ESP32 のダウンロードモード自動切替回路のしくみ
ESP32 を通常起動（リセットのみ）／ダウンロードモード（ブートローダー起動）へ自動で切り替える回路について解説します。短押し／長押しで以下の２段階動作を実現しています。
回路図（抜粋）
動作概要
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短押し（≲50 ms）
- EN ピン が瞬間的に LOW → ESP32 がリセット
- GPIO0 は HIGH のまま → 「通常起動」
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長押し（≳50 ms）
- EN ピン が LOW → リセット開始
- RC タイマーがタイムアウト → 比較器が出力を LOW に
- GPIO0 が LOW に引き下げられる → 「ダウンロードモード起動」
回路構成要素と役割
| 部分 | 回路構成 | 役割 |
|---|---|---|
| EN ワンショット回路 | R7（10 kΩ）＋C23（1 µF） | 短押しで EN を瞬時に LOW にし、リセットをかける |
| 信号分離ダイオード | D6（1N4148） | EN 側と BOOT 側の RC ネットワークを相互干渉なく OR 結合 |
| BOOT 遅延回路 | R8（680 kΩ）＋C18（10 µF）＋D7（1N4148） | 長押し検知用の RC タイミングと放電パス |
| 比較器 | U5（GS321） | +/– 端子で約 VDD/2（1.65 V）を比較し、出力をデジタル切替 |
| 基準電圧分圧 | R13＝R14（各10 kΩ） | 比較器の – 端子に与える基準電圧（VDD/2）を生成 |
| GPIO0 プルダウン | U5 出力 → GPIO0 | 比較器出力が LOW のとき GPIO0 を GND へ引き下げ |
動作フロー
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ボタン押下直後（短押し）
- D6 経由で C23 が放電 → EN ピン LOW → ESP32 リセット
- C18 はまだ十分に放電されず +端子 > Vref → 比較器出力は HIGH → GPIO0 = HIGH
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長押し検知後
- R8＋C18 の RC 時定数（約 50 ms）で +端子電圧が Vref 以下に
- 比較器出力が LOW → GPIO0 が GND へ
- EN と GPIO0 が同時に LOW → ブートローダーモードで起動
短押し vs. 長押しの違い
- 短押し: リセットのみ
- 長押し: リセット ＋ GPIO0=LOW → ダウンロードモード
この回路により、ユーザはボタンの押し分けを意識せずとも確実にブートローダーモードへ入れます。
参考
コメント
- GPTに解説してもらっています