การพัฒนา ESP32 บนระบบย่อย Windows สำหรับ Linux: 7 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

ESP32 เป็นบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ราคาประหยัดและใช้พลังงานต่ำจาก Espressif เป็นที่นิยมในหมู่ผู้ผลิตเนื่องจากมีราคาถูกและอุปกรณ์ต่อพ่วงในตัว ซึ่งรวมถึง WiFi และ Bluetooth อย่างไรก็ตาม เครื่องมือในการพัฒนาสำหรับ ESP32 นั้นต้องการสภาพแวดล้อมแบบ Unix ซึ่งอาจยากต่อการติดตั้งและบำรุงรักษาบนระบบ Windows

ต้องขอบคุณการสื่อสารแบบซีเรียลที่เพิ่มเข้ามาเมื่อเร็วๆ นี้ เราสามารถใช้ระบบย่อยของ Microsoft Windows สำหรับ Linux เพื่อเรียกใช้ toolchain บน Linux ทั้งหมดบน Windows 10 โดยไม่ต้องคอมไพล์ใหม่หรือใช้เครื่องเสมือนหรือคอนเทนเนอร์

Windows Subsystem for Linux (WSL) เปิดใช้งานการเรียกใช้งานไบนารีของ Linux (หรือ ELF64 เพื่อตั้งชื่อที่เป็นทางการมากขึ้น) เพื่อให้ทำงานเป็นคลาสพิเศษของกระบวนการ เรียกว่ากระบวนการ pico Windows สกัดกั้นการเรียกระบบ Linux และแปลเป็นการเรียกผู้บริหารของ Windows ที่เหมาะสมโดยอัตโนมัติ ผลที่ได้คือแอปพลิเคชั่น Linux ที่ทำงานได้ดีส่วนใหญ่จะทำงานบน Windows

ขั้นตอนที่ 1: เปิดใช้งานคุณสมบัติใน Windows

เพื่อใช้งาน WSL เราต้องเปิดใช้งานคุณสมบัตินี้ในระบบปฏิบัติการก่อน คลิกขวาที่ปุ่ม Start แล้วเลือก Run พิมพ์ OptionalFeatures.exe แล้วกด Enter ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เลือกระบบย่อย Windows สำหรับ Linux แล้วคลิกตกลง คุณอาจต้องรีบูตเพื่อให้คุณลักษณะนี้ติดตั้งได้

ขั้นตอนที่ 2: ติดตั้ง Linux Distribution

ถัดไปเปิด Windows Store และค้นหา Ubuntu นี่คือการกระจาย Linux ที่เราจะใช้สำหรับสภาพแวดล้อมการพัฒนาของเรา เมื่อคุณติดตั้งและเปิดแอป Ubuntu แล้ว คุณจะได้รับแจ้งให้เลือกชื่อผู้ใช้และรหัสผ่าน (ไม่จำเป็นต้องเหมือนกับชื่อผู้ใช้และรหัสผ่าน Windows ของคุณ แต่ควรเป็นสิ่งที่สมเหตุสมผลที่คุณจะจำได้)

ขั้นตอนที่ 3: ติดตั้ง ESP32 Toolchain

อันดับแรก เราต้องติดตั้งข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับ toolchain ทำได้โดยใช้ตัวจัดการแพ็คเกจของ Ubuntu เปิด Ubuntu และพิมพ์ดังต่อไปนี้:

sudo apt-get update

sudo apt-get ติดตั้ง gcc git wget ทำให้ libncurses-dev flex bison gperf python python-serial

ในการติดตั้ง toolchain เราจำเป็นต้องดาวน์โหลดและแตกไฟล์:

ซีดี ~

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

ขั้นตอนที่ 4: ติดตั้งกรอบการพัฒนา ESP IoT

การสร้าง git clone ของที่เก็บ Espressif IDF เป็นขั้นตอนแรกในการติดตั้งเฟรมเวิร์กการพัฒนา:

cd ~/espgit clone --recursive

ESP-IDF ต้องการตัวแปรสภาพแวดล้อมบางอย่างเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง เราจะตั้งค่าเหล่านี้ในโปรไฟล์ของเชลล์บรรทัดคำสั่ง เพื่อให้พร้อมใช้งานทุกครั้งที่เราเริ่ม Bash

พิมพ์ nano ~/.profile เพื่อเริ่มแก้ไข เพิ่มบรรทัดต่อไปนี้ต่อท้าย:

