ESP32 kódgenerátor - Wifi, BLE, Bluetooth: 9 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Bevezetés

Az ESP32 egy olcsó kettős processzor chip, amely támogatja a WiFi -t, a Bluetooth Classic -ot és a BLE -t (Bluetooth Low Energy). Bár a chip évek óta nem működik, az Arduino kódtámogatása még mindig nem fejeződött be (2018 áprilisában), de ez az oktatható és kódgenerátor kitölti a hiányzó BLE és analogWrite funkciókat.

Tipp: Az ESP32 nem rendelkezik „szabványos Arduino” analóg írási funkcióval. Ez a kódgenerátor azonban olyan kódot generál, amely szimulálja azt az Ön számára

Tipp: Az ESP -kód telepítése nem tartalmazza a BLE támogatását. Az itt leírt telepítés tartalmazza a BLE támogatást

Ez a weboldal bemutatja az Arduino IDE beállítását az ESP32 programozásához BLE, Bluetooth vagy WiFi kapcsolatokhoz. A pfodDesigner minden egyes kapcsolattípushoz kódot generál, és kódot generál a hiányzó analogWrite függvény szimulálására.

Az ESP32 egy olcsó kettős processzor chip, amely támogatja a WiFi -t, a Bluetooth Classic -ot és a BLE -t (Bluetooth Low Energy). Bár a chip már évek óta nem működik, az Arduino kódtámogatása még mindig nem fejeződött be (2018 áprilisában), de ez az oktatóanyag és a kódgenerátor kitölti a hiányzó BLE és analogWrite funkciókat. Ez a weboldal a Arduino IDE az ESP32 programozásához BLE, Bluetooth vagy WiFi kapcsolatokhoz. A pfodDesigner minden egyes kapcsolattípushoz kódot generál, és kódot generál a hiányzó analogWrite függvény szimulálására.

Az Arduino kiegészítő mintegy 31 ESP32 táblát támogat. A pfodDesigner használatakor olyan tűcsatlakozásokat kell választania, amelyek megfelelnek az adott táblán elérhetőknek. A Sparkfun ESP32 Thing (vagy Adafruit HUZZAH32 Feather) itt szolgál ESP32 példaként, de a kódot a 31 támogatott ESP32 kártya bármelyikéhez használhatja.

Az ingyenes pfodDesignerV3 Android alkalmazást a vezérlőmenü (WYSIWYG) létrehozásához, majd az ESP32 kód létrehozásához használják, akár BLE, WiFi, akár Bluetooth kapcsolathoz. Miután beprogramozta az ESP32 kártyáját, a pfodApp Android alkalmazással (fizetős) csatlakozhat az ESP32 -hez (BLE vagy WiFi vagy Bluetooth kapcsolaton keresztül), megjelenítheti a vezérlőmenüt és irányíthatja az ESP32 -t. Ha nem szeretné használni a pfodApp alkalmazást, továbbra is használhatja a létrehozott kódoltat saját WiFi, BLE (Nordic UART) vagy Bluetooth kapcsolatainak alapjául, mivel Stream (nyomtatás/olvasás) interfészt biztosít ezekhez a kapcsolattípusokhoz..

1. lépés: Tipp: Az Arduino támogatás telepítése az ESP32 -hez BLE támogatással

2018 áprilisában az Arduino ESP32 támogatás telepítése nagyobb szerepet játszik, mint a legtöbb más tábla, és a mellékelt kódkönyvtárak nem teljesek. Nem használhatja az Arduino Board kezelőt az ESP32 támogatás telepítéséhez. Kövesse ezeket a lépéseket az Arduino beállításához az ESP32 programozáshoz. Ez telepíti az ESP32 -t és a BLE támogatást is.

1 Keresse meg az Arduino Sketchbook helykönyvtárának útvonalát. Nyissa meg az Arduino IDE-t, és keresse meg a Fájl-> Beállítások pontot, és a képernyő tetején látni fogja a Sketchbook helyét.

