ESP32是一系列低成本，低功耗的單片機(jī)微控制器，集成了Wi-Fi和雙模藍(lán)牙。 ESP32系列采用 Tensilica Xtensa LX6 微處理器，包括雙核心和單核版本，內(nèi)置天線開關(guān)，RF變換器，功率放大器，低噪聲接收放大器，濾波器和電源管理模塊。

ESP32 由總部位于上海的本土芯片設(shè)計(jì)公司樂鑫信息科技創(chuàng)建和開發(fā)，由臺(tái)積電采用 40 納米技術(shù)制造。它是 ESP8266 微控制器的后繼產(chǎn)品。

ESP8266 在2014年橫空出世后，迅速引起國(guó)外眾多電子創(chuàng)客的注意。最初的 ESP8266 是在一個(gè)名為 ESP-01 的模塊上引入的，它的英文文檔很少，所以它是當(dāng)時(shí)的能力在很大程度上是未知的。文檔被翻譯成英文后，許多實(shí)驗(yàn)者很快就意識(shí)到了 ESP8266 的強(qiáng)大功能，并很快變得非常流行。

ESP32 的其他特性包括：

• 多達(dá) 18 個(gè) 12 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
• 兩個(gè) 8 位數(shù)模轉(zhuǎn)換器。
• 10 個(gè)電容式觸摸開關(guān)傳感器。
• 四個(gè) SPI 通道。
• 兩個(gè) I2C 接口。
• 兩個(gè) I2S 接口（用于數(shù)字音頻）。
• 三個(gè)用于通信的 UART。
• 多達(dá) 8 個(gè)通道的 IR 遙控器。
• 多達(dá) 16 個(gè) LED PWM（脈沖寬度調(diào)制）通道。
• 集成霍爾效應(yīng)傳感器。
• 超低功耗模擬前置放大器。
• 一個(gè)內(nèi)部低壓差穩(wěn)壓器。

ESP32 模塊有很多種，他們幾乎都適用本文的教程。

其中許多開發(fā)板上帶有 USB 連接器，插上 USB 線就能編程。有些板沒有此功能，需要外部 FTDI 適配器進(jìn)行編程。

這些模塊大都基于 ESP32-WROOM 芯片。

ESP32 DEV KIT 和 ESP32 NODEMCU 開發(fā)板是比較受歡迎的兩款開發(fā)板。

ESP32 WROOM DevKitC v4 開發(fā)板上帶有樂鑫的雙核 SoC 模塊 WROOM-32D 或者 WROOM-32U。該板具有工作頻率為 2.4 GHz 的 高達(dá) 150 Mb/s 的速度的 Wi-Fi 連接和 BLE 藍(lán)牙技術(shù)。ESP32 WROOM DevKitC v4 板載 MCU 的工作頻率高達(dá) 240MHz。電路板的 I/O 引腳與兩側(cè)的 2.54 插針相連。用戶可以通過跳線連接外圍設(shè)備或?qū)㈤_發(fā)板固定在面包板上以構(gòu)建應(yīng)用程序。

下面是ESP32 WROOM DevKitC v4 開發(fā)板的布局：

ESP32-DevKitC V4（板載 ESP32-WROOM-32）

ESP32 可以通過很多種開發(fā)環(huán)境開發(fā)。Visual Studio Code、Arduino 以及樂鑫自己出的 IDF 等等。

對(duì)于初學(xué)者來說，一個(gè)簡(jiǎn)單的入門方法是使用熟悉的 Arduino IDE。雖然這不一定是使用 ESP32 的最佳環(huán)境，但它的優(yōu)勢(shì)在于網(wǎng)上有大把的教程。

本文使用 Arduino IDE 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

為了能夠使用 Arduino IDE 開發(fā) ESP32，您需要向 Arduino IDE 板管理器添加一個(gè)額外的源，然后安裝 ESP32 板。

開發(fā)板管理器

為了在開發(fā)板管理器中加入 ESP32 開發(fā)板，我們需要先添加 ESP32 開發(fā)板附加網(wǎng)址。

依次打開菜單-》文件-》首選項(xiàng)。把下面網(wǎng)址粘貼到 *附加開發(fā)板管理網(wǎng)址 中：

“https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json”

添加附加開發(fā)板管理網(wǎng)址

再安裝 ESP32 開發(fā)板。依次打開菜單-》工具-》開發(fā)板-》開發(fā)板管理器：

開發(fā)板管理器入口

在開發(fā)板管理器中輸入 esp32 搜索出 esp32 開發(fā)板來，然后安裝之：

安裝 ESP32 開發(fā)板

正在下載

因?yàn)橄螺d的時(shí)候需要連接 github, 如果你等了半天也沒下載下來，你可能需要翻墻。

下載完成后，別忘了在Arduino IDE 中選擇 DOIT ESP32 DEVKIT V1 作為開發(fā)板

如下圖所示，搭建電路。請(qǐng)注意，ESP32 引腳由其 GPIO 名稱而不是引腳號(hào)指定，因?yàn)椴煌��?ESP32 板將具有不同的引腳號(hào)。

ESP32 初體驗(yàn)電路圖

如果使用5mm或3mm直徑的直插 LED，對(duì)于降壓電阻，150 到 470 歐姆之間的任何值都可以正常工作。

現(xiàn)在我們都連接好了，是時(shí)候嘗試我們的第一個(gè)程序了。

學(xué)習(xí)一門新的編程語言時(shí)，一般都是用輸出 “Hello World" 作為第一個(gè)一個(gè)程序。

閃燈程序就是硬件領(lǐng)域里的 ”Hello World"。一般你學(xué)習(xí)單片機(jī)或 MCU 的第一個(gè)程序都是閃燈程序。

下面是一個(gè) Arduino 編程環(huán)境下的閃燈程序：

/*
  ESP32 Blink
  esp32_blink.ino
  Rewrite of classic Blink sketch for ESP32
  Use LED on GPIO2
 
*/
// LED on GPIO2
int ledPin = 2;
void setup()
{
    // Set LED as output
    pinMode(ledPin, OUTPUT);
    // Serial monitor setup
    Serial.begin(115200);
}
void loop()
{
    Serial.print("Hello");
    digitalWrite(ledPin, HIGH);
    delay(500);
    Serial.println(" world!");
    digitalWrite(ledPin, LOW);
    delay(500);
}

首先要做與 Arduino 完全相同的事情——點(diǎn)擊上傳按鈕（帶有向右箭頭的按鈕）。 這將啟動(dòng)編譯器。 你可能會(huì)注意到編譯 ESP32 程序比編譯 Arduino 草圖需要更長(zhǎng)的時(shí)間。

觀看 Arduino IDE 底部的狀態(tài)屏幕。編譯過程完成后，它將打印“Connecting”，然后是一串點(diǎn):

上傳成功提示

運(yùn)氣好的話，你會(huì)看到 LED 開始閃爍了起來。全程不需要按下開發(fā)板上的 BOOT 或者 EN 按鈕。

有的開發(fā)板，需要你在看到 “Connecting...”提示后，按下 BOOT 按鈕（有時(shí)標(biāo)記為 IO0）并按住它，直到您看到上傳進(jìn)度。

上傳成功后，程序會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。有的開發(fā)板需要按 ENABLE 或 RESET 按鈕來啟動(dòng)程序，我的開發(fā)板不需要此步驟。

一閃一閃亮晶晶，滿天都是小星星

今天我們學(xué)習(xí)了如何用 Arduino IDE 開發(fā) ESP32 程序，主要難點(diǎn)在于在 Arduino IDE 中下載 ESP32 開發(fā)板上，程序倒是很簡(jiǎn)單。