ESP32 のバックアップ(No.2)

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  • 1 (2020-03-14 (土) 14:31:06)
  • 2 (2020-03-14 (土) 15:01:01)
  • 3 (2020-03-14 (土) 22:49:57)

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ESP32(ESP-WROOM32)のTips †

開発環境は2通りある †

Arduino IDE †

Arduinoの開発環境にボードデータを追加することで、ATMEL AVRと同じ感覚で開発が可能。
現在主流と思われる開発環境で、Arduino Uno等の経験がある人はこれで良いでしょう。

EPS-IDF †

こちらが公式な開発環境。
昔ながらのLinuxを知っている人なら入りやすい。
＞make config, make all と、コマンドライン操作でビルドする。

使うと填まるIOポート（実質的に使用禁止） †

• IO-0/2：boot modeを確定するピン
• IO6/7/8/9/10/11：Serial FLASHに接続されている
• IO-12：Serial FLASHの電圧を確定するピン（Reset時にOpenになってないと起動失敗にする）
• IO-34/35/36/39：IN専用ピン（OUT出来ない） これらは起動時や動作時に特殊な機能をもっているため、特別なケアをしないと使いこなせない。
  例えばIO-12はプルアップしておくと起動に失敗する。起動後にプルアップするなら大丈夫なので、IOピンをHにしてプルアップの電源にしたら動くようになった。
  しかしそれでも割り込み動作に不安定さが残るため（例えばIO-12をLに維持していると、他のピンが読めなくなる）使わないことにした。
  ArduinoではIO-12とIO-13が割り込みピンなので、それを使用した作例が多いので、そのまま移植すると填まることになる。

外部割り込み †

ESP32はIO-0からIO-15が外部割り込みのピンに使用できるという情報があるが、実際に実験してみるとこの制限によらないみたいだ。
ほぼすべてのデジタルピンが割り込みに使えるように見える。
公式に使用できるIOピンは不明。

割り込みピンの初期化 †

attachInterrupt(割り込み番号, 呼び出す関数, ピン状態)

ピン状態は次の種類がある~

• LOW：ピンがLOWのとき
• CHANGE：ピンの状態が変化したとき（L→HまたはH→Lのエッジ）
• RISING：ピンの状態がLOWからHIGHに変わったとき（L→Hの立ち上がりエッジ）
• FALLING：ピンの状態がHIGHからLOWに変わったとき（H→Lの立ち下がりエッジ）

割り込み番号はチップ依存があるので、関数を使って置き換えると良い †

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(ENC_A), ENC_READ, CHANGE);
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(ENC_B), ENC_READ, CHANGE);

ENC_AはデジタルピンのIO番号。ここに繋いだスイッチの変化で割り込みを発生させる。
ENC_READは割り込みが入ったときに実行したい関数名。
CHANGEはピンに変化したときに割り込みを発生させる指定。
これはロータリーエンコーダーを読み込むときの例で、ENC_A（A相）またはENC_B（B相）が変化したときに割り込みが発生し、ENC_READ関数を呼ぶ動作を設定している。

プラットホームの種類と特徴 †

ESP32-DevKitC †

スイッチサイエンスや秋月で買えるリファレンスモジュール。
このモジュールは多くのIOピンが使える。

WeMos D1 R32 †

Arduino Uno互換形状のモジュール。
使用できるIOピンはDevKitから大幅に減っている。
メスのピンヘッダが付いているので開発は楽。

WeMos LOLIN †

形状はDevKitに似ていて、Li-ion電池を接続できるコネクタが付いている。
LiPo電池を繋ぐと充電してワイヤレスポータブル機器を簡単に作れそう。
ただし、このモジュールはDevKitと似ているが、充電コネクタを置いた分、使えるIOピンが削除されている。
具体的にはSDカードインタフェースのピンが無い。

買ってはならないモジュール †

Amazon等で買える「HiLetgoのESP-32S NodeMCU開発ボード」 †

https://www.amazon.co.jp/gp/product/B0718T232Z/
現在注文できない状態になっている。（レポートしたからか？）
このモジュールは回路が間違っていて、修正しないとArduino IDEから通常操作では書き込みが出来ない。
書き込みのタイミングでプッシュスイッチを操作してやれば可能。
修正方法は、抵抗1個削除、コンデンサ3個追加（空中配線）が必要。ハードウエアの非常に細かい作業。

開発の作例ページ †

• Bluetoosh接続で、ESP32をキーボードやマウスの振る舞いをさせる例
  →BT LEのHIDデバイスとして動かすことが出来る。
  http://neocat.hatenablog.com/entry/2019/09/28/151947
  キーボードライブラリ
  https://github.com/T-vK/ESP32-BLE-Keyboard
  マウスライブラリ
  https://github.com/T-vK/ESP32-BLE-Keyboard
• デュアルコアを生かしたマルチタスク
  DevKitのArduino環境はRTOSで動いている。
  例えばWiFi等の重い処理はコア0に、ユーザプログラムはコア1で動かすことができる。
  コアを指定したスレッドの作成方法。
  https://www.mgo-tec.com/blog-entry-arduino-esp32-multi-task-dual-core-01.html