esp32-c3自学教程

用 esp 三二开发板制作一个迷你版的桌面机器人，它不需要复杂的编程，仅用几块简单的配件，新手小白自己在家也完全可以复刻出来。这是从网上买了的几块简单的配件， 两包的成本花费下来不超过二十块钱，具体的清单价格我就不单一的列出来了。拆开包装袋，首先映入眼帘的开发板，它自带 wifi 以及蓝牙模块， 这种板子也通常被称之为互联网开发模块的全能王者的明星单片机。不管是家里边的语音自动控制窗帘的系统，还是远程操控灯珠的开关，这些都有它的身影。 另外的一包则是零点九六寸 oled 的 液晶显示模块，整块板子的接口为四针直插式的端口，当然这种接口的方式还是太占用空间了，后边还要给他做一下简单的升级改造。 而为了秉持废物再循环利用的原则，从废弃的百宝箱里边找一个玩具来制作整个设备的机舱盒。小黄鸭样子是好看，但空间太小了，哎，小朋友用的卷笔刀就用它了。把上面的透明盖子拆卸下来，液晶显示屏放上去测试看一下， 嗯，非常完美的哈。左右两边卡的刚刚的到位，下边的 esp 三二开发板放上去，还预留一大截的空间出来，后边还可以用来盛装电池以及充电保护模块。 里边的卷笔刀盒用螺丝刀抠出来，把开发板放上去，做好标记，划好线，钻头、开槽、引路，更换错刀，将其打磨、扩孔抛光。现在把开发板给安装上去，嗯， type c 端口卡的那是非常的到位的哈。 接下来准备一块 t p 四零五六的 type c 充电保护模块，输出电压低，对小容量的电池有很好的保护作用， 和之前一样比好合适的位置，侧边开出 type c 的 充电端口出来。而显示屏如果就这样子安装上去的话，肯定是不得行，低背面的引针太长，这就导致盖子上用电烙铁加热脱吸，这一排引针全都拆卸下来。 而液晶显示屏它是用热熔胶粘接上去的，我们用刀片从中间切开，这里操作的时候注意安全，一是避免划伤到手，二是切割的时候不要切的太深，不要把下面的排线切断就行。 现在把显示屏放在透明盖子的上方，做好标记，划好线，更换植膜切割机，把中间多余的部分抠出来，边上有毛刺的地方用撮刀将其打磨抛光。 当然光这样的话还是有点太幼稚了，直接给他喷上一层黑色的哑光漆，外表看起来也会更加的有气质一些。下方预留的红心指示灯部分，用小刀把这一层漆给抠掉。 接下来把各单位的配件全都装回盒子里边，边上有松动的地方全都用热熔胶将其粘牢固定到位。一颗微型的滑片开关，用于制作整个设备的电路，闭合输出与输入端各用两根导线延伸出来， 就把它安装在盒子的内侧。三点七伏三百毫安时的电池包作为整个设备的电池供电。 电路的焊接方式也是非常简单的，具体的线路连接就如图所示，有需要的同学直接可以看着图片抄作业。后边在原来的基础上，我还要做一个更加人工智能的小程序机器人。好了，这就是已经焊接完成的线路，边上有松动的地方， 再用热熔胶进行二次粘接，就基本上大功告成了。 插上 usb 数据线，打开 arduino 官网，找到 esp 三二 c 三的动画固件，选择一向自己喜欢的烧录进去即可，当然有喜欢的可以三连键。后边我会单独出一期详细的视频教程。 怎么样？这就是已经烧录进去了的动画效果，它可以切换成各种各样的小情绪动态表情， 插上充电数据线，下方还有一个小心心的红灯亮起，非常的有意思。液晶屏上的表情包可以进行多种的智能切换。当然这只是第一代的版本， 后边还会添加语音唤醒功能以及天气检测模块，心率检测仪等等，它都可以通过表情包以及文字显示出来。好了，今天的视频就到这里，感兴趣的朋友，我们第二代版本，第三代版本再见！

