arduinoideを使用してesp32を使い始める

インターネットはスマートフォンを介してほぼすべてのポケットに到達しており、約32億人がインターネットを使用していると推定されていますが、驚くべきことに約84億台のデバイスがインターネットを使用しています。つまり、電子機器はインターネットを使用する人口の2倍以上がインターネットに接続されており、私たちの周りのものを毎日よりスマートにしています。主な理由は、一般にIOTとして知られているモノのインターネットのブームであり、2020年末までに204億台のデバイスがインターネットに接続されると推定されています。したがって、この開発に遅れずについていきたい場合は、準備を整えてIOTプロジェクトに取り組むときが来ました。幸運なことに、ArduinoやEspressifSystemsなどのオープンソースプラットフォームによって、作業が非常に簡単になりました。

Espressif SystemsはESP8266-01を発売し、多くの愛好家がIOTの世界に参入するための扉を開きました。それ以来、コミュニティは力強く発展し、多くの製品が市場に出回っています。現在、ESP32 Espressifの発売により、物事は新しいレベルに引き上げられました。この小さな安価な8ドルのモジュールは、Wi-FiとデュアルモードBluetoothを内蔵したデュアルコア32ビットCPUであり、すべての基本的な電子機器プロジェクトに十分な量の30 I / Oピンを備えています。これらの機能はすべて、Arduino IDEから直接プログラムできるため、非常に使いやすいです。十分にエキサイティングです…では、ESP32を使い始めるために深く掘り下げましょう。

必要な材料：

ESP32モジュール
Arduino IDE
プログラミングケーブル（マイクロUSBケーブル）
MCUの魂の石（冗談です）

ESP32のハードウェア情報：

ESP32モジュールを見てみましょう。ESP8266-01モジュールよりもわずかに大きく、ほとんどのピンヘッダーがI / Oピンが向かい合っているために分割されているため、ブレッドボードに適しています。これは素晴らしいことです。ボードを小さなパーツに分割して、各セグメントの目的を理解しましょう

ご覧のとおり、モジュールの心臓部は32ビットマイクロプロセッサであるESP-WROOM-32です。また、以下で説明するボタンとLEDがいくつかあります。

マイクロUSBジャック： マイクロUSBジャックは、USBケーブルを介してESP32をコンピューターに接続するために使用されます。ESPモジュールのプログラミングに使用されるほか、シリアル通信をサポートしているため、シリアルデバッグにも使用できます。

ENボタン： ENボタンは、ESPモジュールのリセットボタンです。このボタンを押すと、ESPモジュールで実行されているコードがリセットされます

起動ボタン：このボタンは、プログラムをArduinoからESPモジュールにアップロードするために使用されます。ArduinoIDEのアップロードアイコンをクリックした後に押す必要があります。ENボタンと一緒にブートボタンを押すと、ESPはファームウェアアップロードモードに入ります。何をしているのかわからない限り、このモードで遊んではいけません。

赤色LED：ボード上の赤色LEDは、電源を示すために使用されます。ボードに電力が供給されると、赤く光ります。

青色LED：ボード上の青色LEDはGPIOピンに接続されています。プログラミングによってオンまたはオフにできます。私のようないくつかの中国のクローンボードでは、このLEDも赤い色である可能性があります。

I / Oピン：ここで主要な開発が行われました。ESP8266とは異なり、ESP32では、ブレークアウトピンを介してモジュールのすべてのI / Oピンにアクセスできます。これらのピンは、デジタル読み取り/書き込み、アナログ読み取り/書き込み、PWM、IIC、SPI、DACなどの機能があります。これについては後で詳しく説明します。ただし、興味がある場合は、ESP32データシートのピンの説明から学ぶことができます。

ESP-WROOM-32：これはESP32モジュールの心臓部です。これは、Espressifシステムによって開発された32ビットマイクロプロセッサです。技術者の方は、ESP-WROOM-32データシートをお読みください。また、いくつかの重要なパラメータを以下にリストしました。

ESP32
仕様	値
コアの数	2
建築	32ビット
CPU周波数
Wi-Fi	はい
ブルートゥース	はい
羊	512 KB
閃光	16 MB
GPIOピン	36
通信プロトコル	SPI、IIC、I2S、UART、CAN
ADCチャネル	18チャンネル
ADC分解能	12ビット
DACチャネル	2
DAC解像度	8ビット

今のところ、これはハードウェアについて知る必要があるすべての情報です。ESP32を使用してさまざまなプロジェクトに移行する際に、さらに詳しく説明します。

ESP32のプログラミング

このチュートリアルで前述したように、強力なコミュニティサポートがあるため、ArduinoIDEを使用してESP32をプログラムします。ただし、ESPツールチェーンの他のソフトウェアを使用してESP32をプログラムすることもできます。