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

บันทึกและออกด้วย Ctrl+X

ขั้นตอนที่ 5: ติดตั้งและกำหนดค่าไดรเวอร์อนุกรม USB

บอร์ดพัฒนา ESP32 ส่วนใหญ่มี USB เข้ากับพอร์ตอนุกรม ดังนั้นคุณจึงสามารถตั้งโปรแกรมและตรวจสอบเอาต์พุตจากคอมพิวเตอร์ของคุณได้ อย่างไรก็ตาม พวกเขาไม่ได้ใช้ชิป FTDI ที่บอร์ด Arduino ส่วนใหญ่ทำ ส่วนใหญ่ใช้ชิป CP210x จาก Silicon Labs แทน คุณจะต้องดาวน์โหลดและติดตั้งไดรเวอร์ก่อนเสียบอุปกรณ์

เมื่อคุณทำเสร็จแล้ว ให้เปิด Device Manager และยืนยันว่าอุปกรณ์นั้นรู้จัก คุณจำเป็นต้องรู้ว่าพอร์ต COM ใดที่ Windows กำหนดให้กับอุปกรณ์ของคุณ ในกรณีของฉันคือ COM4 แต่ของคุณอาจแตกต่างกัน

ใน Ubuntu เราไม่ได้อ้างถึงอุปกรณ์โดยใช้พอร์ต Windows COM แต่เราจะใช้ชื่อไฟล์ /dev/ttyS X โดยที่ X คือหมายเลขพอร์ต Windows COM ดังนั้น COM4 จะเป็น /dev/ttyS4

เพื่อให้สามารถเขียนไปยังพอร์ตอนุกรมได้ เราจำเป็นต้องตั้งค่าการอนุญาต เมื่อต้องการทำเช่นนี้ พิมพ์:

sudo chmod 0666 /dev/ttyS4

หมายเหตุ ในกรณีของฉัน ฉันใช้ /dev/ttyS4 คุณควรแทนที่ชื่ออุปกรณ์ของคุณแทน

ขั้นตอนที่ 6: สร้างและแฟลชโปรแกรม

มาทดสอบ ESP32 ของเราด้วยการสร้างและแฟลชโปรแกรม Hello World ที่แพร่หลาย

คุณอาจสังเกตเห็นว่าจนถึงขณะนี้เราได้ทำงานในระบบไฟล์ที่เหมือน Unix ที่มีไดเร็กทอรีเช่น /dev, /bin และ /home เราจะคัดลอกไฟล์โครงการไปยังไดรฟ์ C หลักของเรา เพื่อให้เราสามารถแก้ไขได้โดยใช้โปรแกรมแก้ไขข้อความของ Windows หากจำเป็น ไดรฟ์ทั้งหมดของเรามีอยู่ใน WSL ผ่านทางไดเร็กทอรี /mnt

mkdir /mnt/c/espcp -r $IDF_PATH/examples/get-started/hello_world /mnt/c/espcd /mnt/c/esp/hello_worldmake menuconfig

หมายเหตุ สิ่งนี้จะสร้างโฟลเดอร์บนรูทของไดรฟ์ C: ชื่อ esp หากคุณต้องการทำงานในที่อื่น ให้เปลี่ยนเส้นทางง่ายๆ

เราจำเป็นต้องเปลี่ยนพอร์ตอนุกรมเริ่มต้นตามอุปกรณ์ที่เราระบุก่อนหน้านี้ ในกรณีของฉัน นั่นหมายถึงการเปลี่ยนพอร์ตอนุกรมเริ่มต้นเป็น /dev/ttyS4 อย่าลืมบันทึกเมื่อคุณออกจาก menuconfig

make -j16 allmake flash

ไม่จำเป็นต้องใช้ตัวเลือก -j16 แต่จะช่วยเร่งกระบวนการสร้างในคอมพิวเตอร์ที่มีโปรเซสเซอร์หลายตัว เนื่องจากฉันมีเครื่องเธรด 16 ฉันจึงผ่าน -j16 หากคุณมีโปรเซสเซอร์สี่เธรด คุณควรใช้ -j4

บอร์ดของฉันมีปุ่มกดชื่อ IOO ซึ่งคุณต้องกดเพื่อเปิดใช้งานกระบวนการแฟลช แค่กดสั้นๆ ระหว่างเฟส Connecting…… ก็เพียงพอแล้ว

ขั้นตอนที่ 7: การเชื่อมต่อกับ ESP32 และการดูเอาต์พุต

หากต้องการดูผลลัพธ์จาก ESP32 เพียงพิมพ์

ทำจอภาพ

นี่จะแสดงผลลัพธ์จากแอปพลิเคชัน hello_world ของเรา ขอแสดงความยินดี คุณตั้งโปรแกรมอุปกรณ์ ESP32 ของคุณสำเร็จโดยใช้ระบบย่อย Windows สำหรับ Linux!