arduinoideを使用したesp32ボードのプログラミング

注：このチュートリアルは、ArduinoがESP32ボードのサポートを正式に開始した後に作成されました。したがって、GITを使用してボードをインストールする古い方法に従っている場合、新しいライブラリのサポートが必要な場合は、これらの手順を再度実行する必要があります（強くお勧めします）。ESP32を初めて使用する場合は、これについて心配する必要はありません。

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。十分に終了しています…では、Arduino IDEでESP32のプログラミングを開始して、ESP32を 使用してすべての興味深いIoTベースのプロジェクトを試すことができます。

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。

古いバージョンのESP32ボードの削除

このステップは、ArduinoでESP32を初めて使用するユーザーはスキップできます。GITを使用してArduinoにESP32ボードをすでにインストールしている他の人は、ArduinoディレクトリからEspriffフォルダを削除する必要があります。

Windowsユーザーは、Documents / Arduino / hardwareでこのフォルダーを見つけることができます。他の手順に進む前に、フォルダーを見つけて完全に削除するだけです。

ArduinoIDE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：インストールしたら、Arduino IDEを開き、 [ファイル]-> [設定] に移動して設定ウィンドウを開き、以下に示すように「追加のボードマネージャーURL：」を見つけます。

ステップ3：このテキストボックスは空であるか、以前にESP8266で使用したことがある場合は他のURLが含まれている可能性があります。空の場合は、以下のURLをテキストボックスに貼り付けてください

dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json

テキストボックスにすでに他のURLが含まれている場合は、このURLを追加するだけで、両方をコンマ（、）で区切ります。私はすでにESP8266URLを持っていました私はちょうどこのURLを追加し、このようにコンマを追加しました

完了すると、設定ウィンドウは次のようになります。[OK]をクリックするだけで、ウィンドウが消えます。

STEP 4：今すぐに行くツール- >ボードマネージャ- >ボードボードマネージャウィンドウを開き、ESP32を検索します。URLが正しく貼り付けられている場合は、ウィンドウに[インストール]ボタンのある下の画面が表示されます。[インストール]ボタンをクリックするだけで、ボードがインストールされます。

ステップ5：アクティブなインターネット接続があることを確認し、インストールが完了するまで待ちます。インターネット接続の速度によっては、数分かかる場合があります。

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

これは、ArduinoIDEを使用したESP32のプログラミングを実装する方法です。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。