小狐狸事務所: ESP32-CAM 學習筆記 (一) : 安裝 Arduino IDE

2024年8月30日星期五

ESP32-CAM 學習筆記 (一) : 安裝 Arduino IDE

今天為了交 ESP32-CAM 的作業在 LG Gram 筆電安裝 Arduino IDE, 我第一次接觸物聯網就是使用此軟體玩 Arduino, 那已是 10 年前的事了, Arduino IDE 已經從當時的 1.6 版進化到 2.3 版, 支援更多的開發版例如 ESP8266 與 ESP32 等.

1. 下載安裝 Arduino IDE :

Arduino IDE 下載網址 :

# https://www.arduino.cc/en/software

選擇第一個 "Windows Win 10 and newer, 64 bits" 下載安裝版比較不會有奇奇怪怪的問題 :

點進去會問要不要捐款, 按 "Just Download" 即可直接下載 (約 146 MB), 點擊 "arduino-ide_2.3.2_Windows_64bit.exe" 執行安裝, 只要用預設值三個步驟即可完成安裝 :

按 "完成" 開啟 IDE 視窗 :

這時會跳出一個 mdns-discovery.exe 要求存取網路的視窗, 請按 "允許" :

接著會要求安裝與 USB 相關的驅動程式, 全部按 "安裝" :

這樣就完成 IDE 的安裝了.

2. 偏好設定 :

接下來開啟 File/Preference 選單進行偏好設定 :

主要的設定項目如下 :

字型大小 : 可以設為 20 以上的字型.
語言介面 : 設為熟悉的繁體中文介面.
快速提示 : 可在編輯器中顯示指令提示.
外加開發板管理器網址 (Additional board manager URL) :
ESP32 是中國樂鑫開發的晶片, 不是 Arduino 原廠的產品, 必須指定 ESP32 的外加開發板管理器網址來安裝相容性核心, 這樣才能讓 Arduino IDE 認識此開發板, 其網址如下 :
https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json

按右下角的 "OK" 後 IDE 會重開套用鑫的偏好設定 :

注意, 按外加開發板管理員欄最後面的按鈕可以新增其他開發板的 URL, 例如若要讓 Arduino IDE 支援 ESP8266 開發板, 則要添加其管理器網址 :

http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

3. 安裝 ESP32 外加開發板相容性核心 :

在上面偏好設定中已經指定了 ESP32 的外加開發板管理員網址, 接下來要從這個網址下載安裝 ESP32 的相容性核心, 完成後 Arduino IDE 即可支援 ESP32 C 程式碼的編譯與上傳, 同時提供大量的範例程式碼.

按 IDE 左方導覽列第二個按鈕 (開發板), 然後在上方 "開發板管理員" 欄位中輸入 "ESP32", 應該會找到兩個開發板, 我們要下載的是第二個, 由 Espressif System 發布的 esp32 這個, 點選 2.0.17 版 (不安裝最新的第 3 版原因是某些範例執行時可能會出現錯誤), 按右邊的 "安裝" 即開始下載並安裝 :

輸出視窗訊息 :

下載安裝包

arduino:dfu-util@0.11.0-arduino5

esp32:esptool_py@4.5.1

esp32:mklittlefs@3.0.0-gnu12-dc7f933

esp32:mkspiffs@0.2.3

esp32:openocd-esp32@v0.12.0-esp32-20230921

esp32:riscv32-esp-elf-gcc@esp-2021r2-patch5-8.4.0

esp32:riscv32-esp-elf-gdb@11.2_20220823

esp32:xtensa-esp-elf-gdb@11.2_20220823

esp32:xtensa-esp32-elf-gcc@esp-2021r2-patch5-8.4.0

esp32:xtensa-esp32s2-elf-gcc@esp-2021r2-patch5-8.4.0

esp32:xtensa-esp32s3-elf-gcc@esp-2021r2-patch5-8.4.0

esp32:esp32@2.0.17

安裝 arduino:dfu-util@0.11.0-arduino5...

設定工具

arduino:dfu-util@0.11.0-arduino5 已安裝

安裝 esp32:esptool_py@4.5.1...

設定工具

esp32:esptool_py@4.5.1 已安裝

安裝 esp32:mklittlefs@3.0.0-gnu12-dc7f933...

設定工具

esp32:mklittlefs@3.0.0-gnu12-dc7f933 已安裝

安裝 esp32:mkspiffs@0.2.3...

設定工具

esp32:mkspiffs@0.2.3 已安裝

安裝 esp32:openocd-esp32@v0.12.0-esp32-20230921...

設定工具

esp32:openocd-esp32@v0.12.0-esp32-20230921 已安裝

安裝 esp32:riscv32-esp-elf-gcc@esp-2021r2-patch5-8.4.0...

設定工具

esp32:riscv32-esp-elf-gcc@esp-2021r2-patch5-8.4.0 已安裝

安裝 esp32:riscv32-esp-elf-gdb@11.2_20220823...

設定工具

esp32:riscv32-esp-elf-gdb@11.2_20220823 已安裝

安裝 esp32:xtensa-esp-elf-gdb@11.2_20220823...

設定工具

esp32:xtensa-esp-elf-gdb@11.2_20220823 已安裝

安裝 esp32:xtensa-esp32-elf-gcc@esp-2021r2-patch5-8.4.0...

設定工具

esp32:xtensa-esp32-elf-gcc@esp-2021r2-patch5-8.4.0 已安裝

安裝 esp32:xtensa-esp32s2-elf-gcc@esp-2021r2-patch5-8.4.0...

設定工具

esp32:xtensa-esp32s2-elf-gcc@esp-2021r2-patch5-8.4.0 已安裝

安裝 esp32:xtensa-esp32s3-elf-gcc@esp-2021r2-patch5-8.4.0...

設定工具

esp32:xtensa-esp32s3-elf-gcc@esp-2021r2-patch5-8.4.0 已安裝

安裝平台 esp32:esp32@2.0.17

設定平台

平台 esp32:esp32@2.0.17 已安裝

安裝大約需要 5~10 分鐘.

完成後點選 "工具/開發板" 若有出現 esp32 子選單表示安裝完成 :

4. 安裝常用函式庫 :

在物聯網應用中常會用到如下函式庫 :

PubSubClient : 用來傳遞 MQTT 訊息
ArduinoJson : 解析 JSON 格式資料
TridenTD_Linenotify : 傳遞 Line Notify 訊息

按 IDE 左邊導覽列第三個按鈕 (書架圖示), 然後於上方 "程式庫管理員" 欄位中輸入函式庫名稱即可搜尋. 除 TridenTD_Linenotify 安裝 3.0.5 版外, 前面兩個都安裝最新版 :

5. 安裝載板 USB 驅動程式 :

ESP32-CAM 是透過載板上的 USB 介面與 PC 連接, 而一般的轉接板通常使用 CH340/CH341 與 CP2102 這兩種 USB 晶片. 其中以 CH340/CH341 最為廣用, Win10/11 通常都已內建其驅動程式, 所以將 ESP32 透過載板與 PC 連接時, 開啟裝置管理員的 "連接埠 (COM 與 LPT)" 若有出現 CH340 的串列埠即表示已有驅動程式, 可直接上傳程式 :