1.1 准备工作

1.1.1. 硬件篇(视频连接)

1.1.1.1. Esp32-wroom-32单片机板

Esp32单片机是乐鑫公司推出的针对物联网应用的嵌入式mcu。乐鑫公司，在推出单片机的同时推出核心板（相当于最小系统板），并在核心板的基础上增加上电启动、boot、引出IO等推出开发板。

故，在购买单片机板时，只要核心板是esp32-wroom-32的开发板，差别不会太大。

本文使用的单片机板如图（为避嫌，不提供购买信息），约20元：

1.1.1.2. Micro接口数据线

切记买数据线，不要充电线。充电线线束中只有gnd、vcc两根线，而数据线至少有gnd、vcc、d+、d-四根线。充电线线束中因没有数据线，不会被PC机识别（设备管理器中不分配串口号）。

1.1.2. 软件篇-编程环境

嵌入式学习的核心是单片机学习，单片机学习主要有硬件学习、软件学习两方面。

硬件学习的主要是内容是单片机的周边电路及EMC、EMI、ESD等。硬件是通用的，不同单片机的周边电路大同小异。教程中穿插介绍单片机周边电路的基础。

软件是单片机系统的灵魂。单片机系统在内置软件控制下完成设定的动作。

硬件学习、软件学习没有先后顺序，先学哪个都可以，也可以穿插学习。但学习时，尽量做到软件没问题前提下学习、调试硬件，反过来要做到硬件没问题的前提下学习、调试软件。

鉴于乐鑫公司在推出ESP32单片机的同时，推出便宜的甚至可直接用于产品的模组和开发板，这就降低了学习门槛，初学者可以弱化硬件学习，专注于软件学习部分。不管是乐鑫官方的开发板，还是第三方基于乐鑫官方模组的开发板，只要使用相同的模组，其控制逻辑不会差别太大。本教程以软件学习为主，穿插介绍通用的硬件基础。

ESP32的学习框架有如下几种。

1.1.2.1. ESP-IDF(Espressif IoT Development Framework)

ESP-IDF是乐鑫官方生态链给出的编程框架，该框架已经基本包含 ESP32 硬件资源的完整驱动API（软件库和源代码）、运行工具链 的脚本（python开发）。

ESP-IDF基于C语言开发，学习周期比较长，有兴趣可以官网学习。

ESP-IDF是学习ESP的终极武器，是时间相对较多的学习者（如学生）的最优选择。但对于已经上班的工程师，却不是最优选择，原因如下：

1. ESP-IDF的学习周期较长，而研发团队中接到项目都是有时效性要求的，工程师必须争分夺秒的完成自己的设计任务，没时间和精力边开发边完成新技术学习。

2. ESP-IDF的学习门槛高，刚学到的技术直接用于新项目，会带来更多的不稳定因素。

故，做为工程师，既要快又要稳，这就要对工程师提出新的要求：

1. 尽量选择学习周期短的技术；

2. 尽量使用学习门槛低、技术成熟的框架；

对于ESP32单片机，有如下2个开发的框架满足这点要求。

1.1.2.2. Micropython

正如字面意思，micropython是运行单片机平台下的微python环境。它实际上是运行在单片机上的内置python编译器和虚拟机的微操作系统。

对于支持micropython的单片机，把官网的固件下载到单片机flash中（可以理解为装系统），接下来就可以使用python（裁剪后的）完成项目开发。

Micropython同样抽象了对底层单片机的驱动，同一代码可以在不同的单片机上（前提是芯片支持micropython）达到相同的运行效果，借鉴上位机的概念叫跨平台。

1.1.2.3. 刷固件到ESP32

1.1.2.3.1. 下载固件

Micropython官网提供esp32的micropython固件（持续更新），路径：

micropython官网（http://www.micropython.org/）->download->generic esp32 module，如图：

以选择最新稳定版为例（如上图），尽量不用unstable版本。

下载。

同在下载页，注意这段文字：

大概意思：刷固件起始地址：0x1000；第一次刷固件，需要先清除整个flash；

1.1.2.3.2. 下载刷固件工具

espressif官网下载flash_download_tool，如下图：

无需安装，解压即可使用。

1.1.2.3.3. 连接

Usb->micro usb数据线连接pc及开发板，查看串口(我的电脑->属性->设备管理器->...）。

注意：usb转串口根据使用芯片的不同，需要下载对应的驱动，如：

cp210x方案

ch340g方案

如明确知道使用的芯片，到官方下载驱动并安装即可。如不明确，可使用驱动精灵、鲁大师等第三方工具，自动安装驱动。

总之，以看到设备管理器中出现明确的串口好为准。

1.1.2.3.4. 刷固件

1. 打开flash_download_tool.exe；

2. 选择chiptype：esp32，workmode：根据实际情况选；

3. 选择下载好的固件，@后填0x1000（官网有说明千万不能填错）；

4. 右下选择查到的com口，baud：115200；

5. 下中点击“erase”，并按下开发板的boot0按钮，等待完成（首次刷固件要执行）；

6. 下左点击“start”，并按下开发板的boot0按钮，等待完成；

7. 用串口工具打开串口，重启开发板，等待欢迎信息，看到”>>>”证明成功；

1.1.2.4. MicroPython开发工具

单片机板自身没有用户接口（如显示器、键盘等）。

在micropython模式下，单片机板通过串口连接宿主机（pc机），借用宿主机的交互接口完成用户交互。

宿主机上运行处理串口数据的终端软件，完成与单片机板的信息交流，常用的有串口调试助手、putty等。

Micropython推荐使用Thonny软件，因为Thonny除了能够处理串口数据，还集成了文件管理、操作（上传文件到单片机和下载单片机中的文件）等功能。

1.1.2.4.1. Putty

PuTTY一款集成连接软件，可以处理Telnet、SSH、纯TCP以及串行接口连接的信息。百度下载解压后，putty.exe可以直接运行，如图：

选择”serial”，设置串口号、波特率，点击open，看到如下界面即证明完成配置：

1.1.2.4.2. Thonny

推荐使用thonny，下载并安装thonny。

首次打开thonny，系统弹出对话框，按自己的喜好设置后关掉对话框，进入主页面，接下来配置与单片机板的通讯，路径：工具->设置，打开“thonny设置”对话框，选择“解释器”标签，如下图：

->

4中的串口号在设备管理器中查看（如pc上有多个串口号，可先拔掉单片机板，然后再插上，通过对比即可找到pc分配给单片机的串口号）。

设置完成后，关掉thonny->拔下单片机板->插上单片机板->打开thonny，开到如下打印信息即证明刷固件及配置开发环境成功，如下图：