这一集我们来学习 esp 三二单片机的内部功能，介绍每个功能的作用和可实现的效果， 以及第三方库是如何操作底层寄存器，如何简化编程难度的。敬请关注极速入门 esp 三二合集，先赞后看，难度减半，感谢大家支持！ 在极速入门 esp 三二第二机中，我有讲过， esp 三二单片机是由多个独立功能芯片合并在一起形成单片机。 那么接下来我们就结合 esp 三二 c 三芯片的官方规格书和参考手册来把芯片中的各种功能分开逐一讲解。 请大家打开杨桃电子官方网站，在极速入门 esp 三二页面中下载第五集资料包，在第一个文件夹中找到 esp 三二技术规格书和参考手册。 其中技术规格书的内容更趋向于介绍芯片的重点技术参数，包括芯片的特性、引脚定义、供电、电压、功耗、内部都有哪些功能，以及每个功能的基本技术参数。 相对讲解内容比较少，类似于简介或者技术参照。另一个是 esp 三二 c 三技术参考手册， 文档内容达到了八百多页。参考手册内容更偏向于应用层面的使用方法，详细讲解了每个功能的底层原理和与之对应的 sfr 寄存器。 在未来，当我们想重点学习某个功能，就可以找出这两个文档，在目录中找到这个功能所对应的章节，然后仔细阅读，就能掌握功能的全部知识点。 为了方便大家快速理解，接下来我将从易到难按顺序逐一介绍内部的所有功能。还记得极速入门 esp 三二第一集我做了极速开箱，逐一展示了每个元气件以及它的作用。 接下来你就把 esp 三二芯片当成原件盒，看一看盒子里都有哪些功能。这张是文档中给出的 esp 三二芯片内部功能框图，按类型可以分为六大区块， 第一块是 cpu 加上内存的单片机核心块，用于数据运算和程序存储， 其中包含了多个子功能。最上方是 cpu 功能，采用了三十二位的单核 risc 杠 v 内核。 risc 杠 v 是 一种开源处理器框架，和我们常听说的 am 内核一样，都属于一种精简指令级。 只是 arm 内核是付费的，有 arm 公司长期维护更新。缺点是每生产一片芯片就要向 arm 公司交版权费， 而 risc 杠 v 是 开源免费的，不用交版权费，芯片的生产成本更低，对于一般的互联网开发而言非常够用。接下来这个功能 cash 是 高速缓存， 虽然 cpu 从 flash 中读取程序的速度很快，但还是有速度上限的。若想再提高速度，就要加一个高速缓存 缓存，先从 flash 中一次性读出多个要执行的程序，然后再给 cpu 逐个执行。 由于缓存读取速度远快于 flash， 使得 cpu 才能有更快的运算速度，不会受到 flash 读取速度的限制。 接下来这个是 sm， 用于存放运算过程中的临时数据。另一个 room 是 用于存放程序内容和固定的数据，本质上是 flash 存储器。 esp 三二 c 三 fh 四这个型号的 sm 是 四百 kb， 其中有十六 kb 被划归为高速缓存。此外，入幕部分被分为三百八十四 kb 系统空间，用于 boot 模式的程序下载，还有四兆 b 的 应用空间，用于存放我们的用户程序。 接下来 jtag 是 一种内核仿真调试接口，它一般附用在 io 端口上，可连接专用的 glink 仿真器， 不用下载程序就能直接在电脑上操作 cpu 内核，测试单片机的各种应用效果。 在后续我会专门做一集视频，讲解 g t a g 仿真的原理和方法，想学的朋友可以弹幕扣个一。 接下来第二大块是单片机常用的内部功能，通常把它叫做外部设备，简称外设，这个外部是相对于 cpu 内核而言的外部，而不是芯片的外部。 这里我把 esp 三二和八点五一的内核功能作对照，可以看出 esp 三二中的功能非常丰富。首先这里是 gpo 端口，是可以输入输出高低电瓶的基础功能。 d i g adc 是 模拟量输入功能，可以把零到三点三伏的电压转换成对应的数值。在增强型五幺单片机中，我也重点讲过 adc。 接下来 led pwm 是 可以输出 pwm 脉宽调制信号，可以用占空比来控制 led 亮度。 之前在增强型五幺单片机中，我们是通过 pca 定时器来产生脉宽信号，调节 led 亮度。这两个功能非常类似。 接下来是通用定时器功能，可以产生精确的定时时间，可以做基本的延时或者产生特定波形。 下方这里还有系统定时器，当我们在芯片内安装 free ritalz 或者其他操作系统，就会用到系统定时器来产生操作系统的时间精准。 接下来这个是芯片内部的温度传感器，它的作用不是精确测量环境温度，而是为了测量芯片内部的温度升高，防止芯片过热导致的问题。 