Начало работы с платой разработки ESP32

ESP32 — это серия недорогих и энергоэффективных систем на кристалле (SoC) микроконтроллеров, разработанных компанией Espressif. Они включают возможности беспроводной связи Wi-Fi и Bluetooth и имеют двухъядерный процессор. Если вы знакомы с ESP8266, то ESP32 — его преемник, оснащенный множеством новых функций.

Содержание

Введение в ESP32

Сначала давайте разберемся, что такое ESP32? ESP32 — это серия микроконтроллеров на кристалле, разработанных компанией Espressif.

Иллюстрация Arduino

Почему они так популярны? В основном благодаря следующим характеристикам:

  • Низкая стоимость: можно приобрести ESP32, начиная с $6, что делает его легко доступным для широкой публики;

  • Низкое энергопотребление: ESP32 потребляет очень мало энергии…

  • Возможности Wi-Fi: ESP32 может легко подключиться к Wi-Fi…

  • Bluetooth: ESP32 поддерживает классический Bluetooth…

  • Двухъядерный процессор: большинство ESP32 двухъядерные…

  • Богатый интерфейс периферийного ввода/вывода: ESP32 поддерживает…

  • Совместимость с «языком программирования» Arduino: те, кто уже знаком…

  • Совместимость с MicroPython: вы можете программировать ESP32…

Характеристики ESP32

Если вы хотите получить более технические и конкретные данные, можете ознакомиться со следующими детальными характеристиками ESP32 (источник: http://esp32.net/) — для получения дополнительной информации, ознакомьтесь с техническим описанием:

Иллюстрация Arduino
  • Беспроводная связь:

    • WiFi: скорость передачи данных 150,0 Мбит/с с HT40

    • Bluetooth: BLE (Bluetooth Low Energy) и классический Bluetooth

  • Процессор: - Двухъядерный 32-битный микропроцессор Tensilica Xtensa LX6, работающий на частоте 160 или 240 МГц

  • Память:

    • ПЗУ: 448 КБ (для загрузки и основных функций)

    • SRAM: 520 КБ (для данных и инструкций)

    • Быстрая SRAM RTC: 8 КБ (для хранения данных и основного ЦПУ во время загрузки RTC из режима глубокого сна)

    • Медленная SRAM RTC: 8 КБ (для доступа сопроцессора во время глубокого сна)

    • eFuse: 1 Кбит (256 бит используются для системы, оставшиеся 768 бит — для пользовательских приложений: шифрование флэш-памяти и ID чипа)

    • Встроенная флэш-память: через IO16, IO17, SD_CMD, SD_CLK, SD_DATA_0 и SD_DATA_1 на чипах ESP32-D2WD и ESP32-PICO-D4

    • Объём встроенной флэш-памяти:

    • 0 МБ (ESP32-D0WDQ6, ESP32-D0WD, ESP32-S0WD)

    • 2 МБ (ESP32-D2WD)

    • 4 МБ (ESP32-PICO-D4)

  • Низкое энергопотребление: гарантирует, что вы можете использовать, например, АЦП-преобразования даже в режиме глубокого сна

  • Ввод/вывод периферийных устройств: интерфейс периферийных устройств с DMA, включая: - емкостное касание - АЦП, ЦАП - I2C, UART, SPI, I²S - RMII, PWM и другое

  • Безопасность: аппаратные ускорители для AES и SSL/TLS

Сравнение ESP8266 и ESP32

  • MCU: Xtensa Одноядерный 32-битный L106

  • Wi-Fi: HT20

  • Bluetooth: НЕТ

  • Частота: 80 МГц

  • SRAM: НЕТ

  • GPIO: 22

  • PWM: Нет / 8 каналов

  • SPI/I2C/I2S/UART: 2/1/2/2

  • ADC: 10-бит × 1 канал

  • DAC: НЕТ

  • CAN: НЕТ

  • Ethernet: НЕТ

  • Датчики: НЕТ

  • Энергопотребление: 20 µА

  • Безопасность: НЕТ

  • Диапазон: -40°C до 125°C

  • Цена: 3$ – 6$

Установка ESP32 в Arduino IDE

Чтобы начать программировать ESP32 с использованием Arduino IDE, вам нужно сначала установить необходимые инструменты и настроить среду разработки. Следуйте шагам ниже:

Шаг 1: Установите Arduino IDE

Если у вас еще нет установленной Arduino IDE, скачайте и установите её с официального сайта Arduino. Выберите версию, подходящую для вашей операционной системы (Windows, macOS или Linux), и следуйте инструкциям по установке.

