老宇哥带你玩转ESP32:01入门介绍

芯片之家 2021-12-30 12:15

接触物联网差不多10年了。

先跟大家聊聊,老宇哥11年进入大学,大一就在实验室开始了电子研发,记得那时候师兄介绍我买了一块郭天祥老师的51开发板,还有配套的一本书,虽然从小非常喜欢电子,经常折腾,有一些硬件相关知识,但是软件可是从来没接触过,看到第一行代码就懵逼了,这是啥?

后来问隔壁师兄,师兄很耐心,跟我简单讲解了一下,然后让我看一本C语言的书,说先简单看一看,不用看的很深,边看边学,就这样,在无数次的逃课以及晚上挑灯奋斗之后,我成功点亮第一个灯了,那时候的兴奋无以言表。郭老师的那本神作通俗易懂,我也是激动的做一个个的小实验,边学边补充,遇到不懂的先查资料,实在不会的,就跟实验室的伙伴们讨论,那时候的求知欲非常强烈,实验室也是经常呆到晚上10点之后,慢慢的小小的入门了。

后来大二参加比赛,第一个应该是合泰杯吧,比赛要求必须要用合泰的芯片开发,当时拿到几个合泰的开发板,开始也是不知所措,我只用过51呀,这芯片怎么开发?后来也是跟伙伴们讨论交流,安装对应的开发环境,驱动,跑第一个点灯例程,简单熟悉串口,定时器等外设,再添加自己的逻辑。

当时做了一个WiFi智能排插,也是我做的第一个智能家居类小制作,当时的条件并不像现在这么高级,我自己做硬件以及嵌入式软件这边,找同学介绍了一个计算机学院的同学,做APP的开发,还有一个用java简单做了一个小服务器,用于数据转发,然后开始恶补网络方便的一些知识,什么路由器,TCP,UDP,WiFi模块,端口映射、内网穿透什么的,用有人的WiFi模块,花生壳做的内网穿透,也是实现了简单的远程以及局域网控制,不过最后只拿了一个三等奖。

从这开始,基本上都很关注物联网行业,到现在从事做家电相关产品,一直都是围绕物联网相关在做。

关于做产品或者是小制作,从方案角度,一般有以下下几种:

  • 用一些开源硬件平台,类似Arduino,树莓派等,网上学习资料,各种库,开源项目非常多,简单易懂,但是灵活性、效率没那么高,创客们用的多;
  • 用51,STM8,MSP430,STM32等单片机,最接地气的方式,可以深入控制到寄存器,MCU品牌,资料也是非常多,原子,野火等开发板都非常不错,简单点的裸机开发即可,结合一些嵌入式的实时操作系统,FreeRTOS、UCOS、RTT等,可以做一些复杂点的项目;
  • 用Linux或者FPGA开发,有一些要求高的项目,单片机等满足不了,例如做一些高级的显示,工控板,复杂的应用等,门槛比较高,韦东山,原子,野火,朱友鹏老师等都有出了一些非常好的教程,真正深入进去,才能体会到Linux的博大精深。

老宇哥打算写一些基础的文章,跟大家一起做一些好玩有趣的项目,ESP8266,ESP32等乐鑫推出的芯片深受国内外爱好者的喜欢,业内人士应该没多少人没听过ESP8266,我们本次选用ESP32系列的模块进行开发,以最简单的方式给大家展示。

关于ESP32的开发,有几种开发方式:

  • Arduino方式开发,得益于简单易上手的体验,Arduino无疑成为最成功的开源硬件平台之一,结合众多的开源库,可玩性非常非常高
  • Espressif IDF,这是乐鑫官方的原生开发方式,设置工具链,自己安装CMake Ninja编译构建工具,获取ESP-IDF软件开发框架,运行工具链脚本,Windows,Linux,macOS下均可以开发,新手配置略显复杂,但代码效率最高;
  • 在VSCode下添加ESP-IDF插件,跟第二种一样,但可以一键配置好环境,编译工具什么的都会自动安装好,体验还是不错的,产品级别的ESP32推荐此方式开发
  • microPython方式开发,类似Arduino的开发方式,大部分语法都能跟Python兼容;
  • AT命令开发方式。

这里我们选择用Arduino的方式开发(后续会介绍VSCode下添加ESP-IDF插件的开发),Arduino core for the ESP32是乐鑫官方主导开发维护的,看到这里可能有部分同学要批我,为啥还用Arduino这么“low”的开发方式,有一些骨子里不太看得起Arduino,其实Arduino这些年发展非常好,效率虽然比传统开发可能会慢一丢丢,但是在这么强的芯片性能下基本上可以忽略了,还有一些说底层屏蔽了太多的东西,看不到实际的寄存器操作,其实用官方SDK开发也不是一样,都是在调库,当我们想了解实际怎么控制的,同样的可以打开库,去看库是怎么实现的。最最重点的一点,Arduino有很多很多优秀的库,非常方便我们做一些小制作。

接下来进入正式的开发,完全没Arduino基础的,先自行学习一下。

1、ESP32介绍

ESP32 芯片是由乐鑫公司继 ESP8266 芯片后推出的又一款集成 WiFi/BLE 功能的微控制器。性能比 ESP8266 更加强大,ESP32 芯片或模组具有下列特点:

功能框图:

引脚图,初期开发我们就用ESP32-DevKit开发板,便宜好用。

2、开发环境搭建

  • Arduino软件安装,下载Arduino IDE并安装,当然也可以用其它编辑器,VSCode + PlatformIO IDE插件等方式,这个后续介绍。https://www.arduino.cc/en/software
  • Arduino IDE中添加对应开发板,在文件->首选项->附加开发板管理网址中,添加ESP32的管理网址:https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json
  • 添加开发板,在工具->开发板->开发板管理中,搜索esp32,如下图所示,安装Arduino core for esp32,过程可能比较慢,也可能需要科学上网才能安装好
  • 然后选择中对应的开发板,我们可以看到这里有很多不同的ESP32开发板,这里选择ESP32 Dev Module就可以了

3、程序测试

void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("");
}

void loop()
{
  Serial.println("Hello World!");
  Serial.println("This is my first esp32 code!");
  delay(1000);
}

非常非常简单,默认已经引用了ESP32的头文件,通过Serial.begin(115200);初始化串口波特率之后,就可以通过Serial.println();打印输出了。

选中对应串口并点击编译下载

通过串口观察实际效果

今天我们先介绍到这里,先有个大概的感觉,后面我们会一一介绍ESP32的外设,然后分享很多好玩有趣的物联网项目,敬请期待!

感谢大家阅读到这里,我们建了一个微信群,用于讨论Arduino、ESP32、物联网相关内容,有兴趣的小伙伴可以加微信apink666888或者karaxiaoyu加入群聊,一起交流学习,为保证群的纯净,关闭了自动进入,谢谢大家!

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评论 (6)
游客_539802022-01-03 02:41
带我一个呗,搞搞adf
游客_025142021-12-31 17:42
没错,我也是被郭天祥老师的《10天学会单片机》领进门的[呲牙]
游客_982102021-12-31 14:25
看到郭天祥我属实是破防了
游客_982362021-12-31 11:13
Hello also the foreigners who study in china can join the group(?) i have many questions! Thanks you
游客_712632021-12-30 23:37
进不去呀
游客_156932021-12-30 23:19
彩色的引脚图是用什么画的?很漂亮啊
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