ESP32 код үүсгэгч - Wifi, BLE, Bluetooth: 9 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Танилцуулга

ESP32 бол WiFi, Bluetooth Classic, BLE (Bluetooth Low Energy) дэмждэг хос процессорын хямд өртөгтэй чип юм. Хэдийгээр чип нь хэдэн жилийн турш гарч байсан ч Arduino -д зориулсан кодын дэмжлэг бүрэн дуусаагүй байгаа (2018 оны 4 -р сарын байдлаар), гэхдээ энэхүү зааварчилгаа болон код үүсгэгч нь алга болсон BLE болон analogWrite функцуудыг дүүргэдэг.

Зөвлөгөө: ESP32 нь 'стандарт Arduino' analogWrite функцгүй. Гэсэн хэдий ч энэхүү код үүсгэгч нь танд зориулж дуурайдаг код үүсгэдэг

Зөвлөгөө: ESP кодыг суулгахад BLE дэмжлэг ороогүй болно. Энд тайлбарласан суулгацад BLE дэмжлэг орно

Энэхүү вэб хуудас нь ESP32 -ийг BLE, Bluetooth эсвэл WiFi холболтод зориулан програмчлах Arduino IDE -ийг тохируулах болно. PfodDesigner нь эдгээр холболтын төрөл тус бүрт код үүсгэж, дутуу байгаа analogWrite функцийг дуурайж код үүсгэдэг.

ESP32 бол WiFi, Bluetooth Classic, BLE (Bluetooth Low Energy) дэмждэг хос процессорын хямд өртөгтэй чип юм. Энэхүү чип нь нэлээд хэдэн жилийн турш ашиглагдаагүй байсан ч Arduino -д зориулсан кодын дэмжлэг бүрэн дуусаагүй байгаа (2018 оны 4 -р сарын байдлаар), гэхдээ энэ заавар болон код үүсгэгч нь алга болсон BLE болон analogWrite функцуудыг бөглөнө. Arduino IDE нь ESP32 -ийг BLE, Bluetooth эсвэл WiFi холболтоор програмчлах боломжтой. PfodDesigner нь эдгээр холболтын төрөл тус бүрт код үүсгэж, мөн дутуу байгаа analogWrite функцийг дууриах код үүсгэдэг.

Arduino нэмэлт нь 31 ESP32 хавтанг дэмждэг. PfodDesigner -ийг ашиглахдаа та өөрийн самбар дээр байгаа холболттой тохирох зүү холболтыг сонгох хэрэгтэй болно. Энд Sparkfun ESP32 Thing (эсвэл Adafruit HUZZAH32 Feather) -ийг ESP32 хавтангийн жишээ болгон ашиглаж байгаа боловч та дэмждэг 31 ESP32 хавтангийн аль нэгний кодыг ашиглаж болно.

Үнэгүй pfodDesignerV3 Андройд апп нь хяналтын цэсийг (WYSIWYG) үүсгэхэд ашиглагддаг бөгөөд дараа нь BLE, WiFi эсвэл Bluetooth холболтын аль алинд нь ESP32 кодыг үүсгэдэг. ESP32 самбараа програмчилсны дараа та pfodApp Android апп (төлбөртэй) ашиглан ESP32 -тэй холбогдож (BLE эсвэл WiFi эсвэл Bluetooth -ээр) хяналтын цэсээ гаргаж, ESP32 -ээ удирдах боломжтой. Хэрэв та pfodApp -ийг ашиглахыг хүсэхгүй байгаа бол эдгээр холболтын төрөл тус бүрт Stream (хэвлэх/унших) интерфэйсийг өгдөг тул та үүсгэсэн кодчилсон кодоо өөрийн WiFi, BLE (Nordic UART) эсвэл Bluetooth холболтын үндэс болгон ашиглаж болно..