2 Töltse le ezt az ESP32_hardware.zip fájlt, és bontsa ki a Sketchbook helyre. Ott létrehoz egy hardver alkönyvtárat. Abban a valószínűtlen esetben, ha már van hardveres alkönyvtára a vázlatfüzetben, egyesítse annak tartalmát ezzel.

3 Telepítse az Xtensa és az ESP32 Eszközöket. Megjegyzés: Ez a letöltés és telepítés némi időt vesz igénybe a ~ 0.5Gig fájlok feldolgozásához. Lépjen a hardver / espressif / esp32 / tools könyvtárba, majd Windows gépek esetén futtassa a get.exe fájlt. Mac és Linux felhasználók számára az eszközök letöltéséhez futtassa a get.py python parancsfájlt. Terminál használatával navigáljon a hardver/espressif/esp32/tools mappához. Ezután írja be: python get.pyA "get.py" python parancsfájl letölti az Xtensa GNU eszközöket és az ESP32 szoftverfejlesztő készletet (SDK), majd kicsomagolja őket a megfelelő helyre.

Ha elkészült, néhány új mappát kell látnia az „tools” könyvtárban, beleértve az „sdk” és az „xtensa-esp32-elf” mappákat.

Ha ez befejeződött, zárja be és nyissa meg újra az Arduino IDE-t, és most az ESP32 táblák hosszú listája közül választhat az Eszköz-> Táblák menüben. Válassza a „SparkFun ESP32 Thing” (vagy „Adafruit ESP32 Feather”) lehetőséget

Ezután megnyithatja a Fájl-példák listát, és számos ESP32-példafájlt láthat

A fenti folyamat pillanatképet telepít az egyetlen zip fájlba egyesített ESP32 és BLE támogatás github kódjáról. A pfodDesigner által generált kód és az alábbi példák a könyvtárak ezen verzióját használják. Ha a legújabb verziót szeretné, esetleg más funkciókkal és hibákkal, akkor töltse le a https://github.com/espressif/arduino-esp32 legújabb verziójának zip-jét, és bontsa ki hardverre/espressif-re, és nevezze át a mappába esp32, majd a BLE támogatáshoz töltse le a https://github.com/espressif/arduino-esp32 legújabb verzióját, majd csomagolja ki az esp32/libraries mappába, és nevezze át ESP32_BLE_Arduino (ha szükséges).

2. lépés: A PfodParser könyvtárak telepítése az ESP32 számára

a) Ezután töltse le a pfodParser.zip könyvtárat V3.23+, pfodDwgControls.zip, és ESP32 WiFi esetén a pfodESP32BufferedClient.zip, zip fájlokat a számítógépére, helyezze át az asztalára vagy más könnyen megtalálható mappába.

b) Ezután használja az Arduino 1.8.2 IDE menüpontját Vázlat → Könyvtár importálása → Könyvtár hozzáadása a telepítéshez. (Ha az Arduino nem engedi telepíteni, mert a könyvtár már létezik, akkor keresse meg és törölje a régebbi pfodParser, pfodCmdParser vagy pfodCHAP stb mappákat, majd importálja ezeket)

c) Állítsa le és indítsa újra az Arduino IDE-t, és a Fájl-> Példák alatt most látnia kell a pfodParser, a pfodDwgControls és a pfodESP32BufferedClient könyvtárakat és számos példát.

3. lépés: A PfodDesignerV3 használata ESP32 esetén

Az ingyenes pfodDesignerV3 (V3291+) alkalmazás támogatja az ESP32 chip kódjának létrehozását, hogy BLE, WiFi vagy Bluetooth Classic kapcsolaton keresztül csatlakozzon a pfodApp -hoz (fizetős).

Sok létező oktatóanyag létezik arról, hogyan hozhat létre vezérlőket az Android mobiltelefonjára, hogy a pfodDesignerV3 segítségével táblát használhasson. A pfodDesignerV3 segítségével olyan vezérlőket hozhat létre, amelyek ki- vagy bekapcsolják vagy impulzusokkal vezérlik a kimeneteket, vezérelhetik a kimeneteket PWM-en keresztül, megjeleníthetik a bemeneti vagy analóg érték állapotát, naplózhatnak és ábrázolhatnak adatokat és almenüket.