usb 串口和 g t a g 功能是用于 esp 三二芯片的 usb 接口识别。我们在电脑上识别到 usb 设备，就是利用了这个功能。它不仅可以用来下载程序，还能用于 g t a g 仿真调试。 接下来 uart 是 串口通信功能， iphonec 和 spi 零一、 spi 二是外接设备的通信总线， 可以用于连接 oled 屏外扩 flash 芯片、 sd 卡读写等多种外接芯片的高速通信。 iphone s 是 专用的音频信号总线，可以连接音频芯片做 mp 三的音频解码或者播放。 t w a i 是 工业用看总线的控制器，在未来可以利用这个功能扩展。外部看总线芯片是新能源汽车最常用的内部通信总线。 g d m a 是 数据传输控制器，可以在两个内部功能之间自动发送数据。 比如我们想从总线上读出数据并发送到 u a r t 创口， 就不需要 cpu 来读取 spi 总线，而是开启 gda。 它相当于一个独立的 cpu， 能够自动完成两个功能之间的数据传递。 rmt 是 红外遥控功能，在老式的电视机或者空调上会有这种红外遥控器， 他的通讯原理是在发送端控制点亮一个红外发光二极管，用发光的时间长度来传递信号。 接收端会用红外光明管收到不同宽度的方波信号，经过信息解码就能得到信息内容，实现近距离的无线通信或者无线遥控， 不仅可以作为单向的发送，还能在两个 esp 三、二之间实现双向通信。 接下来这几个是不同性能的看门狗定时器，主要用于监测程序运行状态， 一旦有干扰导致程序混乱或者死机，就会强制单片机复位，使程序回归正常，保证了单片机的运行安全。 接下来这个功能是一次性存储器，它内部共有四千零九十六个位，出厂时所有位都是零。 当我们用程序把其中某一位写入一之后，这一位将会永远保持一的状态，无法再写回零，所以是一次性的。其中有一千七百九十二个位开放给我们用户使用。 它被用于芯片的读写保护，或者一次性的数据记录产品的 id 码。 接下来这个功能是安全世界，他能将用户空间分隔成两个区域， 安全世界和非安全世界。非安全世界可以运行普通的程序，而一些需要独立运行的、对安全性要求很高的程序就可以放在安全世界里。 两个区域相互隔离，互不干扰，通常用于对安全性要求很高的网络通信。 接下来这个功能是调试助手，用创口或者 g t a g 接口连接，通过调试助手可以控制其他各种功能，实现仿真单步运行，在开发复杂程序时非常常用。 外设功能讲完之后，再来看 rtc 区块，这里有三个子功能，它们相互配合，可以实现年月日的时钟计时，未来可以利用 rtc 来做电子闹钟等产品。 接下来是加密大块，是涉及网络通信时的数据安全， 其中包括各种加密算法、随机数发生器、 flash 存储加密等多个子功能，它们相互配合，保证了互联网通信的安全稳定。 最后还剩下两个大块， rf 射频功能和无线数字电路， 其中 rf 射频功能是能产生二点四 g 赫兹高频无线电波的电路，通过外界天线发散到空间中，同时还能在天线上接收外界发来的同频率电磁波， 从而实现接收和发送无线电波的底层功能。要知道我们家用的 wifi 无线网络和蓝牙无线通信都是在二点四 g 赫兹频率，只是他们有不同的通信规则， 所以在硬件上， wifi 和蓝牙共用了 rf 射频功能。在二点四 g 赫兹的底层电波基础上，又添加了无线数字电路区块， 其中就包括了 wifi 通讯的标准规范，也就是通信协议，实现了 wifi 连接路由器、 wifi 上网、 wifi 连接手机或者访问互联网服务器。 同时区块内还有蓝牙通信的标准规范，也就是蓝牙协议，从而实现蓝牙连接手机、连接蓝牙无线耳机等功能。 其中的每一个子功能具体原理比较复杂，后续讲到 wifi 蓝牙功能时再来细讲。 好了，以上就是 esp 三二内部的全部功能，有一些子功能并不重要，我们仅做了解即可。后续的视频我们将重点讲解实际使用中比较常见的功能。 接下来我们要学习的是如何在程序中去控制内部的这么多功能，达到我们想要的实验效果。 