Los formatos: DevKit, XIAO, Super Mini y placas todo en uno
El mismo chip llega en formatos que cambian por completo el proyecto. El DevKit clásico, de 30 o 38 pines, es el de prototipar: entra en la protoboard, tiene la serigrafía a la vista y es el que aparece en la mayoría de los tutoriales. El XIAO va al otro extremo, 20 x 17,5 mm la C3 y 21 x 17,5 mm la S3, con circuito de carga de batería de litio y conector U.FL, pensado para un dispositivo portátil; el C3 Super Mini juega en esa misma liga, apenas más grande con 22,5 x 18 mm, y baja a 43 µA en reposo profundo. Después están las placas que ya integran algo: pantalla táctil de 1,28, 2,4, 2,8 o 7 pulgadas con soporte para LVGL, cámara OV2640 en el ESP32 CAM, radio LoRa en el Heltec y en el kit para Meshtastic, puerto Ethernet en el WT32 ETH01, o un módem celular con ranura para SIM. Integrar la pantalla en la placa no es solo comodidad: conectar pantalla y panel táctil por separado puede consumir más de diez pines GPIO, y el bus impreso en la PCB sube la tasa de refresco frente al mismo montaje hecho por cables.
Cómo se programa y qué necesitas para partir
Con el IDE de Arduino y el soporte de placas de Espressif instalado, un ESP32 se programa igual que un Arduino: eliges la placa, eliges el puerto y subes el código. También corre MicroPython, más rápido de escribir pero algo más lento de ejecutar porque tiene que interpretar cada instrucción, y para proyectos grandes están el SDK oficial ESP IDF y PlatformIO. Lo mínimo para empezar es la placa, un cable de datos y una protoboard con cables jumper. Tres detalles que conviene tener claros desde el primer día: los GPIO trabajan a 3.3V y no toleran señales de 5V, así que cualquier sensor o módulo de 5V necesita un conversor de nivel lógico bidireccional; si tu placa usa un chip CH340 como conversor USB, en Windows hay que instalar el driver una vez para que aparezca el puerto; y en el ESP32 clásico la radio comparte recursos con el segundo conversor analógico digital, así que con el WiFi encendido los pines del ADC2 no sirven para leer señales analógicas y esas lecturas hay que dejarlas en pines del ADC1. Ya con el firmware corriendo, la actualización OTA por WiFi te evita volver con el cable a un dispositivo instalado.
Del prototipo a la instalación: relés, riel DIN y buses industriales
Cuando el proyecto sale de la protoboard y va a un tablero, cambian las prioridades: importa el montaje, la alimentación y el aislamiento. Ahí entran las placas con relés. La KC868 A6 trae el ESP WROOM 32 a bordo, trabaja con 12V DC y entrega 6 relés de 10A a 250V AC con contactos NO, COM y NC, 6 entradas digitales optoacopladas, 4 entradas analógicas de 0 a 5V, 2 salidas de 0 a 10V, RS485 y RS232, además de zócalos para módulos nRF24L01 y LoRa. El módulo PLC ES32A08 y el módulo de relés para riel DIN funcionan con 24V DC y no incluyen el microcontrolador: son placas base que reciben un DevKit V1 de 38 pines y un DevKitC respectivamente, y hay que comprarlo aparte. El ES32A08 suma lo que pide una instalación de verdad: 8 relés de 10A a 250V AC, RS485 para Modbus, 4 canales de 0 a 20 mA y 4 de 0 a 10V para sensores industriales, 8 entradas NPN optoaisladas de 3 a 24V y un display de 7 segmentos de 4 dígitos, todo compatible con ESPHome o Tasmota si prefieres no escribir el firmware desde cero. Si la carga es más liviana, la placa de 6 relés con XIAO ya trae el ESP32 C3 integrado en la misma placa y conmuta 5A a 250V AC alimentándose con 5V DC. Y si el tablero sale por red celular, la tarjeta base LilyGo con ranura mini PCIe tiene un detalle que conviene saber antes: su chip de gestión de energía deja apagado el riel de alimentación del puerto mPCIe al arrancar, y ese riel de 3.3V se habilita por I2C desde el código, no solo con enchufar el módem.
