1. 安装 Arduino IDE 和 ESP32 支持包
在 Windows 电脑上打开 Arduino IDE 2。在 File → Preferences 中,将 https://espressif.github.io/arduino-esp32/package_esp32_index.json 添加到 Additional Boards Manager URLs。打开 Boards Manager,搜索 esp32,安装“esp32 by Espressif Systems”。
将教室 ESP32 连接到 Arduino IDE,确认它能运行你的代码,并控制外接 LED。
请按链接资料和 Toddle 中的提交要求完成。
查看日历中的作业 →提交平台: Toddle。具体提交内容见上方作业说明。
在 Windows 电脑上打开 Arduino IDE 2。在 File → Preferences 中,将 https://espressif.github.io/arduino-esp32/package_esp32_index.json 添加到 Additional Boards Manager URLs。打开 Boards Manager,搜索 esp32,安装“esp32 by Espressif Systems”。
使用 USB 数据线连接课堂使用的 ESP32-WROOM 开发板。选择 ESP32 Dev Module。在 Tools → Port 中选择对应 COM 端口。比较拔下和插入开发板时的端口列表,新出现的端口就是这块开发板的端口。
上传此程序,打开串口监视器并设为 115200 波特。你应看到“My ESP32 works!”反复出现。
void setup() {
Serial.begin(115200);
}
void loop() {
Serial.println("My ESP32 works!");
delay(1000);
}使用 ESP32、面包板、LED、220Ω 或 330Ω 电阻和跳线。连接 GPIO 23 → 电阻 → LED 的长正极引脚。将短负极引脚连接到 GND。电阻与 LED 串联。
上传下方程序。LED 应亮一秒、灭一秒,不断重复。LED 是 GPIO 23 的名称;pinMode 将其设为输出;digitalWrite 设置电平;delay 按指定毫秒数暂停。
const int LED = 23;
void setup() {
pinMode(LED, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(LED, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(LED, LOW);
delay(1000);
}尝试让闪烁速度提高到原来的五倍。再尝试两次快闪后长暂停、由长短闪烁组成的 SOS,以及你自创的重复信号。请同伴先描述看到的模式,再查看代码。
若没有出现端口,检查 USB 连接及数据线。若上传失败,检查开发板与端口选择,并请老师帮助操作 BOOT 按钮。若代码已上传但 LED 不亮,检查极性、GPIO 编号、GND 连接及面包板行。每次只改变一个因素。
描述代码如何让微控制器产生电信号和实体输出。ESP32 控制 LED 是嵌入式系统;物联网项目中的联网服务部分将在之后开展。
ESP32:配置与首次闪烁
十年级设计 • 硬件实验 01
任务:让 Windows 电脑与 ESP32 通信,证明代码正在运行,然后控制一个真实的 LED。
| ✓ IDE 已就绪 | ✓ 已找到开发板 | ✓ 串口正常 | ✓ LED 正在闪烁 |
实验规则:今天仅使用 USB 供电。不要连接电池、电机、继电器或电压不明的电源。ESP32 GPIO 使用 3.3 V 逻辑电平。
| 1 | 配置 ARDUINO IDE |
| 1 | 打开 Arduino IDE 2。 |
| 2 | File → Preferences → Additional Boards Manager URLs。 |
| 3 | 粘贴下方网址并点击 OK。 |
| https://espressif.github.io/arduino-esp32/package_esp32_index.json |
| 4 | Tools → Board → Boards Manager → 搜索“esp32”。 |
| 5 | 安装“esp32 by Espressif Systems”。 |
| 2 | 连接 ESP32 |
| 1 | 使用 USB-C 数据线将 ESP32 接到电脑。 |
| 2 | Tools → Board → ESP32 Arduino → ESP32 Dev Module。 |
| 3 | Tools → Port → 选择插入开发板后出现的 COM 端口。 |
提示:拔下开发板,查看端口列表,再插回。新出现的 COM 端口通常就是它的端口。
| 3 | 确认连接成功 |
接线前先上传这段程序:
| void setup() { Serial.begin(115200);}void loop() { Serial.println("My ESP32 works!"); delay(1000);} |
打开 Tools → Serial Monitor,设为 115200 波特。你应反复看到:
| My ESP32 works!My ESP32 works!My ESP32 works! |
检查点:展示此测试成功后再继续。
| 4 | 连接一个外部 LED |
| 起点 | 终点 | 说明 |
| GPIO 23 | 220Ω/330Ω 电阻 | 限制电流 |
| 电阻 | LED 长引脚(+) | 正极 |
| LED 短引脚(−) | GND | 负极 |
| USB-C | 电脑 | 功率 |
LED 极性:长引脚 = +(阳极);短引脚 = −(阴极)。
| 5 | 让它闪烁 |
| const int LED = 23;void setup() { pinMode(LED, OUTPUT);}void loop() { digitalWrite(LED, HIGH); delay(1000); digitalWrite(LED, LOW); delay(1000);} |
| const int LED = 23; | 将 GPIO 23 命名为 LED。 |
| pinMode(LED, OUTPUT); | 将引脚设为输出。 |
| digitalWrite(LED, HIGH); | 打开输出。 |
| delay(1000); | 等待 1000 ms = 1 秒。 |
开始自主挑战
| 第 1 级 — 加速 | 让 LED 闪烁速度提高到原来的五倍。 |
| 第 2 级 — 心跳 | 制作“闪、闪……暂停……重复”的模式。 |
| 第 3 级 — SOS | 用短闪和长闪发出 ... --- ... 信号。 |
| 第 4 级 — 你的信号 | 设计自己的重复模式。 |
| 6 | 像工程师一样排查问题 |
| 没有 COM 端口 | 拔下再插入 → 换 USB 端口 → 换数据线 → 换 ESP32 → 查看设备管理器。 |
| 上传停在 CONNECTING | 检查开发板和 COM 端口。必要时在开始上传时按住 BOOT,开始连接后松开。 |
| LED 不亮 | 检查 LED 方向 → GPIO 23 → GND → 电阻 → 面包板行 → 更换 LED。 |
| 串口文字乱码 | 将串口监视器设为 115200 波特。 |
下课前检查
□ 已安装 Arduino IDE 和 ESP32 开发板包
□ 已选择正确开发板及 COM 端口
□ 串口监视器测试成功
□ 外部 LED 正常闪烁
□ 我完成了至少一项挑战
这已经是物联网了吗?还不是——今天你搭建的是嵌入式系统。接下来:传感器 → ESP32 → Wi-Fi → 服务/用户。
我成功完成的一件事:________________________________________________
我接下来想尝试的一件事:_____________________________________________