在极速入门单片机八点五一部分的教程中，我们知道了所有内部功能都是由 sfr 地址表中的寄存器来控制的， 寄存器中的每一位都连接着一个电路开关，用程序读写指定的寄存器地址，就能控制每个功能，实现出想要的效果。 esp 三二芯片也是相同的控制原理。 在技术规格书中可以找到这张芯片内部全部地址分配表，其中列出了高速缓存 ram room 所有的地址区间， 其中与内部功能相关的是零 x 六零零零零零零到零 x 六零零 d 零 f f f 这个地址区间。 接下来再打开参考手册第九十三页，可以找到每个外设功能所对应的具体地址区间。 例如 gpl 功能所在的地址是零 x 六零零零四零零零到零 x 六零零零四 f f。 然后我们再跳到第五章一百五十一页开始。这里是 gpl 介绍章节，在其中的第五点一四节，可以找到 gpl 功能的全部寄存器列表。 接下来在五点一五节对每个寄存器中的每个位做了详细的说明， 知道了地址分布和每个位的作用，接下来就能在程序中向指定地址的寄存器写入数值，从而控制这个功能。 不过想记住这些地址太麻烦了，可以用红定义给每个地址命名，然后就能用特定名称写入数值。这种方式就是之前我们学过的八零五一单片机的编程方式， esp 三二也能按此方法编程。只不过乐新科技公司为了进一步简化我们的编程难度， 非常贴心地把我们常用的程序写好了，打包成一组库文件，也就是我们之前安装过的 esp 三二第三方库。 假如我们要把 gpi 八的端口变成高电瓶，在没有库的时候要写成 gpi 八，等于一 有了库之后，就可以在库中找到控制 i o 端口输出的函数。按照函数要求，第一个参数填写端口编号八，第二个参数填写高电瓶对应的名称。嗨， 也许你会觉得用库函数的方式反而变得更麻烦了，这是因为我举的例子比较简单， 在后续用到更复杂的功能，你就会发现库函数的方式真香，减少了开发中的许多工作量。最后的结论是，我们不再需要了解底层的地址分配，只要熟练掌握第三方库里的所有函数， 甚至在 ai 的 帮助下，什么函数都不用学，直接问， ai 就 能直接编出程序。科技发展的目的就是让开发越来越简单， 所以在接下来的课程中，我将结合库函数和套件中的元气件，快速搭建各种综合实验，熟练掌握常用的开发技巧，在短时间内急速入门。 esp 三二 以上就是这一集的全部内容，点赞收藏可以加速更新！感谢大家支持我们，下集再见！ 购买本教程配套套件和图书，请点击评论区置顶链接或发私信询问。

微雪 esp 怎么刷入固件？咱们今天先讲苹果电脑的方法，首先第一个注意事项是它通过 vcc gnd 供电的时候，咱们是不能用 usb 插电脑的，必须要先从车的供电上把它拔下来，然后才能连接电脑。 首先咱们用 usb 线插入到微雪的 type c 接口，然后把另外一端呢插到咱们的电脑里，这时候我们看到红灯亮了，代表已经通电了，那么咱们打开咱们这个刷新的网站，然后点击 connect， 选择我们的 这个设备啊， usb modem 幺零幺，点击连接好，这个时候就连接上了，这个时候我们开始刷固件啊，首先我们选择文件，这里选择我们下载的固件，这里我选择一个我之前下载好的好 share ec 三 s 三固件，这个大家可以自己去找，然后一定要注意在 flash address 这里把这个一千改成零，全部都是零，那么下边什么都不用管，直接点击最下边蓝色按钮。 好，那么现在就可以看到开始上传，上传完了以后，这下边开始刷固件，那么好已经刷新完成了，现在提示的是需要重启生效，那么怎么重启呢？也非常简单啊，我们只需要把这个线缆拔了再重插就可以了啊，我们拔掉线缆， 然后再重新插上，那么接下来我们为了验证是不是刷新成功了的话呢，我们可以用手机打开咱们的 wifi， 打开咱们的 wifi， 看一下有没有咱们这个固件了的 wifi 地址了，可以看到有，然后连接上，连接上之后，那么我打开这个， 呃网址，幺九二点幺六八点四点一，好，能打开就算成功了啊，现在就已经刷新成功了，可以正常插到车上使用了。

