Sviluppo ESP32 su sottosistema Windows per Linux: 7 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

ESP32 è una scheda microcontrollore a basso costo e bassa potenza di Espressif. È popolare tra i produttori a causa del suo basso costo e delle sue periferiche integrate, che includono WiFi e Bluetooth. Tuttavia, gli strumenti di sviluppo per ESP32 richiedono un ambiente simile a Unix, che può essere difficile da configurare e mantenere su un sistema Windows.

Grazie alla recente aggiunta della comunicazione seriale, possiamo utilizzare il sottosistema Microsoft Windows per Linux per eseguire l'intera toolchain basata su Linux in modo nativo su Windows 10, senza la necessità di ricompilare o utilizzare macchine virtuali o container.

Windows Subsystem for Linux (WSL) consente l'esecuzione nativa di binari Linux (o ELF64 per dare loro il nome più formale) da eseguire come una classe speciale di processo, chiamata processo pico. Windows intercetta le chiamate di sistema Linux e le traduce automaticamente nella chiamata esecutiva di Windows appropriata. Il risultato è che la maggior parte delle applicazioni Linux ben educate verrà eseguita su Windows.

Passaggio 1: abilita la funzione in Windows

Per poter utilizzare WSL, dobbiamo prima abilitare la funzione nel sistema operativo. Fare clic con il pulsante destro del mouse sul pulsante Start e scegliere Esegui. Digitare OptionalFeatures.exe e premere Invio. Assicurati che il sottosistema Windows per Linux sia selezionato, quindi fai clic su OK. Potrebbe essere necessario riavviare per installare la funzione.

Passaggio 2: installa la distribuzione Linux

Quindi apri Windows Store e cerca Ubuntu. Questa è la distribuzione Linux che useremo per il nostro ambiente di sviluppo. Una volta installata e avviata l'app Ubuntu, ti verrà chiesto di scegliere un nome utente e una password. (Questo non deve essere lo stesso del nome utente e della password di Windows, ma dovrebbe essere qualcosa di logico che ricorderai).

Passaggio 3: installare la toolchain ESP32

Per prima cosa dobbiamo installare i prerequisiti per la toolchain. Questo viene fatto usando il gestore di pacchetti di Ubuntu. Avvia Ubuntu e digita quanto segue:

sudo apt-get update

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

Per installare la toolchain dobbiamo scaricarla ed estrarla:

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

Passaggio 4: installare il framework di sviluppo IoT ESP

La creazione di un clone git del repository Espressif IDF è il primo passo per installare il framework di sviluppo:

cd ~/espgit clone --recursive

ESP-IDF necessita di alcune variabili d'ambiente per funzionare correttamente. Li imposteremo nel profilo della nostra shell della riga di comando, in modo che siano disponibili ogni volta che avvieremo Bash.

Digita nano ~/.profile per iniziare la modifica. Aggiungi le seguenti righe alla fine:

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

Salva ed esci con Ctrl+X.

Passaggio 5: installare e configurare i driver seriali USB

La maggior parte delle schede di sviluppo ESP32 incorpora un bridge da USB a seriale, quindi puoi programmarle e monitorare l'output dal tuo computer. Tuttavia, non usano il chip FTDI che fa la maggior parte delle schede Arduino. Invece, la maggior parte usa il chip CP210x di Silicon Labs. Sarà necessario scaricare e installare i driver prima di collegare il dispositivo.

Dopo averlo fatto, apri Gestione dispositivi e conferma che il dispositivo è stato riconosciuto. Devi sapere quale porta COM Windows ha assegnato al tuo dispositivo. Nel mio caso è COM4, ma il tuo potrebbe essere diverso.

In Ubuntu, non ci riferiamo al dispositivo tramite la porta COM di Windows, utilizziamo invece il nome del file /dev/ttyS X - dove X è il numero della porta COM di Windows. Quindi COM4 sarebbe /dev/ttyS4.

Per poter scrivere sulla porta seriale, dobbiamo impostare i permessi. Per fare ciò, digita:

sudo chmod 0666 /dev/ttyS4

NB Nel mio caso, sto usando /dev/ttyS4. Dovresti invece sostituire il nome del tuo dispositivo.

Passaggio 6: crea e esegui il flashing di un programma

Testiamo il nostro ESP32 creando e lampeggiando l'onnipresente programma Hello World.

Potresti aver notato che fino ad ora abbiamo lavorato all'interno di un filesystem simile a Unix con directory come /dev, /bin e /home. Copiamo i file del progetto sulla nostra unità C principale in modo da poterli modificare utilizzando qualsiasi editor di testo di Windows, se necessario. Tutte le nostre unità sono disponibili in WSL tramite la directory /mnt.

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

NB Questo crea una cartella sulla radice dell'unità C: chiamata esp. Se preferisci lavorare in un'altra posizione, sostituisci semplicemente nel percorso.

Dobbiamo cambiare la porta seriale predefinita in base al dispositivo che abbiamo identificato in precedenza. Nel mio caso ciò significa cambiare la porta seriale predefinita in /dev/ttyS4. Non dimenticare di salvare quando esci da menuconfig.

make -j16 allmake flash

L'opzione -j16 non è necessaria ma aiuta a velocizzare il processo di compilazione nei computer multiprocessore. Dato che ho una macchina a 16 fili, passo -j16. Se hai un processore a quattro thread dovresti usare -j4.

La mia scheda ha un pulsante etichettato IOO che devi premere per abilitare il processo di flash. È bastata una breve pressione durante la fase di connessione…….

Passaggio 7: connessione a ESP32 e visualizzazione dell'output

Per visualizzare l'output da ESP32 digitare semplicemente

fare il monitor

Questo mostrerà l'output della nostra applicazione hello_world. Congratulazioni, hai programmato con successo il tuo dispositivo ESP32 utilizzando il sottosistema Windows per Linux!