ESP32开发

本文介绍如何使用VSCode + PlatformIO开发ESP32物联网设备，连接SiliZap物联网平台，实现设备数据上报和远程控制。乐鑫科技官网

一、乐鑫ESP32系列介绍

1.1 ESP32系列概述

乐鑫科技（Espressif）的ESP32系列是一系列高性能、低功耗的Wi-Fi和蓝牙SoC（系统级芯片），专为物联网应用设计。这些芯片提供了强大的处理能力、丰富的外设接口和出色的连接性能，成为物联网开发的理想选择。

1.2 ESP32-S3特性

以ESP32-S3为例，这是一款高性能、低功耗的双核Wi-Fi 6 + 蓝牙5.0 (LE) SoC，是ESP32系列的最新成员，具备以下特点：

强大的处理能力：
- 双核Xtensa LX7处理器，最高频率240 MHz
- 512 KB SRAM，支持更大程序和数据缓存
- 384 KB ROM用于程序引导和内核功能
增强的连接性能：
- Wi-Fi 6 (802.11 b/g/n/ac/ax)支持
- 蓝牙5.0和蓝牙Mesh
- 高带宽和多设备连接能力
丰富的外设接口：
- 45个可编程GPIO
- 支持USB OTG
- 14个电容触摸传感器
- 12位ADC，采样率高达2 MSPS
- 2个8位DAC
- 4个SPI接口、2个I²C接口、2个I²S接口
- 2个UART接口
先进的安全特性：
- RSA-3072安全启动
- AES-128/192/256-XTS Flash加密
- ECC加速
- 安全元件支持
- 多种物理防篡改机制
宽温域工作：
- 工作温度范围：-40°C~105°C
- 适用于各类工业、消费和照明应用

二、环境搭建

2.1 开发环境简介

对于初学者来说，使用VSCode + PlatformIO插件是开发ESP32系列设备最简单便捷的方式。PlatformIO是一个跨平台的开源构建系统和库管理器，支持多种开发板和框架，包括ESP32和ESP-IDF。

2.2 安装步骤

2.2.1 安装VSCode

访问VSCode官网下载最新版本
按照安装向导完成安装

2.2.2 安装PlatformIO插件

打开VSCode
点击左侧边栏的扩展图标（或按Ctrl+Shift+X）
在搜索框中输入"PlatformIO IDE"
点击安装按钮
安装完成后重启VSCode

三、C++开发

可以从网上购买其他开发板进行测试，例如ESP32-S3-DevKitC-1：

3.1 环境搭建

已安装好VSCode + PlatformIO的开发环境
ESP32-S3开发板（推荐使用ESP32-S3-DevKitC-1）
USB数据线
在SiliZap平台上已创建产品和设备，获取MQTT连接信息

3.2 代码获取

从SiliZap官方Gitee仓库克隆或下载项目源码：

bash

# 克隆仓库
git clone https://gitee.com/SiliZap/SZ_ESP32_PUBLIC.git

SZ_ESP32_PUBLIC仓库中的config.hpp包含了完整的配置参数，MQTT信息获取见：快速入门

cpp

#include <Arduino.h>
#include <stdio.h>

// -------------------------------config-begin--------------------------------
String user_id  = "xxx";   // ①用户ID，请更换为您自己的用户ID

String product_id  = "xxx"; // ②产品ID，更换为您自己的产品ID(智能家居是102)

String mqtt_username  = "xxx"; // ③MQTT用户名
String mqtt_passwd  = "xxx";   // ④MQTT密码
String mqtt_mqttHostUrl  = "xxx"; // ⑤MQTT服务器地址

uint16_t mqtt_port = 1883;  // MQTT端口

//1. 替换为自己常用的wifi名和密码，支持多个 
const char *wifiData[][2] = {
    {"WiFi名称1", "WiFi密码1"},
    {"WiFi名称2", "WiFi密码2"},
    // 继续添加需要的 Wi-Fi 名称和密码
};

//2.软件版本号
String version  = "1.0.0.2";

// -------------------------------config-end--------------------------------


//设备的编号，系统自行获取
String mqtt_mqttClientId  = "";

// --------------------------------引脚定义--------------------------------
#define IIC_SCL 13    // I2C时钟引脚
#define IIC_SDA 12    // I2C数据引脚

