- Erforderliche Materialien:
- Hardware-Informationen von ESP32:
- Programmieren des ESP32
- Vorbereiten Ihrer Arduino IDE:
- Programmieren von ESP32 mit Arduino IDE:
Das Internet hat über Smartphones fast jede Tasche erreicht. Schätzungen zufolge nutzen etwa 3,2 Milliarden Menschen das Internet, aber überraschenderweise nutzen etwa 8,4 Milliarden Geräte das Internet. Das heißt, elektronische Geräte sind mehr als doppelt so viele Menschen mit dem Internet verbunden, die das Internet nutzen, und es macht die Dinge um uns herum jeden Tag intelligenter. Der Hauptgrund ist der Boom des Internet der Dinge, der allgemein als IOT bekannt ist. Es wird auch geschätzt, dass bis Ende 2020 20,4 Milliarden Geräte mit dem Internet verbunden sein werden. Es ist also an der Zeit, uns auf die Arbeit mit IOT-Projekten vorzubereiten, wenn wir mit dieser Entwicklung Schritt halten möchten. Glücklicherweise haben uns die Open-Source-Plattformen wie Arduino und Espressif Systems die Dinge sehr leicht gemacht.
Espressif Systems hat den ESP8266-01 mit dem langen Rücken auf den Markt gebracht, der vielen Hobbyisten die Türen geöffnet hat, um in die Welt von IOT einzusteigen. Seitdem hat sich die Community stark entwickelt und viele Produkte sind auf den Markt gekommen. Jetzt hat der Start von ESP32 Espressif die Dinge auf ein neues Niveau gebracht. Dieses winzige billige 8-Dollar-Modul ist eine 32-Bit-Dual-Core-CPU mit integriertem Wi-Fi und Dual-Mode-Bluetooth mit einer ausreichenden Anzahl von 30 E / A-Pins für alle grundlegenden Elektronikprojekte. Alle diese Funktionen sind sehr einfach zu bedienen, da sie direkt über die Arduino IDE programmiert werden können. Aufregend genug… Also lasst uns tief graben, um mit dem ESP32 zu beginnen.
Erforderliche Materialien:
- ESP32-Modul
- Arduino IDE
- Programmierkabel (Micro-USB-Kabel)
- Der Seelenstein von der MCU (nur ein Scherz)
Hardware-Informationen von ESP32:
Werfen wir einen Blick auf das ESP32-Modul. Es ist etwas größer als das ESP8266-01-Modul und ist Steckbrett-freundlich, da die meisten Stiftleisten als einander zugewandte E / A-Stifte herausgebrochen sind, was eine großartige Sache ist. Lassen Sie uns das Board in kleine Teile zerlegen, um den Zweck jedes Segments zu kennen
Wie Sie sehen können, ist das Herzstück des Moduls der ESP-WROOM-32, ein 32-Bit-Mikroprozessor. Es hat auch ein paar Tasten und LEDs, die unten erklärt werden.
Micro-USB-Buchse: Über die Micro-USB-Buchse wird der ESP32 über ein USB-Kabel mit unserem Computer verbunden. Es wird zum Programmieren des ESP-Moduls sowie zum seriellen Debuggen verwendet, da es die serielle Kommunikation unterstützt
EN-Taste: Die EN-Taste ist die Reset-Taste des ESP-Moduls. Durch Drücken dieser Taste wird der auf dem ESP-Modul ausgeführte Code zurückgesetzt
Boot- Schaltfläche : Mit dieser Schaltfläche wird das Programm von Arduino auf das ESP-Modul hochgeladen. Es muss gedrückt werden, nachdem Sie auf das Upload-Symbol in der Arduino IDE geklickt haben. Wenn die Boot-Taste zusammen mit der EN-Taste gedrückt wird, wechselt ESP in den Firmware-Upload-Modus. Spielen Sie nicht mit diesem Modus, es sei denn, Sie wissen, was Sie tun.
Rote LED: Die rote LED auf der Platine zeigt die Stromversorgung an. Es leuchtet rot, wenn das Board mit Strom versorgt wird.
Blaue LED: Die blaue LED auf der Karte ist mit dem GPIO-Pin verbunden. Sie kann durch Programmierung ein- oder ausgeschaltet werden. In einigen chinesischen geklonten Brettern wie meinem könnte diese LED auch rot sein.
