Προγραμματισμός πλακέτας esp32 με arduino ide

Σημείωση: Αυτό το σεμινάριο γράφτηκε μετά την επίσημη έναρξη της υποστήριξης του Arduino για πίνακες ESP32. Επομένως, εάν έχετε ακολουθήσει την παλιά μέθοδο χρήσης του GIT για να εγκαταστήσετε τους πίνακες, τότε θα πρέπει να ακολουθήσετε ξανά αυτά τα βήματα (συνιστάται ιδιαίτερα) εάν χρειάζεστε υποστήριξη για νέες βιβλιοθήκες. Εάν εργάζεστε με ESP32 για πρώτη φορά δεν χρειάζεται να ανησυχείτε για αυτό.

Το Διαδίκτυο έχει φτάσει σχεδόν σε κάθε τσέπη μέσω έξυπνων τηλεφώνων, εκτιμάται ότι περίπου 3,2 δισεκατομμύρια άνθρωποι χρησιμοποιούν το Διαδίκτυο, αλλά εκπληκτικά περίπου 8,4 δισεκατομμύρια συσκευές χρησιμοποιούν το Διαδίκτυο. Δηλαδή οι ηλεκτρονικές συσκευές συνδέονται με το Διαδίκτυο περισσότερο από το διπλάσιο του πληθυσμού που χρησιμοποιούν το Διαδίκτυο και κάνει τα πράγματα γύρω μας πιο έξυπνα κάθε μέρα. Ο κύριος λόγος είναι η άνοδος του Διαδικτύου των πραγμάτων που είναι κοινώς γνωστό ως IOT, εκτιμάται επίσης ότι μέχρι το τέλος του 2020 θα έχουμε 20,4 δισεκατομμύρια συσκευές συνδεδεμένες στο Διαδίκτυο. Επομένως, ήρθε η ώρα να προετοιμάσουμε και να σηκώσουμε τα μανίκια μας για να εργαστούμε με έργα IOT, αν θέλουμε να συμβαδίσουμε με αυτήν την εξέλιξη, τυχεροί για εμάς οι πλατφόρμες ανοιχτού κώδικα όπως το Arduino και το Espressif Systems έχουν κάνει τα πράγματα πολύ εύκολα για εμάς.

Η Espressif Systems ξεκίνησε το ESP8266-01 πίσω, το οποίο άνοιξε πόρτες σε πολλούς χομπίστες για να μπει στον κόσμο του IOT, από τότε η κοινότητα αναπτύσσεται έντονα και πολλά προϊόντα έχουν φτάσει στην αγορά. Τώρα η κυκλοφορία του ESP32 Espressif έχει οδηγήσει τα πράγματα σε ένα νέο επίπεδο. Αυτή η μικροσκοπική φτηνή μονάδα 8 $ είναι ένας επεξεργαστής 32-bit διπλού πυρήνα με ενσωματωμένο Wi-Fi και Bluetooth διπλής λειτουργίας με επαρκή ποσότητα ακίδων 30 I / O για όλα τα βασικά ηλεκτρονικά έργα. Όλες αυτές οι λειτουργίες είναι πολύ εύχρηστες, καθώς μπορούν να προγραμματιστούν απευθείας από το Arduino IDE. Έξοδος αρκετά… Ας ξεκινήσουμε λοιπόν τον προγραμματισμό του ESP32 με το Arduino IDE και στη συνέχεια μπορείτε να δοκιμάσετε όλα τα ενδιαφέροντα έργα που βασίζονται στο IoT χρησιμοποιώντας το ESP32.