Алхам 1: Зөвлөгөө: BLE дэмжлэгтэйгээр ESP32 -д зориулсан Arduino дэмжлэгийг суулгах

2018 оны 4 -р сарын байдлаар Arduino ESP32 -ийн дэмжлэгийг суулгах нь бусад ихэнх самбаруудын хувьд илүү их оролцдог бөгөөд нийлүүлсэн кодын сан бүрэн гүйцэд биш байдаг. Та ESP32 дэмжлэгийг суулгахын тулд Arduino Board менежерийг ашиглах боломжгүй. Arduino -ийг ESP32 програмчлалд тохируулахын тулд эдгээр алхмуудыг дагана уу. Энэ нь ESP32 болон BLE дэмжлэгийг суулгах болно.

1 Arduino Sketchbook байршлын лавлахынхаа замыг хайж олоорой. Arduino IDE-ийг нээгээд File-> Preferences-ийг хараад дэлгэцийн дээд хэсэгт Sketchbook-ийн байршлыг харах болно.

2 Энэхүү ESP32_hardware.zip файлыг татаж аваад Sketchbook байршилд задлаарай. Энэ нь тэнд техник хангамжийн дэд санг үүсгэдэг. Боломжгүй тохиолдолд танд Sketchbook-ийн байршилд тоног төхөөрөмжийн дэд лавлах байгаа бол түүний агуулгыг үүнтэй нэгтгээрэй.

3 Xtensa болон ESP32 хэрэгслүүдийг суулгана уу. Тэмдэглэл: Энэ татаж авах, суулгахад ~ 0.5Gig файлыг боловсруулахад хэсэг хугацаа шаардагдана. Hardware / espressif / esp32 / tools лавлах руу очоод Windows машинд get.exe файлыг ажиллуулна уу. Mac болон Linux хэрэглэгчдийн хувьд хэрэгслүүдийг татаж авахын тулд get.py python скриптийг ажиллуулна уу. Терминал ашиглан hardware/espressif/esp32/tools хавтас руу очно уу. Дараа нь бичнэ үү: python get.py "get.py" python скрипт нь Xtensa GNU хэрэгслүүд болон ESP32 програм хангамж хөгжүүлэх иж бүрдлийг (SDK) татаж аваад зохих байршил руу задална.

Та "хэрэгслүүд" лавлахад "sdk", "xtensa-esp32-elf" гэх мэт хэд хэдэн шинэ хавтсыг харах ёстой.

Үүнийг дуусгасны дараа Arduino IDE-ээ хааж, дахин нээнэ үү. "SparkFun ESP32 зүйл" (эсвэл "Adafruit ESP32 өд") -ийг сонгоно уу.

Та дараа нь File-Examples жагсаалтыг нээж хэд хэдэн ESP32 жишээ файлуудыг харах боломжтой

Дээрх процесс нь ESP32 болон BLE дэмжлэгийн github кодын агшин зургийг нэг зип файлд нэгтгэсэн болно. PfodDesigner код үүсгэсэн бөгөөд доорх жишээнүүд нь эдгээр сангийн энэ хувилбарыг ашигладаг. Хэрэв та өөр хувилбар, алдаатай байж магадгүй хамгийн сүүлийн хувилбарыг авахыг хүсвэл https://github.com/espressif/arduino-esp32-ийн хамгийн сүүлийн хувилбарын зипийг татаж аваад техник хангамж/espressif руу задалж, нэрийг нь өөрчил. esp32 фолдер, дараа нь BLE-ийн дэмжлэг авахын тулд https://github.com/espressif/arduino-esp32-ийн хамгийн сүүлийн хувилбарын зипийг татаж аваад esp32/libraries фолдерт задлаад ESP32_BLE_Arduino (шаардлагатай бол) нэрийг нь өөрчилнө үү.

