ESP 32 WROOM - Introduzione
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Premessa
La board utilizzata in questo corso e' la AZ-Delivery D1 R32 con chip ESP32 WROOM-32. Di seuito trovi i link allo schema elettrico della board e del chip. Di seguito le immagini mostrano lo schema dei PIN-OUT della board e del chip.
Figure 1: Immagine della board ESP32
Figure 2: Schema PIN-OUT della board ESP32 WROOM
Figure 3: Schema PIN-OUT del modulo ESP32 WROOM
Figure 4: Descrizione dei PIN della board
Ambiente di sviluppo
Personalmente ho testato Visual Studio e Platformio ma attulmente utilizzo il primo con il linguagggio C++. Un'importante risorsa la si trova la link ESP8266 Arduino Core’s documentation mantre al link Expressif si trovano tutti datasheet delle board della casa costruttrice.
Visual Studio
Comletamente grafico, include una propria versione di platformio da attivare come estensione e gia' presente in quelle disponibili per l'attivazione.
Platformio
Ambiente di sviluppo integrabile sia con Emacs e con Visual Studio, nel primo come ambiente di shell mentre nel secondo come estensione. Il link di seguito e' un riferimento per l'utilizzo di platformio in ambiente di emacs mentre altri tutorial validi sia per emacs che per Visual Studio sono disponibili ai link Esempi Platformio github PlatformIO.
Di seguito sono inidicati i passi, in modo minimale, per gestire un progetto con platformio
- new project : create path ; cd path; pio init –ide emacs –board esp32dev
- Build project : platformio run
- Upload code : platformio run –target upload
- Build specific environment :platformio run -e uno
- Upload firmware for the specific environment : platformio run -e uno –target upload
- Clean build files : platformio run –target clean
- device monitor: pio device monitor
- delete file on board : pio run -t erase
Nel seguito viene indicato un modo per copiare file da pc a board
make folder "data" in a root directory adding file in "data" folder type pio run -t uploadfs
Arduino IDE
Prima dell'utilizzo e' necessario scaricare i seguenti file json per poi ricercare il modello della board : ESP32 Arduino -> ESP32 Dev Module;
un accenno anche ad arduino-cli utilizzato per automattizzare il lavoro ricordando che :
- per compilare con arduino-cli : arduino-cli compile –fqbn esp32:esp32:esp32 … , arduino-cli upload -p /dev/ttyUSB0 –fqbn esp32:esp32:esp32 …
durante la configurazione dell'ambiente arduino-cli ho riscontrato problemi con la porta seriale risolti :
- verificare che sia installato il modulo python pyserial :sudo pip3 list | grep serial
- Se il modulo pyserial non è installato scaricare quello per la versione corrente di python;
- Installare il pacchetto python-is-python3 che serve a creare symlink in /usr/bin/python in quanto alcuni software hanno come path di ricerca la predetta cartella come i tools delle board di Arduino : sudo apt install python-is-python3
Altra pagina di riferimento per l'utilizzo dell'ambiente di arduino-cli e' il seguente link.
File system SPIFFS
Init
Qui una breve introduzione su schede di tipo ESP32 e sul loro sistema operativo e di come e' organizza la memoria del deispositivo
Figure 5: Organizzazione della memoria
dvgb sw - dump partition table
esptool --port "/dev/ttyUSB0" dump_mem 0x8000 0xc00 ptable.img python /home/n3og3o/.platformio/packages/framework-arduinoespressif32/tools/gen_esp32part.py ptable.img mem.csv
# Modificato # Name, Type, SubType, Offset, Size, Flags # nvs, data, nvs, 0x9000, 0x5000, # otadata, data, ota, 0xe000, 0x2000, # app0, app, ota_0, 0x10000, 0x1E0000, # Aumentato da 0x140000 a 0x1E0000 # app1, app, ota_1, 0x1F0000, 0x1E0000, # Aumentato da 0x140000 a 0x1E0000 # spiffs, data, spiffs, 0x3D0000, 0x230000, # # Schema grafico della flash # # 5000 2000 1E0000 1E0000 # __^__ ___^___ ___^___ ___^___ ___^___ # / \ / \ / \ / \ / \ # |-------|---------|---------|---------|---------| # 9000 E000 10000 1F0000 3D0000 # \__ __/\____ ___/ \___ ___/ \___ ___/ \___ ___/ # v v v v v # nvs tadata ota_0 ota_1 spiffs # # In questo schema grafico e' inserita la partizione ota_1 che viene utilizzata come backup della # partizione ota_0 # # La dimensione dello spazio e' la differenza degli offset di due partizioni adiacenti, ad esempio lo spazio di ota_0 e' la # differenza tra gli offset di (ota_1 - ota) # # Modificato # Name, Type, SubType, Offset, Size, Flags nvs, data, nvs, 0x9000, 0x5000, otadata, data, ota, 0xe000, 0x2000, app0, app, ota_0, 0x10000, 0x3C0000, spiffs, data, spiffs, 0x3D0000, 0x5000, # # Schema grafico della flash # # 5000 2000 3C0000 5000 minore della dimensione max che e' 0x230000 # ___^___ ___^___ ___^___ ___^___ # / \ / \ / \ / \ # |---------|---------|---------|---------| # 9000 E000 10000 3D0000 # \___ ___/ \___ ___/ \___ ___/ \___ ___/ # V V V V # nvs otadata ota_0 spiffs # # In questo schema invece la partizione ota_1 e' stata eleminitata per aumetare lo spazio per il codice # compilato.
