Olimex bringt Ethernet an Raspberry Pi Pico und ESP32

Olimex hat mit dem UEXT-CH390 ein Ethernet-Modul für Mikrocontroller-Boards vorgestellt. Explizit werden Raspberry Pi Pico, Pico 2 und verschiedene ESP32-Boards als Anwendungsfälle genannt. Auf der 50 × 21 Millimeter großen Platine sitzt ein CH390 von WCH, der Ethernet mit 100 Mbit/s unterstützt und über SPI mit dem Mikrocontroller kommuniziert. Die 100 Mbit/s beziehen sich auf die Ethernet-Verbindung. Wie viele Daten tatsächlich beim Mikrocontroller ankommen, hängt unter anderem vom SPI-Takt und von der Software ab.

Das Modul hat einen UEXT-Anschluss und einen kleineren pUEXT-Anschluss mit 1 Millimeter Rastermaß. Bei einem Board mit passender Buchse genügt ein Verbindungskabel. Beim originalen Raspberry Pi Pico oder Pico 2 muss man die SPI-Leitungen und die Stromversorgung separat verdrahten. Unter den unterstützten ESP32-Varianten sind der ESP32-S3, C3, C5 und C6, die keinen eigenen Ethernet-MAC mitbringen. Der CH390 lässt sich mit Arduino und ESPHome nutzen. Interessant ist das etwa für einen Wasserstandssensor im Keller oder eine Relaissteuerung im Metallschrank.

Für ESPHome liefert Olimex ein Beispiel mit dem eigenen RP2040-PICO30U-16. Dafür hat der Hersteller den bisher auf ESP32 beschränkten CH390-Treiber auf den RP2040 portiert und mit ESPHome 2026.9.0 auf echter Hardware getestet. Eine fertige UF2-Datei lässt sich im Bootmodus per USB auf das Board kopieren. Anschließend bezieht es seine IP-Adresse per DHCP, wird über die native ESPHome-API von Home Assistant erkannt und kann Firmware-Updates über das Netzwerkkabel empfangen. Wer Home Assistant gerade nicht laufen hat, kann die LED auch über eine lokale Webseite schalten. In Home Assistant stehen außerdem der Zustand der Boot-Taste und ein Zähler für Tastendrücke zur Verfügung. Fällt die Ethernet-Verbindung aus, blinkt die LED. Das spart bei der Fehlersuche mitunter den ersten Gang zum Router. Das ESPHome-Beispiel ist auf GitHub zu finden.

Wer den Treiber auf ein anderes Board portieren will, findet im Beispiel auch Hinweise zu den Eigenheiten der Anbindung. Über UEXT sind weder die Interrupt- noch die Reset-Leitung des CH390 herausgeführt. Der Treiber fragt den Zustand des Controllers daher regelmäßig ab und setzt ihn bei Bedarf per Software zurück. Gleichzeitige SPI-Zugriffe aus zwei Tasks führten laut Olimex bei der Entwicklung zu Hängern. In der veröffentlichten Fassung liest der Treiber die Register für den Verbindungsstatus deshalb innerhalb des Ethernet-Tasks aus, wo der Zugriff abgesichert ist.

Für Projekte ohne ESPHome gibt es ein Beispiel für das Pico SDK mit dem Netzwerkstack lwIP und einem kleinen Webserver. Olimex stellt außerdem die KiCad-Dateien und den Schaltplan zur Verfügung. Das UEXT-CH390 ist im Olimex-Shop für 4,95 Euro erhältlich.

Wer direkt ein Projekt mit ESP umsetzen will, findet Inspiration in unserem Artikel zum selbst gebauten BTHome-Sensor.