Алхам 2: ESP32 -д зориулсан PfodParser номын санг суулгах

a) Дараа нь pfodParser.zip номын сан V3.23+, pfodDwgControls.zip -ийг татаж аваад ESP32 WiFi -ийн хувьд pfodESP32BufferedClient.zip файлуудыг компьютер дээрээ зөөж компьютер дээрээ эсвэл өөр хавтсанд аваачина уу.

b) Дараа нь суулгахын тулд Arduino 1.8.2 IDE цэсийн Sketch → Номын санг импортлох → Номын сан нэмэх сонголтыг ашиглана уу. (Хэрэв номын сан аль хэдийн байгаа тул Arduino танд суулгахыг зөвшөөрөөгүй бол хуучин pfodParser, pfodCmdParser эсвэл pfodCHAP гэх мэт хавтсыг хайж устгаад дараа нь эдгээрийг импортлоорой)

c) Arduino IDE-ийг зогсоож дахин эхлүүлээрэй, мөн File-> Жишээ-ийн доор та pfodParser, pfodDwgControls болон pfodESP32BufferedClient номын сангууд болон хэд хэдэн жишээг харах ёстой.

Алхам 3: ESP32 дээр PfodDesignerV3 ашиглах

Үнэгүй pfodDesignerV3 (V3291+) апп нь ESP32 чипийг BLE, WiFi эсвэл Bluetooth Classic -ээр pfodApp руу (төлбөртэй) холбох кодыг үүсгэхийг дэмждэг.

PfodDesignerV3 ашиглан олон төрлийн самбарыг удирдахын тулд Андройд гар утасныхаа хяналтыг хэрхэн бий болгох талаар одоо байгаа олон заавар байдаг. PfodDesignerV3-ийн тусламжтайгаар та гаралтыг асаах/унтраах эсвэл импульс хийх, ХОУХ-ээр дамжуулан гаралтыг хянах, оролт эсвэл аналог байдлын төлөв, бүртгэл, диаграмын өгөгдөл, дэд цэс болон бусад зүйлийг удирдах боломжтой болно.

Зөвлөгөө: ESP32 Arduino -ийн дэмжлэг нь ESP32 -ийн 31 өөр самбарыг дэмждэг. PfodDesignerV3 нь бүх ESP32 I/O зүү рүү нэвтрэх боломжийг олгодог боловч бүх хавтан нь бүх ESP32 зүүг хавтангийн зүүтэй холбодоггүй. Тохиргоо хийх боломжтой болсон самбарынхаа баримт бичгийг шалгаад, самбарынхаа техник хангамж / espressif / esp32 / variants лавлах дахь pins_arduino.h файлыг үзнэ үү.

pfodDesignerV3 зүү жагсаалтад Sparkfun ESP32 Thing ба Adafruit HUZZAH32 - ESP32 өдний самбаруудын бэлэн байдал, тусгай зориулалтын зүүтэй холбоотой саналууд багтсан болно.

Эдгээр жишээнүүд нь Sparkfun ESP32 Thing самбарыг ашигладаг бөгөөд таны Андройд гар утаснаас 5 -р зүүнд холбогдсон самбар дээрх LED -ийн гэрлийг хянах гулсагчийг бий болгодог. Хэрэв та оронд нь Adafruit HUZZAH32 - ESP32 Feather хавтанг ашиглаж байгаа бол Led самбар нь 13 -р зүүтэй холбогдсон байна. Дээр суулгасан ESP32 Arduino дэмжлэг нь Arduino -ийн analogWrite -ийг шууд дэмждэггүй. Үүний оронд ESP32 нь 16 PWM сувагтай бөгөөд та аль ч гаралтыг хянах, холбох боломжтой. PfodDesignerV3 нь сувгийг хуваарилж, таны сонгосон гаралттай холбоход шаардлагатай бүх кодыг үүсгэдэг. Google play дээрээс үнэгүй pfodDesignerV3 (V3291+) суулгаарай.

Алхам 4: ESP32 BLE код үүсгэгч

Шинэ цэс эхлүүлэх

Зорилтот төхөөрөмжийг өөрчлөхийн тулд Target товчийг дарна уу.

Эхний жишээ бол ESP32 BLE байх тул Bluetooth бага энерги товчийг дарна уу.

BLE -ээр холбогдсон ESP32 -ийг сонгоод үндсэн дэлгэц рүү буцахын тулд гар утасны буцах товчийг дарна уу.

Алхам 5: Цэсийг төлөвлөх - хүлээх мөр

Энэхүү энгийн жишээ нь зөвхөн шуурхай болон ганц удирдлагатай байх болно. Шуурхай текстийг тохируулахын тулд Edit Prompt товчийг дараад Edit Prompt Text товчийг дарна уу.

