update: 初试ESP32-HelloWorld
DuRuofu
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本教程共八个章节，三个阶段：基础（1-3），实践（4），进阶（5-8）
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其中基础章节一定要确保自己掌握，实践和进阶部分推荐按照个人需求进行选学。
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### 修订历史：
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| 一、认识ESP32 | 1.1 ESP32介绍 | ✔ | | 无 |
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| 一、认识ESP32 | 1.2 ESP32开发环境搭建 | ✔ | | 无 |
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| 一、认识ESP32 | 1.3 初试ESP32-HelloWorld | | | |
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| 二、IDF基础与工具使用 | 2.1 ESP32工程结构及构建 | | | |
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| 二、IDF基础与工具使用 | 2.2 ESP-IDF项目配置 | | | |
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| 二、IDF基础与工具使用 | 2.3 ESP-IDF自定义组件 | | | |
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| 二、IDF基础与工具使用 | 2.4 ESP-IDF组件管理器 | | | |
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| 一、认识ESP32 | 1.3 初试ESP32-HelloWorld | ✔ | | |
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| 二、IDF基础与工具使用 | 2.1 ESP32工程结构及构建 | ✔ | | |
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| 二、IDF基础与工具使用 | 2.2 ESP-IDF项目配置 | ✔ | | |
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| 二、IDF基础与工具使用 | 2.3 ESP-IDF自定义组件 | ✔ | | |
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| 二、IDF基础与工具使用 | 2.4 ESP-IDF组件管理器 | ✔ | | |
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| 三、FreeRTOS基础 | 3.1 FreeRTOS概述 | | | |
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| 三、FreeRTOS基础 | 3.2 FreeRTOS多任务与任务管理 | | | |
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| 四、外设学习 | 4.1.1 GPIO入门 | | | |
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本节介绍ESP32开发的基本流程，介绍代码编译，烧录，以及查看串口监视器等常用命令，引导大家学会使用idf.py工具。此部分也可以参考官方文档：[IDF 前端工具 - idf.py](https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/v5.2.3/esp32/api-guides/tools/idf-py.html)
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# 一、常用idf.py命令介绍
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- 创建工程：`idf.py create-project <project name>`
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- 新建组件`idf.py -C components create-component {componentName}`
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- 清除之前的编译：` idf.py fullclean`
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- 编译: `idf.py build`
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- 向串口烧录固件: `idf.py -p /dev/ttyUSB0 flash` （`/dev/ttyUSB0` 为目标串口参数，根据实际填写）
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- 打开串口监视器:`idf.py -p /dev/ttyUSB0 monitor` （`/dev/ttyUSB0` 为目标串口参数，根据实际填写）
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- 配置菜单 :`idf.py menuconfig `
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- 选择芯片型号：` idf.py set-target esp32 ` 不输入参数的话，会列出所有可用型号
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- 一次性执行构建、烧录和监视过程：`idf.py -p /dev/ttyUSB0 flash monitor` （`/dev/ttyUSB0` 为目标串口参数，根据实际填写）
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**有一点需要说明**：我们使用VS Code+ESP-IDF插件进行开发，所使用的图形界面实际上就是在命令行里运行上述命令。
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比如：
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点击小扳手图标构建项目，与在命令行对应目录下使用`idf.py build`命令，具有一模一样的效果，ESP-IDF插件只是为我们提供了一个可视化界面。
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当我们使用熟练后，使用可视化界面与直接使用命令没有什么区别，考虑到本教程不仅仅针对使用VS Code+ESP-IDF插件环境的学习者，**所以后续的教程中可能更多的以使用命令行命令为主，望读者周知**，这只是个人习惯，您在开发过程中可以选用您喜欢的操作方式，本质上没有区别。
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# 二、尝试编译运行HelloWorld
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## 2.1 准备示例代码
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接下来我们尝试编译并烧录一个HelloWorld示例工程，IDF-IDF提供了很多例程，它的例程文件位于 IDF 文件夹下的examples 中。
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这里我安装ESP-IDF时，选择了`D:\Espressif\v523`文件夹作为根目录，对应examples的路径如上，请读者按照自己安装ESP-IDF的目录寻找示例代码。
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本节使用的示例代码位于`examples\get-started`中：
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复制 `hello_world`例程文件夹到我们自己存放代码的文件夹（复制，而不是直接使用是为了不改动原本示例代码，毕竟后续可能还会用到），这里我将代码复制到`D:\Code\hello_world`,然后使用VScode打开`hello_world`文件夹(整个`hello_world`文件夹就是一个ESP32工程)。
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我们可以在main文件夹里看到`hello_world.c`这就是`hello_world`工程的代码，关于工程结构，每个文件都是干什么的我们会在下节详细展开介绍，本节我们只讨论如何编译，烧录，和查看代码运行效果。
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## 2.2 设置目标芯片
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首先我们要确认芯片型号选择正确：
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如果不是ESP32，可以点击，并选择ESP32
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也可以使用命令行设定目标芯片，点击打开ESP-IDF终端
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在终端中使用`idf.py set-target esp32`命令设定目标芯片为ESP32.
