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一、课程内容介绍
1.什么是ESP32
- ESP32是集成2.4GHz Wi-Fi和蓝牙双模的单芯片方案，具有超高的射频性能、稳定性、通用性和可靠性，以及超低的功耗，满足不同的功耗需求，适用于各种应用场景。
- ESP32是ESP8266的后继产品，具有比ESP8266更出色的性能以及更优秀的能力；
- ESP32主要面向IOT（Internet of Things，物联网）领域，同时它也和MCU一样具备很多外设（如UART、I2C、SPI、SDIO、PWM等）因此可满足大部分的单芯片产品解决方案；
- ESP32有多种开发方式：Micropython、arduino、esp-idf；（可以从官网免费获得其SDK，里面大部分的源码是开源的）
2.ESP32-IDF开发环境
- ESP32-IDF基于C/C++开发；
- ESP32-IDF是乐鑫官方主推的开发环境，也是其更新维护较为频繁的SDK（很多新的特性以及bug修复都会第一时间在ESP-IDF上进行发布）；
- 使用ESP-IDF开发出来的程序固件运行速度比arduino、Micropython开发出来快；
3.常见的ESP32型号
| 特性 | ESP32 | ESP32-S2 | ESP32-S3 | ESP32-C3 | ESP32-C6 |
|---|---|---|---|---|---|
| 内核 | Xtensa LX6双核处理器 | Stensa single-core32-bit LX7 | Xtensa dual-core 32-bit LX7 | RISC-V | RISC-V |
| 主频 | 240MHz | 240MHz | 240MHz | 160MHz | 160MHz |
| 无线协议 | BT 4.2、BLE、2.4G WiFi | 2.4G WiFi | BT5.0、 BLE、2.4G WiFi | BT5.0、BLE、2.4GWiFi | BT5.0、BLE、IEEE802.15.4（可支持Zigebee和Thread协议） |
| SRAM | 520KB | 320KB | 512KB | 400KB | 512KB |
| ROM | 448KB | 128KB | 384KB | 384KB | 320KB |
| GPIO数量 | 34 | 43 | 45 | 22 | 30 |
| 额外增加用于加速神经网络计算和信号处理等工作的向量指令（vector instructions），可用于部分AI开发 |
- ESP32这个经典型号无论是外设还是内部RAM资源都基本满足我们的学习需求；价格相对中肯；
- S2定位较为模糊，裁剪了很多东西；
- 项目中需要更低成本的可以考虑C系列；如果要用到AI方面可以考虑S3；
4.ESP32开发板推荐
二、ESP32开发环境搭建
1. 需要安装的软件
- 软件下载链接（百度网盘）
(1)Vscode、Git安装可参考这篇博客
- 需要使用Git从Github或Gitee下载最新的ESP-IDF的SDK代码
(2)VMware虚拟机安装
- 电脑配置要求：
- 运行内存16GB（推荐32GB以上）；
- 200G以上的硬盘空间；
- 下载软件
- 双击下载好的Vmware安装程序；
(3)在Vmware虚拟机中安装Ubuntu
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打开安装好的Vmware
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等待出现下面界面
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等待很久（需要时间比较久），会系统会重启
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如果进入到上面界面，依然很久没有进入下图所示的shell界面，可以按照下图中标注中重新启动
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之后输入用户名和密码（输入密码是不显示的，输入完密码按回车即可）
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输入指令"sudo apt-get install net-tools"安装网络工具
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输入“ifconfig”指令查看IP地址
(4)MobaXterm安装
- MobaXterm是一款非常好用且免费的终端工具，支持很多协议，可以用MobaXtern通过SSH登录到虚拟机中的Ubuntu系统中进行开发
- 解压MobaXterm_Portable_v24.0，双击解压后的可执行文件；
- 通过SSH登录到Ubuntu系统
- 输入下面指令,来安装一些必要的工具
sudo apt-get install git wget flex bison gperf python3-pip python3-venv cmake ninja-build ccache libffi-dev libssl-dev dfu-util libusb-1.0-0 net-tools
- 创建esp32文件夹、跳转到esp32文件夹中（该文件夹用来存放ESP32-IDF SDK）
mkdir esp32 cd esp32/
- 输入下面指令，通过Git拉取ESP工具（由于ESP32-IDF SDK存放在Github上，国内网络访问不太稳定，需要使用ESP工具辅助拉去ESP32-IDF SDK）
git clone https://gitee.com/EspressifSystems/esp-gitee-tools.git
- 跳转到esp-gitee-tools文件夹中，执行jihu-mirror.sh set命令（该命令会将Github上的地址自动替换成jihu上的镜像地址）
cd esp-gitee-tools ls ./jihu-mirror.sh set
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回到上级目录，输入下面指令，拉取ESP-IDF SDK源码
git clone --recursive https://github.com/espressif/esp-idf.git
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ESP-IDF有很多个版本，注意大版本之间是不兼容的，例如在V4版本上编译的项目在V5版本上基本上是编译不了的
cd esp-idf git checkout v5.2 git submodule update --init --recursive
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安装编译工具
//1.更换pip源，否则编译工具下载会很慢 pip config set global.index-url http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple pip config set global.trusted-host mirrors.aliyun.com//2.安装编译工具【需要在esp-idf路径中执行！！！】 ../esp-gitee-tools/install.sh
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设置环境变量并将环境变量放到.bashrc中
source export.sh 【需要在esp-idf路径中执行！！！】 echo "source ~/esp32/esp-idf/export.sh" >> ~/.bashrc
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下载课程配套源码
cd ~/esp32 git clone --recursive https://gitee.com/vi-iot/esp32-board.git
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编译helloworld例程
cd esp32-board/helloworld idf.py build
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把开发板插到电脑上
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设置USB串口权限，之后把虚拟机关闭后重新打开；
sudo usermod -aG dialout usrname //username为自己定义的用户名
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重启后，需要重新把USB连接到虚拟中，之后烧录helloworld例程到开发板中
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查看打印信息的指令”idf.py monitor"，退出打印"Ctrl + ]"
(5)使用Vscode登录到Ubuntu系统上
- 安装"Remote SSH"插件
- 配置远程链接
- 安装插件
- 把ESP-IDF的源码路径添加到工程中，之后头文件就不会标红了并且可以查看源码