Энд хүлээх мөрийг "ESP32 Led" болгож тохируулсан болно. Шалгах товчийг дарж засваруудаа хадгалаад өмнөх дэлгэц рүү буцна уу. Дараа нь Set Background өнгө дээр дарж хяналтын цэсийн бүх өнгийг сонгоно уу.

Хяналт бүрт өөр өөр өнгө сонгох боломжтой. Шуурхай хүсэлт гаргах өөр өөр форматууд байдаг. Энд дэвсгэрийг Цэнхэр гэж тохируулсан бөгөөд фонтын хэмжээ +5, Текст нь Болд байна. Форматлагдсан хүлээх мөрийг дэлгэцийн доод хэсэгт харуулав.

Алхам 6: Цэсийг зохион бүтээх - ХОУХ -ны удирдлага

Гар утасны буцах товчийг ашиглан үндсэн цэс рүү буцаж очоод цэсийн зүйл нэмэх дээр дарж удирдлага эсвэл дэлгэцийн зүйлийг нэмнэ үү.

ХОУХ -ны гаралтын зүйлийг сонгоно уу. Хяналтын урьдчилсан тоймыг дэлгэцийн дээд талд харуулав.

Зөвлөгөө: ESP32 нь 'стандарт Arduino' analogWrite функцгүй. Гэсэн хэдий ч энэхүү код үүсгэгч нь танд зориулж дуурайдаг код үүсгэдэг

Тэргүүлэх текстийг засах товчлуурыг дарж, "PWM -ийн тохиргоо" -ыг "Led" болгон өөрчилж, "Led" -ийг % заалтаас салгахын тулд арын зайг анхаарна уу.

Шалгах товчлуур дээр дарж засварлалаа хадгалаад "I/O pin -тэй холбогдоогүй" товчлуурыг доош гүйлгэнэ үү.

Энэ товчлуур дээр дарж гаралт болгон ашиглаж болох тээглүүрүүдийн жагсаалтыг харуулна.

Энэ нь Sparkfun ESP32 Thing ба Adafruit HUZZAH32 Feather хавтангийн тусгай зориулалтын тээглүүрийг харуулж байна. 5-р зүүг сонгоод гулсагчийн удирдлага нь Sparkfun ESP32 Thing-ийн самбар дээрх гэрэлтүүлгийг хянах болно. Хэрэв та Adafruit HUZZAH32 Feather самбар ашиглаж байгаа бол 13 -р зүүг сонгоно уу. Бусад самбаруудын хувьд самбарынхаа бичиг баримт болон самбарын тоног төхөөрөмжийн / espressif / esp32 / variants лавлах дахь pins_arduino.h файлыг шалгана уу.

Дараа нь та энэ гулсагчийг форматлах өөр тохиргоог хийж дуусаад гар утасныхаа буцах товчлуурыг ашиглан үндсэн цэс рүү буцаж очоод цэсийг үзээд pfodApp дээр гарахад гар утсан дээрх эцсийн цэс ямар байхыг харах болно. Хяналтууд амьд байгаа тул та тэдгээрийг урьдчилан үзэх хэсэгт шилжүүлэх боломжтой.

Алхам 7: ESP32 кодыг үүсгэнэ үү

Үндсэн цэс рүү буцаж очоод Код үүсгэх товчлуур руу очно уу.

Код үүсгэх товчийг дараад кодыг файлд бичих товчийг дарна уу

PfodDesignerV3 програмаас гараад /pfodAppRawData/pfodDesignerV3.txt доторх кодыг гар утаснаасаа компьютерт шилжүүлнэ үү. Үүнийг хийх аргуудыг pfodAppForAndroidGettingStarted.pdf дээрээс үзнэ үү. SmarterDroid -ийн wifi файл дамжуулах програм нь шилжүүлэг хийх нэг арга юм.

Код үүсгэх дэлгэц дээрх "Зорилгоо өөрчлөх" товчийг ашиглан та ESP32 -ийг BLE -ээр, Bluetooth -ээр дамжуулан ESP32 -ээр, WiFi -ээр дамжуулан ESP32 хооронд шилжих боломжтой.