E / A-Pins: Hier hat eine große Entwicklung stattgefunden. Im Gegensatz zu ESP8266 können wir bei ESP32 über die Breakout-Pins auf alle E / A-Pins des Moduls zugreifen. Diese Pins können digital lesen / schreiben, analog lesen / schreiben, PWM, IIC, SPI, DAC und vieles mehr. Wir werden später mehr darauf eingehen. Wenn Sie interessiert sind, können Sie dies anhand der Pin-Beschreibung im ESP32-Datenblatt erfahren.
ESP-WROOM-32: Dies ist das Herzstück des ESP32-Moduls. Es ist ein 32-Bit-Mikroprozessor, der von Espressif-Systemen entwickelt wurde. Wenn Sie eher eine technische Person sind, können Sie das ESP-WROOM-32-Datenblatt lesen. Ich habe auch einige wichtige Parameter unten aufgeführt.
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ESP32 |
|
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Spezifikation |
Wert |
|
Zahl der Kerne |
2 |
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Die Architektur |
32 Bit |
|
CPU-Frequenz |
|
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W-lan |
JA |
|
Bluetooth |
JA |
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RAM |
512 KB |
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BLITZ |
16 MB |
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GPIO-Pins |
36 |
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Kommunikationsprotokolle |
SPI, IIC, I2S, UART, CAN |
|
ADC-Kanäle |
18 Kanäle |
|
ADC-Auflösung |
12-Bit |
|
DAC-Kanäle |
2 |
|
DAC-Auflösung |
8 Bit |
Im Moment sind dies alle Informationen, die wir über die Hardware wissen müssen. Wir werden uns eingehender mit verschiedenen Projekten befassen, die ESP32 verwenden.
Programmieren des ESP32
Wie bereits in diesem Tutorial erwähnt, werden wir den ESP32 mit der Arduino IDE programmieren, da er eine starke Community-Unterstützung hat. Sie können den ESP32 aber auch mit einer anderen Software der ESP Toolchain programmieren.
In diesem Tutorial werden nur die ersten Schritte mit der Windows-Plattform erläutert. Wenn Sie von anderen Plattformen kommen, folgen Sie den unten stehenden Links
- Anleitung für Mac
- Anleitung für Debian / Ubuntu Linux
- Anleitung für Fedora
- Anleitung für openSUSE
Vorbereiten Ihrer Arduino IDE:
SCHRITT 1: Jetzt fangen wir an. Der erste Schritt wäre das Herunterladen und Installieren der Arduino IDE. Dies kann einfach erfolgen, indem Sie dem Link https://www.arduino.cc/en/Main/Software folgen und die IDE kostenlos herunterladen. Wenn Sie bereits eine haben, stellen Sie sicher, dass es sich um die neueste Version handelt.
SCHRITT 2: Fahren Sie als Nächstes mit diesem Link fort, um GIT herunterzuladen. Der Download beginnt automatisch mit dem Namen "Git-2.16.2". Warten Sie, bis der Download abgeschlossen ist.
SCHRITT 3: Öffnen Sie nach Abschluss des Downloads die exe-Datei, um GIT auf Ihrem Computer zu installieren. Klicken Sie einfach auf Weiter, um alle Optionen anzuzeigen, ohne etwas zu ändern, um mit der Installation fortzufahren.
SCHRITT 4: Suchen Sie nach dem Namen "GIT GUI", um den Namen zu finden, den wir gerade installiert haben. Öffnen Sie die GIT-Bash nicht. Standardmäßig wird die GIT-GUI auf dem Laufwerk C im Verzeichnis Programme installiert
SCHRITT 5: Starten Sie die GIT-GUI-Anwendung. Wählen Sie dann " Clone Exiting Repository ".
SCHRITT 6: Das folgende Fenster wird angezeigt, in dem Sie Folgendes tun sollten.