Шаг 2: Добавьте ESP32 в Arduino IDE

  1. Откройте Arduino IDE.

  2. Перейдите в меню Файл → Настройки.

Иллюстрация Arduino

  1. Найдите поле Дополнительные ссылки для менеджера плат и вставьте туда следующий URL: https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json

SD

  1. Нажмите ОК.

Шаг 3: Установите платформу ESP32

  1. Перейдите в меню Инструменты → Плата → Менеджер плат.

SD

  1. В окне менеджера плат введите в поле поиска «ESP32».

  2. Найдите платформу «ESP32 by Espressif Systems» и нажмите кнопку Установка.

SD

  1. Подождите, пока установка завершится. Это может занять несколько минут.

Шаг 4: Выберите ESP32 Dev Module

  1. Если вы используете ESP32 Dev Module, обязательно выберите его в списке плат. Перейдите в меню Инструменты → Плата и выберите ESP32 Dev Module.

SDK

Шаг 5: Установите драйверы (если требуется)

Если вы не видите COM-порт в Arduino IDE, вам, вероятно, нужно установить драйверы USB-to-UART на вашем компьютере. Большинство плат ESP32 используют либо чип CP210x, либо CH340, в зависимости от используемой вами платы.

Если вам нужно установить драйверы CP210x, мы рекомендуем ознакомиться с этим руководством: Install ESP32/ESP8266 USB Drivers – CP210x USB to UART Bridge.

Шаг 6: Загрузите пример кода

  1. Перейдите в меню Файл → Примеры → WiFi и выберите пример WiFiScan

SDK

  1. Нажмите кнопку Загрузить (иконка со стрелкой вправо), чтобы скомпилировать и загрузить код на плату.

Шаг 7: Откройте монитор порта

Откройте Монитор порта в меню Инструменты → Монитор порта. Убедитесь, что скорость соединения установлена на 115200 бод. Наблюдайте за выводом данных с платы в реальном времени.

Возможные проблемы и решения Если вы попытаетесь загрузить новый эскиз в ESP32 и получите сообщение об ошибке «Произошла неустранимая ошибка: не удалось подключиться к ESP32: истекло время ожидания… Подключение… ». Это означает, что ваш ESP32 не находится в режиме прошивки / загрузки.

Выбрав правильное имя платы и COM-порт, выполните следующие действия:

Выбрав правильное название платы и COM-порт, выполните следующие действия:

  • Удерживайте нажатой кнопку “BOOT” на вашей плате ESP32;

SDK

  • Нажмите кнопку “Загрузить” в Arduino IDE, чтобы загрузить свой эскиз: SDK

  • После того, как вы увидите сообщение “Подключение …. ” в вашей Arduino IDE, отпустите палец от кнопки “BOOT”:

SDK

  • После этого вы должны увидеть сообщение “Загрузка завершена”

Вот и все. На вашем ESP32 должен быть запущен новый sketch. Нажмите кнопку “ВКЛЮЧИТЬ”, чтобы перезапустить ESP32 и запустить новый загруженный sketch.

Заключение

Теперь, когда вы установили все необходимые драйверы и настроили Arduino IDE для работы с вашим ESP32, вы готовы к экспериментам и созданию собственных проектов! С помощью этого мощного микроконтроллера вы сможете подключать свои устройства к Wi-Fi, управлять различными датчиками, работать с Bluetooth и многое другое.

Не бойтесь пробовать новое — ESP32 предлагает огромное количество возможностей для творчества. И помните, если у вас возникнут вопросы или что-то пойдет не так, всегда можно обратиться за помощью и найти решение.

Удачи в ваших проектах с ESP32, и пусть ваши идеи воплотятся в реальность!