ESP32-ontwikkeling op Windows-subsysteem voor Linux: 7 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

ESP32 is een goedkope, energiezuinige microcontrollerkaart van Espressif. Het is populair bij makers vanwege de lage kosten en de ingebouwde randapparatuur, waaronder WiFi en Bluetooth. De ontwikkelingstools voor ESP32 vereisen echter een Unix-achtige omgeving, die moeilijk kan zijn in te stellen en te onderhouden op een Windows-systeem.

Dankzij de recente toevoeging van seriële communicatie kunnen we het Microsoft Windows-subsysteem voor Linux gebruiken om de volledige op Linux gebaseerde toolchain native op Windows 10 te draaien, zonder de noodzaak om opnieuw te compileren of virtuele machines of containers te gebruiken.

Windows Subsystem for Linux (WSL) zorgt ervoor dat de native uitvoering van Linux (of ELF64 om ze hun meer formele naam te geven) binaire bestanden kan draaien als een speciale klasse van processen, een pico-proces genaamd. Windows onderschept Linux-systeemoproepen en vertaalt deze automatisch naar de juiste Windows-managersoproep. Het resultaat is dat de meeste goed opgevoede Linux-applicaties op Windows zullen draaien.

Stap 1: Schakel de functie in Windows in

Om gebruik te kunnen maken van WSL, moeten we de functie eerst in het besturingssysteem inschakelen. Klik met de rechtermuisknop op de Start-knop en kies Uitvoeren. Typ OptionalFeatures.exe en druk op Enter. Zorg ervoor dat het Windows-subsysteem voor Linux is aangevinkt en klik vervolgens op OK. Mogelijk moet u opnieuw opstarten om de functie te installeren.

Stap 2: Linux-distributie installeren

Open vervolgens de Windows Store en zoek naar Ubuntu. Dit is de Linux-distributie die we zullen gebruiken voor onze ontwikkelomgeving. Nadat u de Ubuntu-app hebt geïnstalleerd en gestart, wordt u gevraagd een gebruikersnaam en wachtwoord te kiezen. (Dit hoeft niet hetzelfde te zijn als uw Windows-gebruikersnaam en -wachtwoord, maar het moet iets logisch zijn dat u zult onthouden).

Stap 3: Installeer ESP32 Toolchain

Eerst moeten we de vereisten voor de toolchain installeren. Dit wordt gedaan met behulp van de pakketbeheerder van Ubuntu. Start Ubuntu en typ het volgende:

sudo apt-get update

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

Om de toolchain te installeren, moeten we deze downloaden en uitpakken:

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

Stap 4: Installeer het ESP IoT Development Framework

Het maken van een git-kloon van de Espressif IDF-repository is de eerste stap naar het installeren van het ontwikkelraamwerk:

cd ~/espgit kloon --recursief

ESP-IDF heeft enkele omgevingsvariabelen nodig om goed te kunnen werken. We zullen deze instellen in het profiel van onze opdrachtregelshell, zodat ze elke keer dat we Bash starten beschikbaar zijn.

Typ nano ~/.profile om te beginnen met bewerken. Voeg de volgende regels toe aan het einde:

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

Opslaan en afsluiten met Ctrl+X.

Stap 5: Installeer en configureer USB seriële stuurprogramma's

De meeste ESP32-ontwikkelkaarten bevatten een USB-naar-seriële brug, zodat u ze kunt programmeren en de uitvoer van uw computer kunt controleren. Ze gebruiken echter niet de FTDI-chip die de meeste Arduino-kaarten doen. In plaats daarvan gebruiken de meesten de CP210x-chip van Silicon Labs. U moet de stuurprogramma's downloaden en installeren voordat u het apparaat aansluit.

Zodra u dat hebt gedaan, opent u Apparaatbeheer en bevestigt u dat het apparaat is herkend. U moet weten welke COM-poort Windows aan uw apparaat heeft toegewezen. In mijn geval is het COM4, maar het jouwe kan anders zijn.

In Ubuntu verwijzen we niet naar het apparaat via de Windows COM-poort, maar gebruiken we de bestandsnaam /dev/ttyS X - waarbij X het Windows COM-poortnummer is. Dus COM4 zou /dev/ttyS4 zijn.

Om naar de seriële poort te kunnen schrijven, moeten we de rechten instellen. Typ hiervoor:

sudo chmod 0666 /dev/ttyS4

NB In mijn geval gebruik ik /dev/ttyS4. U moet in plaats daarvan uw apparaatnaam vervangen.

Stap 6: Een programma bouwen en flashen

Laten we onze ESP32 testen door het alomtegenwoordige Hello World-programma te bouwen en te flashen.

Het is je misschien opgevallen dat we tot nu toe binnen een Unix-achtig bestandssysteem werkten met mappen als /dev, /bin en /home. We kopiëren de projectbestanden naar onze belangrijkste C-schijf, zodat we ze indien nodig kunnen bewerken met een Windows-teksteditor. Al onze schijven zijn beschikbaar in WSL via de /mnt directory.

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

NB Dit creëert een map in de hoofdmap van de C:-schijf met de naam esp. Als u liever op een andere locatie werkt, vervangt u deze eenvoudig in het pad.

We moeten de standaard seriële poort wijzigen op basis van het apparaat dat we eerder hebben geïdentificeerd. In mijn geval betekent dat dat de standaard seriële poort moet worden gewijzigd in /dev/ttyS4. Vergeet niet op te slaan wanneer u menuconfig afsluit.

make -j16 allmake flash

De optie -j16 is niet nodig, maar helpt het bouwproces op computers met meerdere processors te versnellen. Omdat ik een machine met 16 draden heb, geef ik -j16 door. Als je een processor met vier threads hebt, moet je -j4 gebruiken.

Mijn bord heeft een drukknop met het label IOO die je moet indrukken om het flash-proces in te schakelen. Een korte druk tijdens de Connecting……-fase was voldoende.

Stap 7: Aansluiten op de ESP32 en output bekijken

Om de uitvoer van de ESP32 te bekijken, typt u gewoon

monitor maken

Hiermee wordt de uitvoer van onze hello_world-toepassing weergegeven. Gefeliciteerd, u hebt uw ESP32-apparaat met succes geprogrammeerd met het Windows-subsysteem voor Linux!