Los chips ESP32 son económicos, potentes, accesibles y están repletos de funciones, lo que los convierte en algunos de los mejores microcontroladores que existen para los fabricantes. Pero, ¿qué puedes hacer cuando tu proyecto crece demasiado para una placa de desarrollo ESP32 típica? Las aproximadamente dos docenas de GPIO integrados son de gran ayuda, pero eventualmente todos descubrirán que necesitan más.

Una nueva placa de desarrollo de código abierto creada por Dieu-de-l-elec llamada IOX-77 ofrece muchos más pines GPIO que una placa de desarrollo típica. Equipado con un microcontrolador ESP32-C3, el IOX-77 ofrece 75 pines GPIO disponibles. El ESP32-C3 en sí no tiene tantos pines GPIO, por lo que la placa depende de cinco chips CH32V003 adicionales para aumentar el número.

El pinout (📷: Dieu-de-l-elec)

En lugar de utilizar expansores GPIO tradicionales, el IOX-77 utiliza cinco microcontroladores CH32V003 que sabe comunican con el ESP32-C3 principal a través de I2C, actuando efectivamente como coprocesadores inteligentes en lugar de expansores pasivos. Este diseño permite que cada chip auxiliar contribuya con hasta 14 GPIO adicionales y al mismo tiempo ejecute su propio firmware personalizado. En la práctica, eso significa que el IOX-77 sabe comporta como un sistema de seis núcleos, donde sabe pueden ejecutar múltiples tareas en paralelo a través del ESP32 y los cinco chips auxiliares basados ​​en RISC-V.

Esta arquitectura abre la puerta a diseños integrados más sofisticados. Las operaciones urgentes, el manejo repetitivo de E/S o las macros personalizadas sabe pueden descargar a los chips CH32V003, liberando al ESP32 para centrarse en la lógica de nivel superior, las redes o la comunicación Bluetooth. Con 16 KB de memoria flash disponibles en cada MCU auxiliar, hay suficiente espacio para una funcionalidad independiente significativa en cada nodo.

A pesar de sus capacidades ampliadas, el IOX-77 sigue siendo compacto, ya que mide sólo 71 × 42 mm, un poco más largo que un Arduino Uno pero significativamente más pequeño que placas como la Mega. Funciona principalmente a 3,3 V, aunque 10 de sus GPIO son tolerantes a 5 V, lo que añade flexibilidad para interactuar con una gama más amplia de componentes.

El reverso del tablero (📷: Dieu-de-l-elec)

Los cabezales duales de 2x25 de 1,27 mm exponen todas las señales principales, mientras que los conectores FPC adicionales brindan acceso alternativo a las interfaces GPIO, I2C y UART. Una interfaz de programación dedicada permite que cada CH32V003 sabe flashee individualmente, y el ESP32 puede restablecer o administrar la energía de los chips auxiliares dinámicamente, lo que permite un funcionamiento de bajo consumo cuando no sabe necesita el máximo rendimiento.

En cuanto al software, una biblioteca compatible con Arduino simplifica el desarrollo al abstraer el sistema GPIO distribuido. Los desarrolladores pueden interactuar con los pines utilizando funciones familiares como digitalWrite() y analogRead(), mientras que el firmware subyacente maneja la comunicación con los microcontroladores auxiliares.

Al combinar procesamiento distribuido con expansión masiva de E/S, la IOX-77 va más allá de las limitaciones de las placas de desarrollo tradicionales. Para los fabricantes e ingenieros que construyen sistemas cada vez más complejos, ofrece una alternativa poderosa y flexible sin sacrificar la asequibilidad o la accesibilidad. Más detalles están disponibles en el repositorio GitHub del proyecto.