Απαιτούμενα υλικά:

• Ενότητα ESP32
• Arduino IDE
• Καλώδιο προγραμματισμού (καλώδιο micro USB)
• Η πέτρα ψυχής από το MCU (απλά αστειεύομαι)

Πληροφορίες υλικού του ESP32:

Ας ρίξουμε μια ματιά στην ενότητα ESP32. Είναι ελαφρώς μεγαλύτερο από τη μονάδα ESP8266-01 και είναι φιλικό προς το breadboard, καθώς οι περισσότερες κεφαλίδες ακίδων έχουν σπάσει καθώς οι ακίδες I / O βλέπουν ο ένας τον άλλον, κάτι που είναι υπέροχο. Ας σπάσουμε τον πίνακα σε μικρά μέρη για να μάθουμε τον σκοπό κάθε τμήματος

Όπως μπορείτε να δείτε η καρδιά της μονάδας είναι ο ESP-WROOM-32 που είναι μικροεπεξεργαστής 32-bit. Διαθέτει επίσης μερικά κουμπιά και LED που εξηγούνται παρακάτω.

Υποδοχή Micro-USB: Η υποδοχή micro USB χρησιμοποιείται για τη σύνδεση του ESP32 στον υπολογιστή μας μέσω καλωδίου USB. Χρησιμοποιείται για τον προγραμματισμό της μονάδας ESP καθώς και για σειριακή αποσφαλμάτωση καθώς υποστηρίζει σειριακή επικοινωνία

Κουμπί EN: Το κουμπί EN είναι το κουμπί επαναφοράς της μονάδας ESP. Πατώντας αυτό το κουμπί θα επαναφέρετε τον κωδικό που εκτελείται στη μονάδα ESP

Κουμπί εκκίνησης: Αυτό το κουμπί χρησιμοποιείται για τη μεταφόρτωση του προγράμματος από το Arduino στη μονάδα ESP. Πρέπει να πατηθεί αφού κάνετε κλικ στο εικονίδιο μεταφόρτωσης στο Arduino IDE. Όταν πατήσετε το κουμπί εκκίνησης μαζί με το κουμπί EN, το ESP μπαίνει σε λειτουργία φόρτωσης υλικολογισμικού. Μην παίζετε με αυτήν τη λειτουργία, εκτός εάν γνωρίζετε τι κάνετε.

Κόκκινο LED: Το κόκκινο LED στην πλακέτα χρησιμοποιείται για να υποδείξει την παροχή ρεύματος. Ανάβει κόκκινο όταν τροφοδοτείται η πλακέτα.

Μπλε LED: Το μπλε LED στην πλακέτα συνδέεται με τον ακροδέκτη GPIO. Μπορεί να ενεργοποιηθεί ή να απενεργοποιηθεί μέσω προγραμματισμού. Σε ορισμένες κινεζικές κλωνοποιημένες σανίδες όπως η δική μου, αυτό το led μπορεί επίσης να είναι σε κόκκινο χρώμα.

Καρφίτσες I / O: Εδώ έχει σημειωθεί σημαντική ανάπτυξη. Σε αντίθεση με το ESP8266, στο ESP32 μπορούμε να έχουμε πρόσβαση σε όλους τους ακροδέκτες I / O της μονάδας μέσω των ακίδων. Αυτές οι ακίδες είναι ικανές για ψηφιακή ανάγνωση / εγγραφή, αναλογική ανάγνωση / εγγραφή, PWM, IIC, SPI, DAC και πολλά άλλα. Θα το εξετάσουμε αργότερα. Αλλά αν σας ενδιαφέρει μπορείτε να μάθετε μέσω της περιγραφής pin στο φύλλο δεδομένων ESP32.

ESP-WROOM-32: Αυτή είναι η καρδιά της μονάδας ESP32. Είναι ένας μικροεπεξεργαστής 32-bit που αναπτύχθηκε από τα συστήματα Espressif. Αν είστε περισσότερο τεχνικός, μπορείτε να διαβάσετε το φύλλο δεδομένων ESP-WROOM-32. Παραθέτω επίσης μερικές σημαντικές παραμέτρους παρακάτω.

ESP32
Προσδιορισμός	αξία
Αριθμός πυρήνων	2
Αρχιτεκτονική	32 bit
Συχνότητα CPU
Wi-Fi	ΝΑΙ
Bluetooth	ΝΑΙ
ΕΜΒΟΛΟ	512 KB
ΛΑΜΨΗ	16 MB
Καρφίτσες GPIO	36
Πρωτόκολλα επικοινωνίας	SPI, IIC, I2S, UART, CAN
Κανάλια ADC	18 κανάλια
Ψήφισμα ADC	12-bit
Κανάλια DAC	2
Ψήφισμα DAC	8-bit

Προς το παρόν είναι όλες οι πληροφορίες που πρέπει να γνωρίζουμε για το υλικό. Θα καλύψουμε περισσότερο σε βάθος καθώς προχωράμε με διαφορετικά έργα χρησιμοποιώντας το ESP32.

