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ESP32-C3上手体验与​开发环境搭建

ESP32-C3上手体验与开发环境搭建

  • 1.说明
  • 2.开发环境搭建
    • 2.1 下载ESP-IDF的环境
    • 2.2 编译代码
    • 2.3 程序烧录与验证
  • 3.ESP32-C3 LED分析
  • 4.使用WiFi功能
  • 5.小结

1.说明

ESP32-C3采用的是RISCV架构的芯片,目前又专注RISCV研究,所以特此来研究一下这个芯片的使用情况。

该芯片的主要特性如下:

  • 采用RSCV-V 32位的单核处理器,四级流水线架构,主频是160MHz。
  • 内置400KB SRAM,384KB ROM
  • 完善的Wi-Fi子系统
  • 低功耗蓝牙

外设支持方面

外设

备注

GPIO

x22

SPI

x3

UART

x2

I2C

x1

I2S

x1

红外收发器

2

LED PWM

6

USB串口

1

看门狗

3

从芯片的设计的定位上来看,主要定位在智能家具或者小型的物联网设备端等等。

下面来体验一下开发流程。

2.开发环境搭建

要想使用该芯片,开发环境搭建很关键,这样才能玩的更加的好。本文主要是基于Ubuntu20.04进行环境搭建,当然也支持Windows等平台的环境搭建。

  • ESP32-C3
  • Ubuntu20.04 PC
  • 串口线

2.1 下载ESP-IDF的环境

注意:当前ESP-IDF还没有集成在ESP-IDF正式发布的版本(v4.2)中。需要使用v4.3 beta版本。

下载的地址如下:

https://dl.espressif.com/dl/esp-idf/releases/esp-idf-v4.3-beta3.zip

下载完成解压即可。

注意编译时需要安装以下的软件包

sudo apt-get install git wget flex bison gperf python3 python3-pip python3-setuptools cmake ninja-build ccache libffi-dev libssl-dev dfu-util libusb-1.0-0

进入esp-idf-v4.3-beta3中,执行./install.sh

编译完成后,出现上述图片结果即可。

输入

. ./export.sh

导入环境,这一步会将ESP-IDF需要的PATH添加到环境变量中,如果希望下次开机,这些环境变量还存在,可以添加到系统环境变量中~/.bashrc

alias get_idf='. /home/bigmagic/workspace/esp-idf-v4.3-beta3/export.sh'

然后更新一下源即可

source ~/.bashrc

每次开启新的窗口,只需要输入get_idf即可自动进行环境路径的添加。

2.2 编译代码

ESP-IDF环境搭建完成后,即可进行源代码的编译与下载。

首先创建一个自己的工作目录。

注意:每次新开一个终端,输入get_idf更新环境。

首先简单的编译hello_world程序。

依次输入

cp -r $IDF_PATH/examples/get-started/hello_world .

然后开始进行配置

cd hello_world
idf.py set-target esp32c3
idf.py menuconfig

其中menuconfig是配置相关的设置,这里可以配置Wi-Fi的SSID,等等,由于helloworld没有许多需要配置的,所以不用管理。

直接输入

idf.py build

开始编译。

2.3 程序烧录与验证

程序烧录可以通过如下的命令进行

idf.py -p PORT [-b BAUD] flash

其中[-b BAUD]可选的设置波特率的地方。

需要注意的是,在Ubuntu下可能出现串口硬件没有权限访问的错误。

可以修改串口权限

sudo chmod 777 /dev/ttyUSB0

由于我插入设备识别的是/dev/ttyUSB0,所以改变该权限即可。

idf.py -p /dev/ttyUSB0 flash

正常情况下,会出现如下的信息。

最后输入

idf.py -p /dev/ttyUSB0 monitor

可以看到串口的输入信息。

退出监听模式输入Ctrl + ]

3.ESP32-C3 LED分析

前面已经完成相关的基础环境搭建,接着可以根据上面的环境,分析一下外设的使编程。

在ESP32-C3-DevKitC-02的原理图可以在下面的网站中找到。

https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32c3/hw-reference/esp32c3/user-guide-devkitc-02.html

其RGB LED的原理图如下

当前采用的是SK68XXMINI-HS,该LED的驱动主要是依靠PWM的驱动进行。

其相关的原理说明如下

https://www.rose-lighting.com/wp-content/uploads/sites/53/2020/05/SK68XX-MINI-HS-REV.04-EN23535RGB-thick.pdf

按照不同的PWM的调节,可以产生不同颜色的光。

在ESP-IDF中,已经存在demo。

cp -r $IDF_PATH/examples/peripherals/rmt .

然后进入led_strip的目录。

依次输入

idf.py set-target esp32c3

然后选择配置

idf.py menuconfig

选择相关的配置

将硬件引脚改为8。

配置完成,输入S保存,输入Q退出,接着进行编译。

idf.py build

下载程序

idf.py -p /dev/ttyUSB0 flash

下载完成后,可以看到LED正常的闪动。

4.使用WiFi功能

使用ESP32-C3的比较重要的功能就是使用其WiFi联网功能。

第一步:获取代码

cp -r $IDF_PATH/examples/wifi .
cd wifi/getting_started/station

第二步:选择配置

idf.py set-target esp32c3

第三步:设置WiFi的SSID与密码

idf.py menuconfi

设置SSID与密码

第四步:开始编译

idf.py build

第五步:下载程序

idf.py -p /dev/ttyUSB0 flash

第六步:测试程序

idf.py -p /dev/ttyUSB0 monitor

此时测试的是通过连接自己的路由器,然后通过局域网内的ip去ping该station。

可以看到可以正常获取到IP地址,并且可以ping通模块,表示实验成功。

5.小结

本文通过环境搭建、外设编程、WiFi程序的演示,大致的描述了ESP32-C3的编程方式。总的说起来,采用ESP-IDF的集成开发环境,很大程度上可以减少环境搭建的烦恼,可以非常顺利的做上层业务的开发。

特别是采用API的编程方式,让编程的模型更加专注于业务上的设计,比如可以做一些网络应用,智能家居,远程监控等等。体验下来这个RISCV的芯片和其他的ESP32的使用上并无十分明显的区别。后续会通过ESP32-C3上做一些div小项目,只有在更多的测试数据上,才能体现的出优劣。

本文分享自微信公众号 - 嵌入式IoT(Embeded_IoT),作者:bigmagic

原文出处及转载信息见文内详细说明,如有侵权,请联系 yunjia_community@tencent.com 删除。

原始发表时间:2021-05-08

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