また、このチュートリアルでは、Windowsプラットフォームの使用を開始する方法についてのみ説明します。他のプラットフォームからの場合は、以下のリンクをたどってください

Mac用の手順
Debian / UbuntuLinuxの説明
Fedoraの説明
openSUSEの手順

Arduino IDEの準備：

ステップ1：では、始めましょう。最初のステップは、ArduinoIDEをダウンロードしてインストールすることです。これは、リンクhttps://www.arduino.cc/en/Main/Softwareをたどり、IDEを無料でダウンロードすることで簡単に実行できます。すでにお持ちの場合は、最新バージョンであることを確認してください。

ステップ2： 次に、このリンクに進んでGITをダウンロードすると、「Git-2.16.2」という名前のダウンロードが自動的に開始されます。ダウンロードが完了するのを待ちます。

ステップ3： ダウンロードが完了したら、exeファイルを開いてコンピューターにGITをインストールします。何も変更せずにすべてのオプションを表示するには、[次へ]をクリックするだけでインストールを続行できます。

ステップ4：「GITGUI」という名前を検索して、インストールしたばかりの名前を見つけます。GITbashを開かないでください。デフォルトでは、GITGUIはCドライブのProgramfilesディレクトリにインストールされます。

ステップ5： GITGUIアプリケーションを起動します。次に、「クローン終了リポジトリ」を選択します。

ステップ6：次のウィンドウが表示されます。このウィンドウで次の操作を行う必要があります。

ソースの場所の貼り付けの下： https ： //github.com/espressif/arduino-esp32.git

ターゲットディレクトリの下に貼り付け： / hardware / espressif / esp32

ArduinoIDEで [ファイル]-> [設定] をクリックすると見つかります

私のは C：/ Users / Aswinth / Documents / Arduino なので、ターゲットディレクトリは C：/ Users / Aswinth / Documents / Arduino / hardware / Espressif / esp32になります。貼り付けると、画面は次のようになりました。

ステップ7：正しいロケーションパスを確認したら、[クローン]をクリックすると、次の画面が表示されます。

ステップ8：もう一度「 GitBash 」を検索して開きます。次のウィンドウが表示されます。

ステップ9：「 cd」と入力し、ターゲットディレクトリをここにもう一度貼り付けます。貼り付け後の鉱山は以下のようになりました。次に、Enterキーを押します。

ステップ10： git submodule update --init –recursive を貼り付け、 Enterキーを押して次の画面を表示します。

STEP 11：今オープン「/ハードウェア/ espressif / esp32 /ツール」ファイルにして、ダブルクリックし get.exe 。プロセスが終了するのを待ちます。完了すると、ディレクトリに次のファイルが表示されます。

これで、ArduinoIDEがESP32で動作する準備が整いました。先に進んで、それが機能しているかどうかを確認しましょう。

Arduino IDEを使用したESP32のプログラミング：

ステップ1：マイクロUSBケーブルを介してESP32ボードをコンピューターに接続します。モジュールの赤いLEDがハイになることを確認して、電源を確保します。

ステップ2： Arduino IDEを起動し、 [ツール]-> [ボード]に移動して、以下に示すように ESP32Devボードを選択します

ステップ3：デバイスマネージャーを開き、ESP32が接続されているCOMポートを確認します。以下に示すように、鉱山はCOM8に接続されています

ステップ4： Arduino IDEに戻り、 [ツール]-> [ポート] で、ESPが接続されているポートを選択します。選択すると、IDEの左下隅に次のようなものが表示されます。

ステップ5： Blinkプログラムをアップロードして、ESP32モジュールをプログラムできるかどうかを確認しましょう。このプログラムは、1秒間隔でLEDを点滅させる必要があります。

int LED_BUILTIN = 2; void setup（）{pinMode（LED_BUILTIN、OUTPUT）; } void loop（）{digitalWrite（LED_BUILTIN、HIGH）; delay（1000）; digitalWrite（LED_BUILTIN、LOW）; delay（1000）; }

プログラムはArduinoのまばたきコードに非常に似ているため、詳細には説明しません。ただし、1つの変更点は、ESP32ではボード上のLEDがピン番号2に接続され、Arduinoの場合はピン番号13に接続されることです。

ステップ6：コードをアップロードするには、アップロードをクリックするだけで、すべてが期待どおりに機能する場合は、Arduinoコンソールに次のように表示されます。

注：一部のモジュールでは、エラーを回避するために、アップロード中にブートボタンを押したままにする必要がある場合があります。

これで、最初のコードがESP32ボードに正常にアップロードされました。LEDが点滅している私のモジュールを以下に示します

先に進んで、 [ファイル]-> [例]-> [ESP32]で利用できる他のサンプルプログラムを試して、ESP32の他の機能を操作することができます。この作業を行う際に問題が発生した場合は、以下のコメントセクションにクエリを投稿してください。フォーラムを使用して技術的なヘルプを取得することもできます。