Tipp: Az ESP32 Arduino támogatás mintegy 31 különböző ESP32 kártya támogatását tartalmazza. A pfodDesignerV3 hozzáférést biztosít az összes ESP32 I/O csatlakozóhoz, de nem minden tábla csatlakoztatja az összes ESP32 érintkezőt a kártya csapjaihoz. Ellenőrizze a tábla dokumentációját, amelyhez elérhetők a tűk, és tekintse meg a pins_arduino.h fájlt az alaplap hardver / espressif / esp32 / variants könyvtárában.

A pfodDesignerV3 csapok listája megjegyzéseket tartalmaz a Sparkfun ESP32 Thing és az Adafruit HUZZAH32 - ESP32 tolllapok elérhetőségével és speciális felhasználású csapjaival kapcsolatban.

Ezek a példák a Sparkfun ESP32 Thing táblát használják, és egy csúszkát hoznak létre az Android -mobil 5 -ös tűjéhez csatlakoztatott fedélzeti LED fényerejének szabályozására. Ha helyette az Adafruit HUZZAH32 - ESP32 tolllapot használja, akkor a fedélzeti LED csatlakozik a 13 -as tűhöz. A fent telepített ESP32 Arduino támogatás nem támogatja közvetlenül az Arduino analogWrite -jét. Ehelyett az ESP32 16 PWM csatornával rendelkezik, amelyek bármelyik kimenethez vezérelhetők és csatlakoztathatók. A pfodDesignerV3 minden szükséges kódot generál a csatorna kiosztásához és a kiválasztott kimenethez való csatlakoztatásához. Telepítse az ingyenes pfodDesignerV3 (V3291+) alkalmazást a Google Playről.

4. lépés: ESP32 BLE kódgenerátor

Indítson új menüt

Kattintson a Cél gombra a céleszköz megváltoztatásához.

Az első példa cél az ESP32 BLE lesz, ezért kattintson a Bluetooth Low Energy gombra.

Válassza ki a BLE -n keresztül csatlakoztatott ESP32 elemet, majd nyomja meg a mobil vissza gombot, hogy visszatérjen a főképernyőre.

5. lépés: A menü megtervezése - a prompt

Ez az egyszerű példa csak promptot és egyetlen vezérlőt tartalmaz. A prompt szövegének beállításához kattintson a Prompt Edit (Prompt szerkesztése) gombra, majd a Prompt Text (Szerkesztés szöveg) gombra.

Itt a prompt beállítása „ESP32 Led”. Kattintson a kullancs gombra a szerkesztések mentéséhez és az előző képernyőre való visszatéréshez. Ezután kattintson a Háttérszín beállítása gombra a vezérlők menüjének összes színének kiválasztásához.

Minden vezérlőhöz különböző színeket választhat. Számos más formátum is rendelkezésre áll a kéréshez. Itt a háttér kék színű, a betűméret +5, a szöveg félkövér. A formázott prompt előnézete megjelenik a Szerkesztési prompt képernyő alján.

6. lépés: A menü tervezése - PWM LED vezérlés

A mobil Vissza gombjával térjen vissza a főmenübe, majd kattintson a Menüelem hozzáadása gombra vezérlőelem vagy megjelenítőelem hozzáadásához.

Válassza ki a PWM kimenet elemet. A vezérlő előnézete megjelenik a képernyő tetején.

Tipp: Az ESP32 nem rendelkezik „szabványos Arduino” analóg írási funkcióval. Ez a kódgenerátor azonban olyan kódot generál, amely szimulálja azt az Ön számára

Kattintson a Vezető szöveg szerkesztése gombra, és változtassa meg a „PWM beállítása” értéket „Led” értékre. Jegyezze fel a záró szóközt, amely elválasztja a „Led” -t a % jelzéstől.

Kattintson a kullancs gombra a szerkesztés mentéséhez, majd görgessen le a „Nincs csatlakoztatva I/O tűhöz” gombra.

Kattintson erre a gombra a kimenetként használható csapok listájának megjelenítéséhez.