Κατάργηση της παλιάς έκδοσης του πίνακα ESP32

Αυτό το βήμα μπορεί να παραλειφθεί από χρήστες που χρησιμοποιούν το ESP32 με το Arduino για πρώτη φορά. Για άλλους που έχουν ήδη εγκαταστήσει την πλακέτα ESP32 στο Arduino χρησιμοποιώντας το GIT πρέπει να διαγράψουν το φάκελο Espriff από τον κατάλογο Arduino.

Οι χρήστες των Windows μπορούν να βρουν αυτόν τον φάκελο στο Documents / Arduino / hardware, απλώς να βρουν το φάκελο και να τον διαγράψουν οριστικά προτού προχωρήσετε σε άλλα βήματα.

Προετοιμασία του Arduino IDE σας

ΒΗΜΑ 1: Τώρα, ας ξεκινήσουμε. Το πρώτο βήμα θα ήταν να κατεβάσετε και να εγκαταστήσετε το Arduino IDE. Αυτό μπορεί να γίνει εύκολα ακολουθώντας τον σύνδεσμο https://www.arduino.cc/en/Main/Software και κατεβάζοντας το IDE δωρεάν. Εάν έχετε ήδη βεβαιωθείτε ότι είναι της τελευταίας έκδοσης.

ΒΗΜΑ 2: Μόλις εγκατασταθεί, ανοίξτε το Arduino IDE και μεταβείτε στο Files -> Preferences για να ανοίξετε το παράθυρο προτιμήσεων και εντοπίστε τα "πρόσθετα URL διευθύνσεων Boards:" όπως φαίνεται παρακάτω

ΒΗΜΑ 3: Αυτό το πλαίσιο κειμένου ενδέχεται να είναι κενό ή μπορεί επίσης να περιέχει κάποια άλλη διεύθυνση URL εάν το έχετε χρησιμοποιήσει προηγουμένως για ESP8266 Εάν είναι κενό, απλώς επικολλήστε την παρακάτω διεύθυνση URL στο πλαίσιο κειμένου

dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json

Εάν το πλαίσιο κειμένου περιέχει ήδη κάποια άλλη διεύθυνση URL απλώς προσθέστε αυτήν τη διεύθυνση URL σε αυτήν, διαχωρίστε και τα δύο με κόμμα (,). Το δικό μου είχε ήδη τη διεύθυνση URL ESP8266. Μόλις πρόσθεσα αυτήν τη διεύθυνση URL και πρόσθεσα ένα κόμμα, όπως αυτό

https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json,

Μόλις τελειώσω, τα παράθυρα προτιμήσεών μου έμοιαζαν παρακάτω. Απλώς κάντε κλικ στο OK και το παράθυρο θα εξαφανιστεί.

ΒΗΜΑ 4: Τώρα πηγαίνετε στο Εργαλεία -> Πίνακες -> Διοικητικοί Σύμβουλοι για να ανοίξετε το παράθυρο του Διοικητικού Συμβουλίου και να αναζητήσετε ESP32. Εάν η διεύθυνση URL επικολλήθηκε σωστά, το παράθυρο θα πρέπει να βρει την παρακάτω οθόνη με το κουμπί Εγκατάσταση , απλώς κάντε κλικ στο κουμπί Εγκατάσταση και ο πίνακας θα πρέπει να εγκατασταθεί.

ΒΗΜΑ 5: Βεβαιωθείτε ότι έχετε ενεργή σύνδεση στο Διαδίκτυο και περιμένετε έως ότου ολοκληρωθεί η εγκατάσταση. Μπορεί να χρειαστούν λίγα λεπτά με βάση την ταχύτητα της σύνδεσής σας στο Διαδίκτυο.

