ESP32 и Arduino: плата с Wi-Fi на языке скетчей

Технические характеристики ESP32

Главное отличие от классики, о котором забывают чаще всего: логика здесь 3,3-вольтовая. Питать плату по USB можно как обычно, но подавать 5 В на входы нельзя — датчики берите с логикой 3,3 В или ставьте делитель напряжения из двух резисторов.

Распиновка ESP32 DevKit: схема выводов

Ниже — самая распространённая учебная плата ESP32 DevKit V1 на 30 контактов, вид сверху: антенна Wi-Fi вверху, micro-USB и кнопки внизу. Наведите на категорию в легенде — её выводы подсветятся. Обратите внимание: у ESP32, в отличие от Uno и Nano, не все выводы одинаково свободны — зелёные умеют только слушать, а оранжевые не любят нагрузку в момент включения.

Плат ESP32 выпускаются десятки видов — на 30, 36 и 38 контактов, с разными USB-разъёмами. Номера GPIO при этом совпадают, но их порядок на гребёнках бывает разным, поэтому всегда сверяйтесь с надписями на своей плате.

Какие выводы можно занимать, а какие — нет

Шпаргалка, которая экономит больше всего нервов при переходе с классических Arduino:

Ещё две тонкости. Во-первых, при включённом Wi-Fi команда analogRead работает только на выводах 32–39 (это канал АЦП номер один) — остальные аналоговые входы на время работы сети отключаются. Во-вторых, встроенный светодиод на DevKit висит на выводе 2 — удобно для первых опытов, но помните, что этот же вывод участвует в загрузке.

Шины по умолчанию

• I2C — SDA на выводе 21, SCL на выводе 22: сюда подключаются дисплеи и большинство датчиков.
• SPI — MOSI 23, MISO 19, SCK 18, CS 5: для карт памяти и быстрых дисплеев.
• UART2 — TX 17, RX 16: свободный последовательный порт для GPS, модемов и других плат.

Как настроить среду для ESP32

Поддержка ESP32 ставится одним пакетом из менеджера плат. В Trema IDE пакет приезжает с российского зеркала за пару минут — без VPN и ручной правки ссылок, которые нужны в классической Arduino IDE. Пошаговая инструкция с экранами — в гайде «ESP32 в Trema IDE». Если плата не появилась в списке портов — поставьте драйвер CP2102 (на части плат — CH340): инструкция по драйверам.

«Connecting......»: что делать, если прошивка зависла

Фирменная особенность ESP32, о которую спотыкаются все новички. Если в консоли бегут точки после слова Connecting — плата не вошла в режим загрузки. Зажмите кнопку BOOT на плате на пару секунд, и прошивка продолжится; на упрямых платах — зажмите BOOT ещё до начала загрузки и отпустите, когда она пошла. Это не поломка, а особенность схемы автозагрузки на дешёвых платах. Другие причины и лечение — в статье «ESP32 не прошивается».

Первая программа: сканер Wi-Fi вместо маячка

Мигать светодиодом ESP32 тоже умеет (он на выводе 2), но первая программа этой платы обязана показать её суперсилу. Сканер находит все сети Wi-Fi вокруг и печатает их в монитор порта:

#include <WiFi.h>                  // встроена в пакет ESP32

void setup() {
  Serial.begin(115200);            // монитор порта: скорость 115200
  WiFi.mode(WIFI_STA);             // режим клиента Wi-Fi
}

void loop() {
  int count = WiFi.scanNetworks(); // ищем сети вокруг
  Serial.print("Сетей найдено: ");
  Serial.println(count);
  for (int i = 0; i < count; i++) {
    Serial.println(WiFi.SSID(i));  // имя каждой сети
  }
  delay(5000);                     // повторяем каждые пять секунд
}

Обратите внимание на скорость 115200 — у ESP32 она стандартна. Если в мониторе порта вместо текста «кракозябры», значит, скорость в мониторе не совпадает с той, что в скетче: разбор этой ошибки. Библиотека WiFi уже входит в пакет ESP32 — ничего докачивать не нужно.

ESP32 или классическая Arduino?

Простое правило выбора: учиться основам удобнее на Uno или Nano — 5-вольтовая логика прощает больше ошибок, а уроков под них море. Как только в проекте появляется слово «интернет», «телефон» или «умный дом» — берите ESP32. Подробнее о выборе — в статье «Какую плату выбрать».

Что собирают на ESP32

• Метеостанция с веб-страницей — датчики меряют, плата раздаёт результаты прямо в браузер телефона.
• Умные розетки и свет — управление реле по Wi-Fi из дома или дачи.
• Датчики с уведомлениями — протечка, открытая дверь, температура теплицы: плата сама шлёт сообщение.
• Bluetooth-проекты — пульты, датчики и обмен данными с телефоном без всякой сети.
• Обычная автоматика — без сети ESP32 тоже отличная плата: быстрая, с большой памятью и почти безлимитным ШИМ.