大家好，我们今天第五集是 e i d f 下载与安装流程的介绍， 今天我们进行第一步是下载 e s p i d f。 我 们需要前往乐星官网的 e s p i d f 下载网页，现在大家看到的这个网页就是 e s p i d f。 的 下载网页，这里面大家拉到下面可以看到 这里有比较多的版本，那 ai 小 弱的环境里面需要的是五点五点三的版本，大家下载这个即可点击下载， 然后大家在下载的时候发可能会有网速网络的一些问题，所以所以如果大家从官网上下载不成功的话，可以到我们提供的云盘上进行下载。 好，我现在本地已经下载好了，那我将接下来给大家演示一下 espidf 的 一个具体安装流程。 好，我先找到我已经下载好的 espidf 的 安装包，大家鼠标双击一下， 然后，呃，整个安装呢都基本上是默认选项就行了。 这个这一步里面的话，它需要一个环境检查，我们先等一下， ok， 检查完成之后就是这里面环境变量都是正常之后我们再下一步，这里建议大家把 e s p i d f。 放到其他磁盘，不要放到 c 盘里面， 因为它 e s p i d f。 的 它整个安装的最后的一个大小大概是七点五 g 这样子，我这里为为了演示方便，我先放到 c 盘里面， 然后在这一步的安装里面的话呢，它有一些选项，嗯，其中这里的奇古塔格子这个选项里面的意思是，嗯，如果你想要，如果比如说你现在使用的芯片是 esp 三二七二，那你就需要把这个选项给勾上， 本质上就是为了让这个 sdk 的 安装能够选择对应的一些芯片支持的内容进行安装。 对比如说我们是 ai 角落式 esp 三二 c 三这款芯片型号，那么需要把 esp 三二 c 三这个勾选上，好吧，我们这里是默认选项就可以了， 然后点击安装啊，这里安装会比较久，大概可能需要十几分钟吧，就它这个安装完成之后呢，会在我们的桌面上会生成一个 esp idf 的 app 图标。 对，然后我们先等一下，等它安装完成 好， 大家安装完之后桌面会出现这两个图标，呃，这两个都是 e s p i d f 的 终端命令行，只不过有一这个是有管理权限的终端命令行这里是没有的，普通的这种用户级别的， 我们选择爆笑的这个进行打开，然后这里它正在进行一个环境的激活。啊，大家需要等一下， ok， 大家看到这一行的时候，其实意味着环境的激活已经成功了，然后他告诉我们现在可以开始翻译我们的工程，我们还需要做一步，就是我们要去到我们的工程目录下，然后去跑一下这个翻译指令， 然后我们看到这有一行，这一行代表是我们当前啊这个命令行终端他正在操作的一级目， 也就是他正在所处的根目录是他自己 esp idf 这个环境的安装目录。然后我们需要找一个工程来翻译，看一下我们安装的 esp idf 这个环境是不是成功的。 ok， 我 们这里输入 s 去看一下当前有哪些例子可以给我们去进行翻译的。 ls 这个指令代表是我们去罗列出当前这个目录下所包含的一些文件内内容。我们去到 a g emp 这个文件家里面， 我按 cd， 然后 e， 然后接下来我们就按 tab 键， ok， tab 键会自动补全我们所需要的内容。 然后让一下看一下当前 example 有 哪些例子，我们现在就去这个 get stop 去下去一个这样一个 example， 我 们进入到这个案例，让看一下当前有哪些例子。工程例子可以给我们变异， 我们可以变一下 hello 哦， cd 哈， ok， 我 们当前所在的这个这个目录就是我们就这个目录，就是我们现在可以进行工程变异的目录了。 嗯，然后接下来我们可以出这样一个指令进行变异。 呃，这个翻译话呢，它的翻译速度快慢取决于我们的工程的一个工程量，就是文件内容的多少，如果我们引用的那个第三方插件比较多，那这个时候它翻译速度肯定会慢下去。 有时候翻译一个话，如果是从头开始翻译，那大概需要十几分钟可能，但是如果只修改局局部的某一个文件又不是，而且并不是第一次翻译，那我们的翻译速度就会快起来。 我们需要等一下。 