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## 2.3 编译代码
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点击构建代码按钮，进行代码编译（也可以打开ESP-IDF终端，使用`idf.py bulid`命令）
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开始编译后，命令行会显示编译进度：
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编译完成后，命令行会显示构建固件成功，接下来就可以烧录代码至开发板了。
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## 2.4 烧录代码
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烧录代码前先将开发板连接到电脑，确认开发板的串口号：
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windows下打开设备管理器(找不到可以百度一下)，找到`端口（COM和LPT）`就可以看到开发板的串口号，如果显示有多个设备，可以反复插拔开发板来确认具体是哪一个端口。
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Linux下可以可以使用`ls /dev/ttyUSB*`命令查看可用串口。
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如果插上没有串口显示，可能有以下几种情况：
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1. **驱动未安装**：部分开发板（尤其是带 CH340 或 CP2102 芯片的开发板）需要安装对应的 USB 转串口驱动。解决方法：根据开发板芯片型号下载并安装对应的驱动程序。
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2. **USB 数据线问题**：有些 USB 数据线仅支持充电，不支持数据传输。解决方法：更换支持数据传输的 USB 数据线。
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3. **开发板电路故障**：开发板可能存在硬件问题，比如接口松动或电路损坏。解决方法：更换开发板测试，以排除硬件故障。
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>出现上面这些问题是很常见的，出现了也不要紧，一条一条排除，善用搜素引擎进行搜素，都是可以解决的。
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确认好串口号之后，在可视化界面选择串口烧录，选择好串口号，点击闪电标志即可烧录代码。也可以使用命令`idf.py -p /dev/ttyUSB0 flash` 进行烧录 （`/dev/ttyUSB0` 为目标串口参数，根据实际填写）
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烧录代码时，终端输出如下，为烧录成功：
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>PS：如果这一步失败，且显示`A fatal error occurred: Timed out waiting for packet header`, 意味着esp32模组（芯片）没有正常进入下载模式,可能是开发板上没有自动下载的电路，需要按住开发板上的BOOT按钮，再按一下复位按钮（一般写Reset或者EN），让ESP32进入下载模式，再点击烧录代码即可。
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## 2.4 查看代码运行效果
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点击监控设备按钮即可打开串口监视器，查看芯片串口输出（也可以使用其他串口调试工具），但建议使用ESP-IDF自带的这个。
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点击后会在终端中打开串口监视器，显示芯片输出。
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可以看到这个示例程序，先输出 Hello world，然后打印了一些单片机信息，然后进入重启倒计时。
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此外，也可以一次性执行所构建、烧录和监视过程，使用火焰按钮一键实现。
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对应，也可以使用命令`idf.py -p /dev/ttyUSB0 flash monitor`，效果相同。
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至此我们就借助 Hello world工程，掌握了最基本的ESP32开发流程。第一章认识ESP32到此结束，下一章将进一步熟悉ESP-IDF的架构与开发流程，掌握工程结构和常用开发工具及调试方法，建立高效开发基础。
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