#define alarm 5       // 告警引脚

// 4个继电器引脚
#define rc1 18
#define rc2 19
#define rc3 3
#define rc4 15

// TEMT6000模块 光照强度功能引脚定义
#define TEMT6000_PIN 4

// 红外-空调AC引脚
const uint16_t kIrLed = 6;

// --------------------------------自动获取--------------------------------
// 使用字符串对象存储动态生成的主题
String MQTT_SUB_MONITOR_GET;
String MQTT_SUB_FUNCTION_GET;
String MQTT_SUB_OTA_GET;

// 动态生成的订阅主题数组
std::vector<String> subTopicsArr;

//MAC地址
String MAC  = "";

// MQTT主题定义
String MQTT_PUB_INFO_POST;
String MQTT_PUB_MONITOR_GET_REPLY;
String MQTT_PUB_MONITOR_POST;
String MQTT_PUB_FUNCTION_GET_REPLY;
String MQTT_PUB_OTA_POST;
String MQTT_PUB_OTA_GET_REPLY;
String MQTT_PUB_PROPERTY_POST;
String MQTT_PUB_EVENT_POST;

//设备状态变量
unsigned char lamp_livingroom = 0;   // 客厅灯
unsigned char lamp_kitchen = 0;      // 厨房灯
unsigned char lamp_bedroom = 0;      // 卧室灯
unsigned char lamp_bathroom = 0;     // 洗手间灯
unsigned char lamp_diningroom = 0;   // 餐厅灯
unsigned char lamp_studyroom = 0;    // 书房灯
unsigned char fan_livingroom = 0;    // 客厅风扇
unsigned char ac_livingroom = 0;     // 客厅空调
// 更多设备控制变量...

仓库中已经包含了完整的连接代码实现，项目主要包含以下核心文件：

main.cpp - 主程序入口，包含完整的设备功能实现
config.hpp - 配置参数定义，包含网络配置、引脚定义等
Utils.cpp / Utils.hpp - 工具函数集合，包含WiFi连接、时间同步等

platformio.ini实际配置：

ini

; PlatformIO Project Configuration File
; PlatformIO Project Configuration File
; 构建选项、上传选项、库选项等配置

[env:fairyesp32]
platform = espressif32
board = esp32-s3-devkitc-1
framework = arduino
upload_speed = 921600
monitor_speed = 115200
upload_port = COM6

; 指定为16MB的FLASH分区表
board_build.arduino.partitions = default_16MB.csv
; 指定FLASH和PSRAM的运行模式
board_build.arduino.memory_type = qio_opi
; 预定义宏，启用PSRAM
build_flags = -DBOARD_HAS_PSRAM
; 指定FLASH容量为16MB
board_upload.flash_size = 16MB

debug_tool = cmsis-dap
lib_deps = 
    bblanchon/ArduinoJson@^6.21.3
    esphome/ESP32-audioI2S@^2.0.7
    gilmaimon/ArduinoWebsockets@^0.5.3

3.3 编译和上传

使用SZ_ESP32_PUBLIC仓库的步骤：

克隆仓库：git clone https://gitee.com/SiliZap/SZ_ESP32_PUBLIC.git
打开VSCode并导入该项目
修改config.hpp中的配置参数：
- 填写您的产品ID、用户ID
- 配置MQTT服务器信息
- 修改为您自己的WiFi名称和密码
根据您的实际串口，修改platformio.ini中的upload_port参数
点击PlatformIO的对勾图标进行编译
编译成功后，点击向右的箭头图标上传程序到ESP32
上传完成后，点击监控图标可以查看串口输出

四、项目运行效果

通过直接使用SZ_ESP32_PUBLIC仓库中的代码，您可以快速实现ESP32设备与SiliZap物联网平台的连接，并具备完整的智能家居控制功能，大大简化开发流程，让您专注于创意实现。

ESP32开发 ​

一、乐鑫ESP32系列介绍 ​

1.1 ESP32系列概述 ​

1.2 ESP32-S3特性 ​

二、环境搭建 ​

2.1 开发环境简介 ​

2.2 安装步骤 ​

2.2.1 安装VSCode ​

2.2.2 安装PlatformIO插件 ​

三、C++开发 ​

3.1 环境搭建 ​

3.2 代码获取 ​

3.3 编译和上传 ​

四、项目运行效果 ​