Алхам 8: Жишээнүүдийг ажиллуулах

Код үүсгэх дэлгэц дээрх "Зорилгоо өөрчлөх" товчийг ашиглан та ESP32 -ийг BLE -ээр, Bluetooth -ээр дамжуулан ESP32 -ээр, WiFi -ээр дамжуулан ESP32 хооронд шилжих боломжтой.

Дээрх загвараас дараах гурван жишээг зурсан зургуудыг ингэж гаргасан болно.

PfodESP32_BLE жишээг ажиллуулж байна

BLE-ээр дамжуулан зорилтот түвшинг ESP32 болгон тохируулах нь кодыг pfodESP32_LED_BLE.ino дээр үүсгэдэг. Энэ ноорогыг File-> Examples-> pfodParser хэсэгт байрлуулах боломжтой. Энэ жишээг нээгээд Sparkfun ESP32 Thing (эсвэл бусад ESP32 самбарыг) програмчилсны дараа түүнтэй pfodApp дээр холболт үүсгэж (дэлгэрэнгүйг pfodAppForAndroidGettingStarted.pdf -ээс үзнэ үү) холбож, гэрэлтүүлгийг тохируулах боломжтой болно. удирдах зөвлөл.

ЗӨВЛӨГӨӨ: ESP32 нь ижил Bluetooth хаягийг BLE болон Bluetooth -ийн аль алинд нь ашигладаг тул хэрэв та өмнө нь pfodApp дээр ESP32 Bluetooth холболтыг тохируулсан бол pfodApp нь одоо байгаа холболтуудыг шүүдэг тул BLE холболтыг тохируулахаас өмнө тэр pfodApp Bluetooth холболтыг устгах хэрэгтэй. хаяг) боломжтой төхөөрөмжүүдийн дэлгэцийн жагсаалтаас. Та мөн гар утасныхаа тохиргоог нээж, ESP32 Bluetooth холболтыг "мартаж", дараа нь гар утасныхаа Bluetooth -ийг унтрааж, утсаа дахин асаах шаардлагатай болж магадгүй

ЗӨВЛӨГӨӨ: Neil Kolban -ийн ESP32_BLE_Arduino номын сан нь peepodDesigner -ээс үүсгэсэн бусад BLE зорилтод ашигладаг Sandeep Mistry -ийн BLEPeripheral номын сантай нийцдэггүй. Тиймээс та ESP32 BLE ноорог эмхэтгэхийн тулд Arduino/library сангаас BLEPeripheral лавлахыг (хэрэв байгаа бол) устгах хэрэгтэй.

PfodESP32_Bluetooth жишээг ажиллуулж байна

Bluetooth-ээр дамжуулан зорилтот түвшинг ESP32 болгож тохируулах нь кодыг pfodESP32_LED_Bluetooth.ino-д үүсгэдэг. Энэхүү ноорогыг File-> Examples-> pfodParser хэсэгт байрлуулах боломжтой. Энэ жишээг нээгээд дараа нь Sparkfun ESP32 Thing (эсвэл бусад ESP32 самбар) програмчлаарай. Та ESP32 -ийг утастайгаа хослуулах шаардлагатай бөгөөд пин дугаар шаардлагагүй. Дараа нь pfodApp дээр холболт үүсгэн (дэлгэрэнгүй мэдээллийг pfodAppForAndroidGettingStarted.pdf -ээс үзнэ үү) холбож, самбарын гэрэлтүүлгийг тохируулах боломжтой болно.

PfodESP32_WiFi жишээг ажиллуулж байна

WiFi-ээр дамжуулан зорилтот түвшинг ESP32 болгож тохируулах нь кодыг pfodESP32_LED_WiFi.ino-д үүсгэдэг. Энэ ноорогыг File-> Examples-> pfodParser хэсэгт байрлуулах боломжтой. Энэ жишээг нээгээд сүлжээнийхээ нэр, нууц үгийг оруулаад энэ төхөөрөмжийн статик IP -г сонгоно уу. Дараа нь Sparkfun ESP32 Thing (эсвэл бусад ESP32 самбарыг) програмчилсны дараа та түүнтэй pfodApp дээр холболт үүсгэж (дэлгэрэнгүй мэдээллийг pfodAppForAndroidGettingStarted.pdf -ээс үзнэ үү) холбож, самбарын гэрэлтүүлгийг тохируулах боломжтой болно.