Fügen Sie unter Quellspeicherort Folgendes ein: https://github.com/espressif/arduino-esp32.git
Unter Zielverzeichnis einfügen : / hardware / espressif / esp32
Klicken Sie in der Arduino IDE auf Datei -> Einstellungen
Meins ist C: / Users / Aswinth / Documents / Arduino , daher lautet mein Zielverzeichnis C: / Users / Aswinth / Documents / Arduino / hardware / Espressif / esp32 . Nach dem Einfügen sah mein Bildschirm wie unten gezeigt aus
SCHRITT 7: Nachdem Sie die richtigen Standortpfade sichergestellt haben, klicken Sie auf Klonen. Der folgende Bildschirm wird angezeigt.
SCHRITT 8: Suchen Sie nun erneut nach „ Git Bash “ und öffnen Sie es. Sie erhalten das folgende Fenster.
SCHRITT 9: Geben Sie nun " cd" ein und fügen Sie hier Ihr Zielverzeichnis erneut ein. Meins sah nach dem Einfügen unten so aus. Drücken Sie dann die Eingabetaste.
SCHRITT 10: Fügen Sie nun das Git-Submodul-Update --init –recursive ein und drücken Sie die Eingabetaste, um den folgenden Bildschirm aufzurufen .
SCHRITT 11: Öffnen Sie nun "/ hardware / espressif / esp32 / tools" und doppelklicken Sie dann auf die Datei get.exe . Warten Sie, bis der Vorgang abgeschlossen ist. Nach Abschluss sollten Sie die folgenden Dateien im Verzeichnis sehen
Jetzt ist unsere Arduino IDE bereit, mit ESP32 zu arbeiten. Lassen Sie uns fortfahren und prüfen, ob es funktioniert.
Programmieren von ESP32 mit Arduino IDE:
SCHRITT 1: Verbinden Sie Ihre ESP32-Karte über das Micro-USB-Kabel mit Ihrem Computer. Stellen Sie sicher, dass die rote LED am Modul hoch leuchtet, um die Stromversorgung sicherzustellen.
SCHRITT 2: Starten Sie die Arduino IDE und navigieren Sie zu Extras -> Karten und wählen Sie die ESP32Dev-Karte aus, wie unten gezeigt
SCHRITT 3: Öffnen Sie den Geräte-Manager und überprüfen Sie, mit welchem COM-Port Ihr ESP32 verbunden ist. Meins ist wie unten gezeigt mit COM 8 verbunden
SCHRITT 4: Kehren Sie zur Arduino IDE zurück und wählen Sie unter Extras -> Port den Port aus, mit dem Ihr ESP verbunden ist. Nach der Auswahl sollte in der unteren linken Ecke der IDE so etwas angezeigt werden.
SCHRITT 5: Laden Sie das Blink-Programm hoch, um zu überprüfen, ob wir unser ESP32-Modul programmieren können. Dieses Programm sollte die LED im Abstand von 1 Sekunde blinken lassen.
int LED_BUILTIN = 2; void setup () {pinMode (LED_BUILTIN, OUTPUT); } void loop () {digitalWrite (LED_BUILTIN, HIGH); Verzögerung (1000); digitalWrite (LED_BUILTIN, LOW); Verzögerung (1000); }}
Das Programm ist dem Arduino-Blinkcode sehr ähnlich, daher erkläre ich sie nicht im Detail. Eine Änderung ist jedoch, dass hier in ESP32 die LED an Bord mit Pin Nummer 2 verbunden ist, während sie für Arduino mit Pin Nummer 13 verbunden ist.
SCHRITT 6: Um den Code hochzuladen, klicken Sie einfach auf Hochladen und die Arduino-Konsole sollte Folgendes anzeigen, wenn alles wie erwartet funktioniert.
Hinweis: Bei einigen Modulen müssen Sie beim Hochladen möglicherweise die Starttaste gedrückt halten, um Fehler zu vermeiden.
Das heißt, wir haben erfolgreich den ersten Code auf unser ESP32-Board hochgeladen. Mein Modul mit blinkender LED ist unten dargestellt
Sie können die anderen Beispielprogramme ausprobieren, die unter Datei -> Beispiel -> ESP32 verfügbar sind , um mit anderen Funktionen des ESP32 zu arbeiten. Wenn Sie Probleme hatten, diese Arbeit zu bekommen, können Sie die Abfrage in den Kommentaren unten posten. Sie können auch das Forum nutzen, um technische Hilfe zu erhalten.