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一、ESP32-DevKitC 开发板介绍二、ESP32 开发环境1. Arduino IDE1.1 开发环境搭建步骤1.2 实验:使用 Arduino IDE 将代码上传到 ESP322. VS Code + PlatformIO IDE 扩展2.1 在 Windows 上安装 VS Code2.2 在 Windows 上安装 Python2.3 在 VS Code 上安装 PlatformIO IDE 扩展2.4 VS Code 快速界面概览2.5 PlatformIO IDE 概述2.5.1 创建一个新项目2.5.2 platformio.ini 文件 (设置窗口监视器的波特率)2.5.3 src 文件夹2.5.4 上传代码:ESP322.5.5 检测 COM 端口2.6 在 PlatformIO IDE 上安装 ESP32库附. VS Code 键盘快捷键参考 [Key Bindings for Visual Studio Code](/docs/getstarted/keybindings#_keyboard-shortcuts-reference)3. Thonny MicroPython (Python) IDE4. Mixly 米思齐图形化参考资料一、ESP32-DevKitC 开发板介绍
网上看到很多文章都提到了这样的ESP32、ESP32-WROOM-32、ESP32-WROOM-32E、ESP32-WROOM-32UE以及ESP32-DevKitC等等,却不知道它们之间到底是什么关系的产品介绍!与鑫官网之间的关系如下:
原来就是基于ESP32系列芯片设计加工出模组,然后再基于模组设计出开发板。可根据产品开发需要借助ESP芯片&模组选型工具 选择合适的芯片或模组。
乐鑫科技官网ESP-IDF编程指南ESP32 for Arduino - Libraries
目前,Arduino ESP32 支持以下带有 Arduino API 的外设。
以下内容参考: 1.【ESPRESSIF乐鑫官网】ESP32-DevKitC系列开发板介绍和 2.【 RNT】ESP32开发板入门
ESP3DevKitC是ESP32系列的入门级微型开发板,具备丰富的外设和优化2的布局。
ESP32-DevKitC 开发板已通过 Amazon AWS 认证。ESP32-DevKitC 开发板既支持乐鑫的开源物联网开发框架 ESP-IDF,也支持 FreeRTOS。用户通过 FreeRTOS 可以轻松连接 AWS IoT、AWS Greengrass 及更多丰富的 AWS 服务。
乐鑫官方基于ESP32-WROOM-32
模组(ESP32 系列模组包括:ESP32-WROOM 系列、ESP32-WROVER 系列及ESP32-MINI 系列)的ESP32 DEVKIT
开发板外形如下:
其他厂商二次开发设计的开发板:
图中开发板背面印着的网址www.doit.am是WIFI雷达探测预警系统。
以下内容参考:1.【ESPRESSIF乐鑫官网】ESP32-DevKitC V4 入门指南 和 2.【RNT】ESP32 引脚参考:您应该使用哪些 GPIO 引脚?
带有30个GPIO的版本
带有36个GPIO的版本
还有38个管脚的开发板,设计厂商不同,开发板的管脚也不相同。
二、ESP32 开发环境
ESP-IDF 乐鑫官方软件发开系统Arduino IDEVS Code + PlatformIO IDE 扩展1. Arduino IDE
以下内容参考:【RNT】在 Arduino IDE(Windows、Mac OS X、Linux)中安装 ESP32 开发板
1.1 开发环境搭建步骤
1.下载安装Arduino IDE:/en/Main/Software
2.Arduino IDE中添加ESP32开发板数据:安装完成后选择:文件>首选项>附加开发板管理器网址
中加入Arduino core for esp32的地址/dl/package_esp32_index.json
3.完成网址添加后就可以在:工具>开发板>开发板管理器
中搜索并下载esp32开发板数据包。
1.2 实验:使用 Arduino IDE 将代码上传到 ESP32
ESP32 测试安装将 ESP32 板插入您的计算机。打开 Arduino IDE 后,请执行以下步骤:
为了向您展示如何将代码上传到您的 ESP32 开发板,我们将构建一个简单的示例来让 LED 闪烁。
将以下 LED 闪烁代码复制到您的 Arduino IDE:
/*Blink*/// ledPin refers to ESP32 GPIO 23const int ledPin = 23;// the setup function runs once when you press reset or power the boardvoid setup() {// initialize digital pin ledPin as an output.pinMode(ledPin, OUTPUT);}// the loop function runs over and over again forevervoid loop() {digitalWrite(ledPin, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)delay(1000); // wait for a seconddigitalWrite(ledPin, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOWdelay(1000); // wait for a second}
实现四个LED依次流动点亮:
/*******************************************************ESP32LED流水灯功能:实现四个LED依次流动点亮引脚:D15,D4,D2,D5*******************************************************/char LEDPins[] = {15, 4, 2, 5}; // 设定连接的引脚int i = 0;int L1 = 0;int len = 0;void setup(){len = sizeof(LEDPins) / sizeof(char); //求数组的长度for (i = 0; i < len; i++) {//用for循环设置引脚为输出模式pinMode(LEDPins[i], OUTPUT);digitalWrite(LEDPins[i], LOW);}}void loop(){digitalWrite(LEDPins[L1], HIGH);delay(100);digitalWrite(LEDPins[L1], LOW);delay(100);L1 = L1 + 1;if (L1 > len || L1 < 0) //判断是否到最后一个灯或最前面的灯L1 = 0; //LED灯从头开始}
电路连接:
LED的限流电阻应该怎样选取,设置的合适的阻值。我们可以从LED的数据手册上查到LED的有关参数,要计算LED的限流电阻,最重要的参数为:正向电压(VF)、正向电流(IF)和最大峰值电流(Peak Forward Current)。
LED的正向电流可以取峰值,但是LED要使工作电流小于极限值,所以可以根据以下公式计算:
限流电阻 = 电源电压 – LED 的正向电压 / LED的正向电流
当然在计算出限流电阻阻值后,不是所有的电阻阻值在市场上都可以买到,我们需要选取一个在市场上可以买到的电阻,就需要选取一个与计算阻值相近的电阻阻值,在选取阻值玩后要再重新计算一下,确保LED的正向电流和正向电压没有超出极限值。
一般红绿LED的电压为1.8~2.4V,蓝白LED电压为2.8 ~ 4.2V;
3mmLED的额定电流为1~10mA;
5mmLED的额定电流为5~25mA;
10mmLED的额定电流为25~100mA;
程序下载:
Arduino IDE 菜单栏中选择【工具】-【开发板】-【ESP Dev Module】,再选择对应的USB端口。
下载程序的时候,按住ESP32 板上的“BOOT”或者RST按钮 。任选其一,网上有的是按住BOOT,有的是按住RST,我在测试的时候是按住后者解决下载失败问题的。
在您看到“Connecting........_____....._____....._
”之后 在您的 Arduino IDE 中显示消息,从“ BOOT ”按钮松开手指:
烧录程序报错:
注意
:如果您在尝试上传代码时收到以下错误,则表示您的 ESP32 未处于闪烁/上传模式。
报错1:Failed to connect to ESP32: Timed out... Connecting...
尝试将新代码上传到您的 ESP32 板时出现错误。
解决1: 参考:无法连接到 ESP32-等待数据包头超时
报错2 :A fatal error occurred: Failed to connect to ESP32: Timed out waiting for packet header
连接 ESP32 失败:等待数据包头超时 #1497
解决2:参考:下载程序的时候按住板子上RST按键
2. VS Code + PlatformIO IDE 扩展
参考资料:【RNT】用于 ESP32 和 ESP8266(Windows、Mac OS X、Linux Ubuntu)的 VS Code 和 PlatformIO IDE 入门
Arduino IDE 非常适合小型应用程序。但是,对于具有超过 200 行代码、多个文件以及自动完成和错误检查等其他高级功能的高级项目,带有 PlatformIO IDE 扩展的 VS Code 是最佳选择。
2.1 在 Windows 上安装 VS Code
转到/并下载适用于您的操作系统 (Windows) 的稳定版本。
2.2 在 Windows 上安装 Python
要使用 PlatformIO IDE 对 ESP32 和 ESP8266 板进行编程,您需要在计算机中安装 Python 3.5 或更高版本。我们使用的是 Python 3.8.5。
转到 /download 并下载 Python 3.8.5 或最新版本。
打开下载的文件以启动 Python 安装向导。
出现以下窗口。
安装成功后,将弹出以下窗口。
单击 Close 关闭即可。
2.3 在 VS Code 上安装 PlatformIO IDE 扩展
可以使用带有 PlatformIO IDE 扩展的 VS Code对ESP32和ESP8266板进行编程。按照以下步骤安装 PlatformIO IDE 扩展。
打开 VS Code 开发软件:
1.单击扩展图标或按Ctrl + Shift + X打开扩展选项卡2.搜索“PlatformIO IDE”3.选择第一个选项4.最后,点击安装按钮(注意:安装可能需要几分钟)
安装后,请确保已启用 PlatformIO IDE 扩展,如下所示。
之后,PlatformIO 图标应显示在左侧边栏上,以及将您重定向到 PlatformIO 主页的主页图标。
就这样,PlatformIO IDE 扩展成功添加到 VS Code。
如果在底部没有看到PIO图标和快速工具,则可能需要重新启动 VS 代码才能使更改生效。
无论哪种方式,建议在继续之前重新启动 VS Code。
2.4 VS Code 快速界面概览
打开 VS Code 。以下打印屏幕显示了左侧边栏上每个图标的含义及其快捷方式:
文件管理器跨文件搜索源代码管理(使用 gist)启动和调试您的代码管理扩展
此外,您可以按Ctrl + Shift + P或转到View > Command Palette…以显示所有可用的命令。如果您正在搜索一个命令并且您不知道它在哪里或它的快捷方式,您只需要转到命令面板并搜索它。
在底部,有一个带有 PlatformIO 命令的蓝条。
这是从左到右的图标:
主页PlatformIO Home构建/编译Build/Compile上传Upload清除Clean串行监视器Serial Monitor终端New Terminal
如果将鼠标悬停在图标上,它将显示每个图标的作用。
单击 PIO 图标来查看所有 PlatformIO 任务。
如果单击图标时任务未显示在 IDE 上,您可能需要单击顶部的三点图标 “…” 并启用 PlatformIO 任务,如下所示。
2.5 PlatformIO IDE 概述
如何创建、保存和上传“Blink_LED” sketch 到 ESP32 开发板。
2.5.1 创建一个新项目
在 VS Code 上,单击 PlartfomIO主页图标。单击+ 新项目以开始一个新项目。
为您的项目命名(例如Blink_LED)并选择您正在使用的电路板。在我们的例子中,我们使用的是DOIT ESP32 DEVKIT V1。框架应该是“Arduino”才能使用 Arduino 内核。
您可以选择默认位置来保存您的项目或自定义位置。
默认位置在此路径Documents > PlatformIO > Projects中。对于此测试,您可以使用默认位置。最后,点击“完成”。
可以从 **Explorer ** 选项访问 Blink_LED 项目。
VS Code 和 PlatformIO 的文件夹结构与标准的Arduno.ino
项目不同。如果单击资源管理器选项卡,将看到它在项目文件夹下创建的所有文件。似乎有很多文件可以使用。但是,不用担心,通常只需要处理其中的一两个文件。
2.5.2 platformio.ini 文件 (设置窗口监视器的波特率)
platformio.ini文件是您项目的 PlatformIO 配置文件。它显示了您项目的平台、板和框架。您还可以添加其他配置,例如要包含的库、上传选项、更改串行监视器波特率和其他配置。
platform:对应板子使用的SoC。board:你正在使用的开发板。框架:将运行项目代码的软件环境。
对于 ESP32 和 ESP8266,如果您想在串行监视器中使用115200 的波特率,只需将以下行添加到您的platformio.ini文件中。
monitor_speed = 115200
之后,请确保按Ctrl + S保存对文件所做的更改。
2.5.3 src 文件夹
src文件夹是您的工作文件夹。在src文件夹下,有一个main.cpp文件。那是您编写代码的地方。单击该文件。Arduino 程序的结构应该包含setup()
andloop()
函数。
在 PlatformIO 中,您所有的 Arduino 草图都应该以#include <Arduino.h>
头文件开始 。
2.5.4 上传代码:ESP32
将以下代码复制到您的main.cpp文件中。
#include <Arduino.h>#define LED 2void setup() {// put your setup code here, to run once:Serial.begin(115200);pinMode(LED, OUTPUT);}void loop() {// put your main code here, to run repeatedly:digitalWrite(LED, HIGH);Serial.println("LED is on");delay(1000);digitalWrite(LED, LOW);Serial.println("LED is off");delay(1000);}
方式一:可以转到 PIO Project Tasks 菜单并选择Upload;方式二:单击VS Code 左下角的 “上传”图标来编译和上传代码。
2.5.5 检测 COM 端口
PlatformIO 将自动检测您的开发板所连接的端口。要检查连接的设备,您可以转到PIO主页并单击Devices图标。
2.6 在 PlatformIO IDE 上安装 ESP32库
如果您需要在 PlatformIO IDE 中安装库,请按照下一个过程。
单击主页图标转到 PlatformIO主页。单击左侧栏上的库图标。
搜索要安装的库。例如Adafruit_BME280
。
单击要包含在项目中的库。然后,单击添加到项目。
选择要使用库的项目。
附. VS Code 键盘快捷键参考 Key Bindings for Visual Studio Code
3. Thonny MicroPython (Python) IDE
参考资料:【RNT】40+ MicroPython Projects, Tutorials and Guides with ESP32 / ESP8266
待续……
4. Mixly 米思齐图形化
mixly 1.1.7 版本报错1:Timeout: Serial has no response! Now retry...
Error:Serial has no response after retry! Now exit.
解决1:点击菜单栏中的【初始化固件】,然后按住BOOT按键不放,直到出现“Connecting........_____....._____....._
”之后。初始化完固件之后,选择【开发板型号】,选择【端口】,点击【上传】即可。
Mixly2.0
两种方式下载:
第一种:网盘软件下载 Mixly2.0 RC2 提取码:ny1n
第二种:Mixly 升级安装助手
找到旧版Mixly 中的一键更新,在弹出的安装升级助手窗口选择安装功能即可。
资料下载:
青少年机器人等级考试软件及学习资料下载(5-6级)智能硬件项目教程——基于ESP32(全国青少年机器人技术等级考试五、六级指定教材)
参考资料
[1]强烈推荐【RNT】 ESP32 开发板入门
[2]【CSDN@Naisu Xu】 专栏:ESP32与ESP8266相关
ESP32概述与入门准备之模块介绍使用Arduino开发ESP32(01):开发环境搭建使用MicroPython开发ESP32(01):开发环境搭建 快速入门
[3] 官方教程 PlatformIO IDE for VSCode