在这过程中需要介绍的是我们的刚刚我们进入到这个目录，就这个目录实际上就是在我们安装 esp idf 这个安装目录下的 framework， 就 这个 framework 库，我们的框架里面呢有一个 example， example 写有个 get sorry， 我们的 helloworld， 其实工程就在这儿。现在呢，我们刚刚那个翻译，那个翻译指令其实本质上就是先对这个目录下的工程进行翻译好，现在他已经翻译好了， 如何判别还是翻译好的那一个标志呢？就主要是看 project b o complete， 如果这里出现了这个词，这一句提示你就是一个 log 日制，那说明我们其实已经翻译 ok 了。然后它这里提示我们，我们可以使用这个电眼还进行销路。嗯，好 啊，好，我们翻译好了之后，就证明我们的 espidf 这个环境安装其实是没什么问题的。嗯，然后到我们的 a 小 路工程，我们也可以按这样的方法来进行一个翻译 好，本期的 espidf 的 环境安装。到此结束，感谢大家的观看。

花了两天的时间把 esp 三二的 rdf 开发环境搭建好了，学习一个新的单片机的时候，第一个实验肯定都是点亮 led， 我 已经在自己的开发板上把 led 点亮了。这个过程也没有特别难，首先第一步呢就是新建一个县城， 创建完县城之后，把对应的 led 引角配置成输出上拉模式，然后再垫用这个 gplcon 这个函数进行抽象，这个地方是一个结构体地址的一个传递。 最后是引角高低电平的控制，中间加一个延时，实现一个亮灭的闪烁，这其实都调用了 i d f 编程框架的接口。如果之前有单片机基础，做这种小实验相对来说还是比较简单的。我把刚才的思考过程全整理成了一个标准的思维导图。 如果说你一开始 esp 三二不知道怎么写代码，可以根据这个思维导图的思路来进行。把创建县城和县城相关的一些基本知识在里面也做了非常清晰的讲解，包括如何调用 rdf 的 接口函数实现相应的功能。 esp 三二还不知道怎么入门，需要这种思维导图作为参考的话，可以评论区给我打六六六，或者说给我发消息。思维导图里面把所有的知识点的顺序都标得特别详细，有了它，学习 esp 三二肯定没问题。

最近看到好多群友都被小车的联网问题困扰，好不容易组装起的小车，结果发现却无法连接网络，无法使用，这大多是因为使用了这种黑色的 esp 三二 c 三芯片。这种黑色主板由于设计结构问题， wifi 信号是很差的，很容易被干扰。其实这个有一个很简单的解决方法，那就是拆掉小黑色主板上的红色天线模块，这里我们可以看到 在天线掉落的瞬间，小车的屏幕就可以显示时间了。当然这是因为主播的小车已经提前配置好了网络，大家则依旧需要搜索 nicnet 热点来配置网络。这里我们重新启动小车，可以看到小车已经能够正常显示了， 或者我们可以使用这种蓝色的主板，这种主板的天线做了增强处理，就不会产生无法搜索到 wifi 的 问题。不过即使如此，开发版的良品率也偏低，所以建议大家收到开发版的时候先稍露测试。

我发现百分之八十的同学学不好 esp 三二，不是因为它有多难，而是因为第一关安装 idf 开发环境就没有通过。我一开始自己学 esp 三二的时候，安装这个 vsco 的 加 idf 环境的确是也 碰到了很多小问题，安装流程相对来说比较复杂。也有很多同学问我，这个 idf 究竟是怎样安装在 v s code 的 里面的，如果说这一关你过了 esp 三二肯定是能学好的，这个东西没有特别难。我把这个 idf 环境安装的一个方式整理成了一个标准的思维导图， 从一开始的 v s code 安装，到插件安装，到 idf 安装，然后修改环境变量，安装 idf 框架，包括最后面怎么配置 idf， 都整理成了特别清晰的思维导图， 展开之后也都说得特别详细。如果 esp 三二你还没有学明白，可以参考一下这个思维导图，按照这个思维导图来肯定没问题。有需要这个思维导图的同学可以评论区给我打六六六，或者说给我发消息。