Ez a Sparkfun ESP32 Thing és az Adafruit HUZZAH32 Feather táblák speciális felhasználási csapjait mutatja. Válassza ki az 5-ös tűt, hogy a csúszkavezérlő vezérelje a Sparkfun ESP32 Thing fedélzeti led fényerejét. Ha az Adafruit HUZZAH32 tolllapot használja, válassza ki a 13. tűt. Más táblák esetén nézze meg a táblák dokumentációját és a pins_arduino.h fájlt az alaplap hardver / espressif / esp32 / variants könyvtárában

Ezután, amikor befejezte a formázási beállítások elvégzését ehhez a csúszkához, a mobil Vissza gombjával térjen vissza a főmenübe, majd kattintson az Előnézet menüre, és nézze meg, hogyan fog kinézni a végső menü a mobilján, amikor a pfodApp megjeleníti. A vezérlők élőben vannak, így áthelyezheti őket az előnézetben.

7. lépés: Generálja az ESP32 kódot

Menjen vissza a főmenübe, és görgessen lefelé a Kód létrehozása gombra.

Kattintson a Kód létrehozása gombra, majd a Kód írása fájlba gombra a kód létrehozásához

Lépjen ki a pfodDesignerV3 programból, és vigye át a kódot a /pfodAppRawData/pfodDesignerV3.txt fájlból a mobiljáról a számítógépére. Ennek módját lásd a pfodAppForAndroidGettingStarted.pdf dokumentumban. A smarterDroid wifi fájlátviteli pro alkalmazása az egyik módja az átvitelnek.

A „Cél módosítása” gombbal a Kód létrehozása képernyőn válthat az ESP32 BLE, ESP32 Bluetooth és ESP32 között WiFi segítségével

8. lépés: A példák futtatása

A „Cél módosítása” gombbal a Kód létrehozása képernyőn válthat az ESP32 BLE, ESP32 Bluetooth és ESP32 között WiFi segítségével

Így készült az alábbi három példavázlat a fenti tervezésből.

A pfodESP32_BLE példa futtatása

A Cél beállítása ESP32-re BLE-n keresztül létrehozza a kódot a pfodESP32_LED_BLE.ino fájlban. Ez a vázlat a Fájl-> Példák-> pfodParser alatt is elérhető. Nyissa meg ezt a példát, majd a Sparkfun ESP32 Thing (vagy más ESP32 kártya) programozása után létre kell hoznia egy kapcsolatot vele a pfodApp alkalmazásban (a részletekért lásd a pfodAppForAndroidGettingStarted.pdf fájlt), és csatlakozzon, és állítsa be a fényerőt. tábla vezette.

TIPP: Az ESP32 ugyanazt a Bluetooth -címet használja mind a BLE, mind a Bluetooth számára, ezért ha korábban beállított egy ESP32 Bluetooth -kapcsolatot a pfodApp alkalmazásban, törölnie kell ezt a pfodApp Bluetooth -kapcsolatot a BLE -kapcsolat beállítása előtt, mivel a pfodApp szűri a meglévő kapcsolatokat (cím) az elérhető eszközök listájáról. Előfordulhat, hogy meg kell nyitnia a mobil beállításait, és „el kell felejtenie” az ESP32 Bluetooth -kapcsolatot, majd ki kell kapcsolnia a mobil Bluetooth -ját, és újra kell indítania a telefont a Bluetooth -verem törléséhez

TIPP: A Neil Kolban ESP32_BLE_Arduino könyvtára nem kompatibilis a Sandeep Mistry BLEPeripheral könyvtárával, amelyet a pfodDesigner által létrehozott más BLE -célok használnak. Tehát el kell távolítania a BLEPeripheral könyvtárat (ha létezik) az Arduino/libraries könyvtárából az ESP32 BLE vázlatok összeállításához.

Példa a pfodESP32_Bluetooth futtatására

Ha a Target értéket ESP32-re állítja Bluetooth-on keresztül, akkor a kód létrejön a pfodESP32_LED_Bluetooth.ino fájlban. Ez a vázlat a File-> Examples-> pfodParser alatt is elérhető. Nyissa meg ezt a példát, majd programozza be a Sparkfun ESP32 Thing -et (vagy más ESP32 -kártyát). Párosítani kell az ESP32 -t a telefonnal, nincs szükség PIN -kódra. Ezután hozzon létre egy kapcsolatot vele a pfodApp -on (a részleteket lásd a pfodAppForAndroidGettingStarted.pdf -ben), és csatlakoztassa, és állítsa be a tábla led fényerejét.

