基于VSCode + PlatformIO创建运行第一个esp32程序

news2024/12/25 12:53:06

文章目录

- 使用VSCode创建项目
- 安装驱动
- - 下载驱动
  - 安装驱动
  - 连接开发板
  - 电脑识别开发板
- 编写程序
- 烧录程序
- - 第一步、编译程序
  - 第二步、烧录程序
  - 第三步、开发板观察效果
- 原理讲解
- 项目源码

在之前的课程，我们已经介绍了ESP32单片机，并且也已经安装好了开发环境，从这节课开始，我们将正式步入ESP32的实战开发中来。

说到单片机开发，开篇一定离不开点亮LED灯，我们也不例外，接下来，我们一起写代码点亮ESP32开发板上的板载LED灯

使用VSCode创建项目

打开VSCode，点击左边的蚂蚁头图标，然后在PROJECT TASKS类目中，点击Create New Project，再点击Quick Access上的New Project，在Project Wizard中，填写规则如下：

Name填写自己的项目名称，自行定义(不建议起中文名称)，比如esp32-demo1
Borad中搜索ESP32 DEV，然后选择Espressif ESP32 Dev Module，这是我们ESP32开发板对应的Board类型，一定要选择正确
Framework选择Arduino，表示我们是基于Arduino框架进行开发
Location可以勾选Use default location，表示将项目存方法在默认目录（鼠标悬浮在旁边的问号，可看到项目默认存放路径）；或者不勾选，然后自己决定项目存放目录即可

创建项目

创建项目2

创建项目3

项目创建成功后，VSCode会弹出信任确认框，勾选信任父文件夹...，然后点击是...

信任项目目录

安装驱动

我们套件里面提供的ESP32开发板，USB转TTL的驱动芯片是CH340，所以我们需要在电脑上安装CH340的驱动（有些电脑插上开发板后会自动安装驱动），不然电脑无法识别开发板。

下载驱动

点击下方下载链接下载CH340驱动程序

点击这里下载CH340驱动程序

安装驱动

下载完上面的驱动程序，双击打开，点击安装，等待安装完成即可

连接开发板

拿出我们套件里面提供的ESP32开发板，使用TypeC数据线将其与电脑连接

电脑识别开发板

连接好开发板后，点击电脑左下角开始按钮，搜索并打开设备管理器

如果在设备管理器的端口（COM和LPT）类目下，能够看到如下图所示的设备，即表示开发板能够被电脑正确识别（设备名带有CH340标识），这里需要大家注意，设备名上的COM3就是咱们开发板的串口标识，这个标识在后续烧录程序的时候会用到。如果没看到设备列表，说明可能驱动安装有问题，请尝试卸载重装再试。

:::tip 温馨提示

如果大家使用的不是我淘宝店铺提供的配套的开发板，那驱动芯片有可能不是CH340，这种情况下需要安装对应的驱动，这里的设备名也会有区别。

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编写程序

接下来复制下面提供的代码，粘贴到VSCode项目中的src/main.cpp文件，现在暂时不要关心代码逻辑是什么，原理是什么，先把流程走通，稍后讲解原理

#include <Arduino.h>

#define LED_PIN 2

void setup()
{
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
}

void loop()
{
  digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(LED_PIN, LOW);
  delay(1000);
}

烧录程序

经过上面的步骤，一个简单的程序已经编写好了，接下来我们需要将程序（固件）上传（这个过程俗称烧录）到ESP32开发板。单片机开发和电脑程序开发有一个非常不同的点：电脑程序是在电脑上开发，电脑上运行，而单片机开发是电脑上开发，开发板上运行，所以编写好的代码需要通过数据线上传到开发板，才能运行。

第一步、编译程序

点击VSCode左下角的对钩图标，开始编译程序。编译通过则表示程序语法没问题，符合程序设计规则，如果编译失败，则需要根据提示信息进行相应的修改。

编译成功的提示信息如下：

第二步、烧录程序

如果上一步编译成功，说明程序在语法上没问题，我们接下来就可以将程序上传到开发板。

:::tip 温馨提示

实际上，在实际的开发过程中，我们可以跳过第一步，直接执行第二步烧录程序，因为程序烧录之前会自动进行编译。

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先点击最下方的插头图标，点击后在最上方会出现设备列表，在这个列表中我们可以选择Auto，表示由软件自己自动化探测开发板，或者直接手动指定特定的设备，列表中的COM3就是之前在电脑设备管理器上看到的串口名称。

开发板设备指定完成之后，点击最下方向右的箭头，表示开始烧录程序

第三步、开发板观察效果

代码上传完成之后，会在开发板上自动运行（无需像电脑程序一样手动启动程序，因为单片机上只有一份程序，通电即自动运行），大家可以观察开发板上蓝色LED灯的效果（效果是点亮一秒，熄灭一秒，如此往复，这就是上面程序的最终效果）

至此，恭喜大家已经打开单片机开发世界的大门，一个完整的基于Arduino框架的ESP32开发板的单片机程序就已经开发上传完毕。

原理讲解

虽然上面的流程我们已经跑通，最终实际效果也出来了，但是可能部分同学还是不明所以然，接下来我们讲解程序逻辑和原理

第1行：通过#include指令引入Arduino开发框架的基础头文件，因为我们的程序是基于Arduino框架开发，所以必须依赖Arduino.h提供的相关类库，不引入则后面的代码将报错，无法编译通过；
第3行：通过#define宏定义指令定义一个常量，常量名称为LED_PIN，实际的值为2，用来表示我们开发板上蓝色LED灯关联的GPIO引脚，这个引脚2是开发板指定（看开发板上LED灯旁边标有D2字样，表示该板载LED灯由2号引脚控制，引脚输出高电平，LED点亮，引脚输出低电平，LED熄灭）的，并非我们随意写;
第5行~第8行：这是setup函数的逻辑，其中的pinMode函数这一行，表示将2号引脚的工作模式设置为输出模式，只有开发板引脚设置为输出模式，才能控制外部设备的运行；
第10行~第16行：这是loop函数的逻辑，首先通过digitalWrite函数向2号引脚输出高电平，然后调用delay函数延迟1000毫秒，随后再向2号引脚输出低电平，最后再延迟1000毫秒
setup函数的作用是初始化，该函数只会在单片机通电的时候执行一次，该函数执行完毕之后，会无限循环执行loop函数中的逻辑。