Алхам 9: WiFi аюулгүй байдал

Хэрэв ESP32 -ийг интернетээр (wifi -ээр) холбосон бол аюулгүй байдал чухал юм. Жишээлбэл, гаражийнхаа хаалгыг онгойлгохыг хэн ч хүсэхгүй байна. Код үүсгэгч болон pfodParser номын сан нь 128 битийн хамгаалалтыг дэмждэг. Энэхүү хамгаалалт нь мессежийг шифрлэдэггүй боловч зөвшөөрөлгүй холболт, хяналтаас хамгаалах үүднээс мессеж бүрт криптограф хэш нэмж өгдөг. Энэхүү аюулгүй байдлыг хэрхэн хэрэгжүүлж байгаа талаар SipHash Secure Challenge and Response -ээс үзнэ үү.

128 битийн хамгаалалт нэмж байна

Зөвшөөрөлгүй хэрэглэгчид таны төхөөрөмж рүү интернетээр нэвтэрч орохоос хамгаалах нь өөрийн нууц кодыг нэмэхийн тулд#define pfodSecurityCode "" засварлахтай адил хялбар юм. (32 Hex оронтой тоо хүртэл)

Жишээлбэл, 173057F7A706AF9BBE65D51122A14CEE -ийн аюулгүй байдлын кодыг тохируулахын тулд та#define pfodSecurityCode "173057F7A706AF9BBE65D51122A14CEE" -г ашиглах болно. Мэдээж та өөрийн нууц кодыг ашиглах ёстой. PfodApp холболтондоо өөрийн кодыг тохируулснаар өөр хэн ч холбогдох боломжгүй болно.

Аюулгүй байдлыг хангахын тулд урт санамсаргүй код шаардлагатай. pfodApp нь 128 бит хүртэл 32Hex оронтой тоог дэмждэг.

Нууц код үүсгэхийн тулд эндээс нууц нууц түлхүүр үүсгэгчийг татаж авах боломжтой. Энэ програм нь санамсаргүй түлхүүрүүдийг үүсгэхээс гадна тэдгээрийг QR код хэлбэрээр бичдэг тул та тэдгээрийг pfodApp холболтод хялбар, үнэн зөв тохируулах боломжтой болно.

Та QR кодыг хэвлээд pfodDevice дээрээ хавсаргаж болно. Дараа нь pfodApp WiFi холболтын дэлгэц дээрх QR скан хийх товчийг дарж нууц үгээ уншина уу.

Түлхүүр үүсгэгч болон QR кодыг ашиглах дэлгэрэнгүй жишээг 128 битийн хамгаалалттай Энгийн WiFi/Arduino pfodDevice ™ дээрээс үзнэ үү.

Дүгнэлт

Энэхүү гарын авлагад ESP32 програмчлахын тулд Arduino IDE -ийг хэрхэн тохируулахыг харуулав. Дараа нь үнэгүй pfodDesigner програмыг ашиглан ESP32 -т BLE, Bluetooth эсвэл WiFi -ээр холбогдох кодын үүсгэсэн болон үүсгэсэн кодыг бий болгох цэсийг зохион бүтээжээ. Хэрэв та pfodApp apppfodApp програмаар дамжуулан холбогдсон бол та зохион бүтээсэн цэсийг харах бөгөөд слайд ашиглан LED -ийн тод байдлыг хянах боломжтой болно. PfodDesigner нь Arduino -ийн analogWrite -ийг дуурайх гэх мэт бүх Arduino кодыг үүсгэдэг. Arduino кодлох шаардлагагүй. PfodApp нь Андройдын бүх талыг хариуцдаг бөгөөд Android кодлох шаардлагагүй.