Per caricare una configurazione e' necessario salvarla in un file con estensione cvs e utilizzare la direttiva boardbuild.partitions del file di configurazione di platformio.ini, ad esempio se la configurazione e memorizzata nel file defaultFS.csv un esempio di platformio.ini
; PlatformIO Project Configuration File ; ; Build options: build flags, source filter ; Upload options: custom upload port, speed and extra flags ; Library options: dependencies, extra library storages ; Advanced options: extra scripting ; ; Please visit documentation for the other options and examples ; https://docs.platformio.org/page/projectconf.html [env:esp32dev] ; esempio di inclusione del file di configurazione della flash board_build.partitions = default_FS.csv platform = espressif32 board = esp32dev framework = arduino monitor_speed = 9600 upload_port = /dev/ttyUSB0 monitor_port = /dev/ttyUSB0 debug_tool = esp-prog debug_init_break = tbreak setup lib_deps = xreef/EByte LoRa E220 library@^1.0.8 plerup/EspSoftwareSerial@^8.0.3 adafruit/Adafruit Unified Sensor@^1.1.13 beegee-tokyo/DHT sensor library for ESPx@^1.19 adafruit/DHT sensor library@^1.4.4 me-no-dev/ESP Async WebServer@^1.2.3 ottowinter/ESPAsyncWebServer-esphome@^3.1.0 mobizt/Firebase Arduino Client Library for ESP8266 and ESP32@^4.4.8
genesp32part.py - creazione personalizzata delle partizioni
$ ~/.platformio/packages/tool-esptoolpy/esptool.py
esptool.py v3.3
usage: esptool [-h] [--chip {auto,esp8266,esp32,esp32s2,esp32s3beta2,esp32s3,esp32c3,esp32c6beta,esp32h2beta1,esp32h2beta2,esp32c2}] [--port PORT] [--baud BAUD]
[--before {default_reset,usb_reset,no_reset,no_reset_no_sync}] [--after {hard_reset,soft_reset,no_reset,no_reset_stub}] [--no-stub] [--trace]
[--override-vddsdio [{1.8V,1.9V,OFF}]] [--connect-attempts CONNECT_ATTEMPTS]
{load_ram,dump_mem,read_mem,write_mem,write_flash,run,image_info,make_image,elf2image,read_mac,chip_id,flash_id,read_flash_status,write_flash_status,read_flash,verify_flash,erase_flash,erase_region,merge_bin,get_security_info,version}
...
esptool.py v3.3 - Espressif chips ROM Bootloader Utility
positional arguments:
{load_ram,dump_mem,read_mem,write_mem,write_flash,run,image_info,make_image,elf2image,read_mac,chip_id,flash_id,read_flash_status,write_flash_status,read_flash,verify_flash,erase_flash,erase_region,merge_bin,get_security_info,version}
Run esptool {command} -h for additional help
load_ram Download an image to RAM and execute
dump_mem Dump arbitrary memory to disk
read_mem Read arbitrary memory location
write_mem Read-modify-write to arbitrary memory location
write_flash Write a binary blob to flash
run Run application code in flash
image_info Dump headers from an application image
make_image Create an application image from binary files
elf2image Create an application image from ELF file
read_mac Read MAC address from OTP ROM
chip_id Read Chip ID from OTP ROM
flash_id Read SPI flash manufacturer and device ID
read_flash_status Read SPI flash status register
write_flash_status Write SPI flash status register
read_flash Read SPI flash content
verify_flash Verify a binary blob against flash
erase_flash Perform Chip Erase on SPI flash
erase_region Erase a region of the flash
merge_bin Merge multiple raw binary files into a single file for later flashing
get_security_info Get some security-related data
version Print esptool version
options:
-h, --help show this help message and exit
--chip {auto,esp8266,esp32,esp32s2,esp32s3beta2,esp32s3,esp32c3,esp32c6beta,esp32h2beta1,esp32h2beta2,esp32c2}, -c {auto,esp8266,esp32,esp32s2,esp32s3beta2,esp32s3,esp32c3,esp32c6beta,esp32h2beta1,esp32h2beta2,esp32c2}
Target chip type
--port PORT, -p PORT Serial port device
--baud BAUD, -b BAUD Serial port baud rate used when flashing/reading
--before {default_reset,usb_reset,no_reset,no_reset_no_sync}
What to do before connecting to the chip
--after {hard_reset,soft_reset,no_reset,no_reset_stub}, -a {hard_reset,soft_reset,no_reset,no_reset_stub}
What to do after esptool.py is finished
--no-stub Disable launching the flasher stub, only talk to ROM bootloader. Some features will not be available.
--trace, -t Enable trace-level output of esptool.py interactions.
--override-vddsdio [{1.8V,1.9V,OFF}]
Override ESP32 VDDSDIO internal voltage regulator (use with care)
--connect-attempts CONNECT_ATTEMPTS
Number of attempts to connect, negative or 0 for infinite. Default: 7.
Read partition table
python /home/n3og3o/.platformio/packages/tool-esptoolpy/esptool.py read_flash 0x8000 0xc00 ptable.img python gen_esp32part.py ptable.bin ptable.csv