Αυτό είναι τώρα το Arduino IDE μας είναι έτοιμο να συνεργαστεί με το ESP32. Ας προχωρήσουμε και ελέγξτε αν λειτουργεί.

Προγραμματισμός ESP32 με Arduino IDE:

ΒΗΜΑ 1: Συνδέστε την πλακέτα ESP32 στον υπολογιστή σας μέσω του καλωδίου micro-USB. Βεβαιωθείτε ότι το κόκκινο LED πηγαίνει ψηλά στη μονάδα για να εξασφαλίσετε την παροχή ρεύματος.

ΒΗΜΑ 2: Ξεκινήστε το Arduino IDE και μεταβείτε στο Εργαλεία -> Πίνακες και επιλέξτε την πλακέτα ESP32Dev όπως φαίνεται παρακάτω

ΒΗΜΑ 3: Ανοίξτε τη διαχείριση συσκευών και ελέγξτε σε ποια θύρα είναι συνδεδεμένο το ESP32. Το δικό μου είναι συνδεδεμένο στο COM 8 όπως φαίνεται παρακάτω

ΒΗΜΑ 4: Επιστρέψτε στο Arduino IDE και στην περιοχή Εργαλεία -> Θύρα επιλέξτε τη θύρα στην οποία είναι συνδεδεμένο το ESP σας. Μόλις επιλεγεί, θα πρέπει να δείτε κάτι τέτοιο στην κάτω αριστερή γωνία του IDE.

ΒΗΜΑ 5: Ας ανεβάσουμε το πρόγραμμα Blink, για να ελέγξουμε εάν μπορούμε να προγραμματίσουμε τη μονάδα ESP32. Αυτό το πρόγραμμα θα πρέπει να αναβοσβήνει το LED σε διάστημα 1 δευτερολέπτου.

int LED_BUILTIN = 2; άκυρη ρύθμιση () {pinMode (LED_BUILTIN, OUTPUT); } κενός βρόχος () {digitalWrite (LED_BUILTIN, HIGH); καθυστέρηση (1000) digitalWrite (LED_BUILTIN, LOW); καθυστέρηση (1000) }

Το πρόγραμμα μοιάζει πολύ με τον κωδικό Arduino που αναβοσβήνει, επομένως δεν τους εξηγώ λεπτομερώς. Αλλά μια αλλαγή είναι ότι, εδώ στο ESP32 η ενδεικτική λυχνία LED είναι συνδεδεμένη με τον αριθμό pin 2, ενώ για το Arduino θα συνδεθεί με τον αριθμό pin 13.

ΒΗΜΑ 6: Για να ανεβάσετε τον κώδικα, απλώς κάντε κλικ στην αποστολή και θα πρέπει να δείτε την κονσόλα Arduino να εμφανίζει τα ακόλουθα εάν όλα λειτουργούν όπως αναμένεται.

Σημείωση: Για ορισμένες ενότητες, ίσως χρειαστεί να κρατήσετε πατημένο το κουμπί Boot κατά τη μεταφόρτωση για να αποφύγετε λάθη.

Αυτό είναι ότι ανεβάσαμε με επιτυχία τον πρώτο κωδικό στον πίνακα ESP32 μας. Η μονάδα μου με το LED που αναβοσβήνει φαίνεται παρακάτω

Με αυτόν τον τρόπο μπορεί να εφαρμοστεί ο προγραμματισμός ESP32 χρησιμοποιώντας το Arduino IDE. Μπορείτε να προχωρήσετε και να δοκιμάσετε τα άλλα παραδείγματα προγραμμάτων που είναι διαθέσιμα στο Αρχείο -> Παράδειγμα -> ESP32 για να εργαστείτε με άλλες λειτουργίες του ESP32. Εάν είχατε κάποιο πρόβλημα κατά τη λήψη αυτής της εργασίας, μη διστάσετε να δημοσιεύσετε το ερώτημα στις παρακάτω ενότητες σχολίων. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε το φόρουμ για να λάβετε τεχνική βοήθεια.