Разработка ESP32 в подсистеме Windows для Linux: 7 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

ESP32 - это недорогая плата микроконтроллера с низким энергопотреблением от Espressif. Он популярен среди производителей из-за своей низкой стоимости и встроенных периферийных устройств, в том числе Wi-Fi и Bluetooth. Однако инструменты разработки для ESP32 требуют Unix-подобной среды, которую может быть сложно настроить и поддерживать в системе Windows.

Благодаря недавнему добавлению последовательной связи мы можем использовать подсистему Microsoft Windows для Linux для запуска всей цепочки инструментов на основе Linux изначально в Windows 10 без необходимости перекомпилировать или использовать виртуальные машины или контейнеры.

Подсистема Windows для Linux (WSL) позволяет запускать двоичные файлы Linux (или ELF64, чтобы дать им более формальное имя) в собственном коде как особый класс процесса, называемый процессом pico. Windows перехватывает системные вызовы Linux и автоматически переводит их в соответствующий исполнительный вызов Windows. В результате большинство хорошо работающих приложений Linux будут работать в Windows.

Шаг 1. Включите функцию в Windows

Чтобы использовать WSL, нам сначала нужно включить эту функцию в операционной системе. Щелкните правой кнопкой мыши кнопку «Пуск» и выберите «Выполнить». Введите OptionalFeatures.exe и нажмите Enter. Убедитесь, что подсистема Windows для Linux отмечена, затем нажмите OK. Для установки функции может потребоваться перезагрузка.

Шаг 2. Установите дистрибутив Linux

Затем откройте Магазин Windows и найдите Ubuntu. Это дистрибутив Linux, который мы будем использовать в нашей среде разработки. После того, как вы установили и запустили приложение Ubuntu, вам будет предложено выбрать имя пользователя и пароль. (Это не обязательно должно совпадать с вашим именем пользователя и паролем Windows, но это должно быть что-то логичное, что вы запомните).

Шаг 3: Установите ESP32 Toolchain

Сначала нам нужно установить необходимые компоненты для набора инструментов. Это делается с помощью диспетчера пакетов Ubuntu. Запустите Ubuntu и введите следующее:

sudo apt-get update

sudo apt-get install gcc git wget make libncurses-dev flex bison gperf python python-serial

Чтобы установить набор инструментов, нам нужно скачать и распаковать его:

cd ~

wget https://dl.espressif.com/dl/xtensa-esp32-elf-linu… mkdir esp cd esp tar -xzf ~ / xtensa-esp32-elf-linux64-1.22.0-80-g6c4433a-5.2.0. tar.gz

Шаг 4. Установите ESP IoT Development Framework

Создание git-клона репозитория Espressif IDF - это первый шаг к установке среды разработки:

cd ~ / espgit clone - рекурсивный

Для правильной работы ESP-IDF требуются некоторые переменные среды. Мы установим их в профиле оболочки командной строки, чтобы они были доступны каждый раз при запуске Bash.

Введите nano ~ /.profile, чтобы начать редактирование. Добавьте в конец следующие строки:

export PATH = "$ PATH: $ HOME / esp / xtensa-esp32-elf / bin" экспорт IDF_PATH = "$ HOME / esp / esp-idf"

Сохраните и выйдите, нажав Ctrl + X.

Шаг 5. Установите и настройте драйверы последовательного порта USB

Большинство плат разработки ESP32 включают в себя мост от USB к последовательному порту, поэтому вы можете программировать их и контролировать вывод с вашего компьютера. Однако они не используют чип FTDI, как большинство плат Arduino. Вместо этого большинство использует чип CP210x от Silicon Labs. Вам нужно будет загрузить и установить драйверы перед подключением устройства.

Как только вы это сделаете, откройте Диспетчер устройств и убедитесь, что устройство было распознано. Вам необходимо знать, какой COM-порт Windows назначила вашему устройству. В моем случае это COM4, но ваш может быть другим.

В Ubuntu мы не обращаемся к устройству через COM-порт Windows, вместо этого мы используем имя файла / dev / ttyS X, где X - номер COM-порта Windows. Таким образом, COM4 будет / dev / ttyS4.

Чтобы иметь возможность писать в последовательный порт, нам нужно установить разрешения. Для этого наберите:

Судо chmod 0666 / dev / ttyS4

NB В моем случае я использую / dev / ttyS4. Вместо этого вам следует указать имя вашего устройства.

Шаг 6. Создайте и запрограммируйте программу

Давайте протестируем наш ESP32, собрав и перепрошив вездесущую программу Hello World.

Возможно, вы заметили, что до сих пор мы работали в Unix-подобной файловой системе с такими каталогами, как / dev, / bin и / home. Мы скопируем файлы проекта на наш основной диск C, чтобы мы могли редактировать их с помощью любого текстового редактора Windows, если это необходимо. Все наши диски доступны в WSL через каталог / mnt.

mkdir / mnt / c / espcp -r $ IDF_PATH / examples / начало работы / hello_world / mnt / c / espcd / mnt / c / esp / hello_worldmake menuconfig

NB. Это создает папку в корне диска C: с именем esp. Если вы предпочитаете работать в другом месте, просто замените путь.

Нам нужно изменить последовательный порт по умолчанию в зависимости от устройства, которое мы определили ранее. В моем случае это означает изменение последовательного порта по умолчанию на / dev / ttyS4. Не забудьте сохранить при выходе из menuconfig.

make -j16 allmake flash

Параметр -j16 необязателен, но он помогает ускорить процесс сборки на многопроцессорных компьютерах. Поскольку у меня есть машина с 16 потоками, я использую -j16. Если у вас четырехпоточный процессор, вы должны использовать -j4.

На моей плате есть кнопка с надписью IOO, которую вы должны нажать, чтобы включить процесс прошивки. Достаточно было всего лишь короткого нажатия во время фазы подключения …….

Шаг 7: Подключение к ESP32 и просмотр вывода

Чтобы просмотреть вывод ESP32, просто введите

сделать монитор

Это отобразит вывод нашего приложения hello_world. Поздравляем, вы успешно запрограммировали свое устройство ESP32 с помощью подсистемы Windows для Linux!