A pfodESP32_WiFi példa futtatása

A cél beállítása ESP32-re WiFi-n keresztül létrehozza a kódot a pfodESP32_LED_WiFi.ino fájlban. Ez a vázlat a Fájl-> Példák-> pfodParser alatt is elérhető. Nyissa meg ezt a példát, és illessze be a hálózat nevét és jelszavát, és válasszon statikus IP -címet ehhez az eszközhöz. Ezután a Sparkfun ESP32 Thing (vagy más ESP32 kártya) programozása után létre kell hoznia egy kapcsolatot vele a pfodApp -on (a részleteket lásd a pfodAppForAndroidGettingStarted.pdf -ben), és csatlakozhat, és képesnek kell lennie a tábla led fényerejének beállítására.

9. lépés: WiFi biztonság

Ha az ESP32 -hez interneten keresztül csatlakozik (wifi -n keresztül), akkor fontos a biztonság. Nem szeretné, ha bárki kinyitná például a garázskaput. A kódgenerátor és a pfodParser könyvtár támogatja a 128 bites biztonságot. Ez a biztonság nem titkosítja az üzeneteket, hanem kriptográfiai kivonatot ad hozzá minden üzenethez, hogy megvédje a jogosulatlan csatlakozást és vezérlést. A biztonság megvalósításának részleteit lásd a SipHash Secure Challenge and Response című részben.

128 bites biztonság hozzáadása

A védelem a jogosulatlan felhasználók ellen, akik hozzáférnek az eszközéhez az interneten keresztül, olyan egyszerű, mint a#define pfodSecurityCode "" szerkesztése saját titkos kód hozzáadásához. (legfeljebb 32 hexadecimális számjegy)

Például egy 173057F7A706AF9BBE65D51122A14CEE biztonsági kód beállításához használja a#define pfodSecurityCode "173057F7A706AF9BBE65D51122A14CEE" Természetesen saját titkos kódját. Ha saját kódját állítja be a pfodApp kapcsolatában, akkor Ön és senki más nem tud csatlakozni.

A jó biztonság érdekében hosszú véletlenszerű kódra van szükség. A pfodApp legfeljebb 128 bites 32Hex számjegyeket támogat.

Saját titkos kód létrehozásához letölthet egy véletlenszerű titkos kulcsgenerátort innen. Titkos kulcsgenerátor innen. A véletlenszerű kulcsok előállítása mellett ez a program QR -kódként írja ki őket, így könnyen és pontosan beállíthatja őket a pfodApp kapcsolatba.

Kinyomtathatja a QR -kódot, és csatolhatja a pfodDevice készülékhez. Ezután kattintson a QR -szkennelés gombra a pfodApp WiFi kapcsolat képernyőjén a jelszó beolvasásához.

Lásd: Egyszerű WiFi/Arduino pfodDevice ™ 128 bites biztonsággal, ahol részletes példát talál a kulcsgenerátor és a QR -kód használatára.

Következtetés

Ez az oktatóanyag megmutatta, hogyan kell beállítani az Arduino IDE -t az ESP32 programozásához. Ezután az ingyenes pfodDesigner alkalmazást felhasználva tervezett egy menüt, amely szabályozhatja a fedélzeti led és generált kód fényerejét az ESP32 -hez BLE, Bluetooth vagy WiFi kapcsolaton keresztül történő csatlakozáshoz. Ha ezután a pfodApp apppfodApp alkalmazáson keresztül csatlakozik, megjelenik a tervezett menü, és csúszkával szabályozhatja a LED fényerejét. A pfodDesigner generálja az összes Arduino kódot, beleértve az Arduino analóg írásának szimulálását. Nincs szükség Arduino kódolásra. A pfodApp gondoskodik az összes Android -oldalról, nincs szükség Android -kódolásra.