Treoir Úsáideora ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang Córais Espressif

Sula n-úsáideann tú an Eachtraíochta Gan Sreang ESP32-C3, déan cinnte go bhfuil tú
eolas ar choincheapa agus ar ailtireacht IoT. Cabhróidh sé seo
tuigeann tú conas a luíonn an gléas isteach san éiceachóras IoT níos mó
agus a feidhmeanna féideartha i dtithe cliste.

Réamhrá agus Cleachtadh Tionscadail IoT

Sa chuid seo, foghlaimeoidh tú faoi ghnáththionscadail IoT,
lena n-áirítear na modúil bhunúsacha le haghaidh feistí coitianta IoT, modúil bhunúsacha
na n-iarratas cliant, agus ardáin scamall IoT coitianta. Déanfaidh sé seo
bonn a chur ar fáil duit le do chuid a thuiscint agus a chruthú
tionscadail IoT féin.

Cleachtais: Tionscadal Solais Chliste

Sa tionscadal cleachtais seo, beidh tú ag foghlaim conas cliste a chruthú
solas ag baint úsáide as an ESP32-C3 Gan Sreang Eachtraíochta. Struchtúr an tionscadail,
feidhmeanna, ullmhú crua-earraí, agus beidh próiseas forbartha
mínithe go mion.

Struchtúr an Tionscadail

Tá roinnt comhpháirteanna sa tionscadal, lena n-áirítear an
ESP32-C3 Sreang Eachtraíochta, soilse, braiteoirí, agus scamall
cúl.

Feidhmeanna Tionscadail

Ceadaíonn an tionscadal solas cliste duit an gile a rialú agus
dath na stiúir go cianda trí app soghluaiste nó web
comhéadan.

Ullmhú Crua-earraí

Chun ullmhú le haghaidh an tionscadail, beidh ort a bhailiú ar an
comhpháirteanna crua-earraí riachtanacha, mar shampla an ESP32-C3 Gan sreang
Bord eachtraíochta, soilse, friotóirí, agus soláthar cumhachta.

Próiseas Forbartha

Baineann an próiseas forbartha le bunú na forbartha
timpeallacht, scríobh cód chun rialú a dhéanamh ar na soilse, ag nascadh leis an
inneall scamall, agus feidhmiúlacht an chliste a thástáil
éadrom.

Réamhrá do ESP RainMaker

Is creat cumhachtach é ESP RainMaker chun IoT a fhorbairt
gléasanna. Sa chuid seo, beidh tú ag foghlaim cad é ESP RainMaker agus
conas is féidir é a chur i bhfeidhm i do thionscadail.

Cad é ESP RainMaker?

Is ardán scamall-bhunaithe é ESP RainMaker a sholáthraíonn sraith de
uirlisí agus seirbhísí chun feistí IoT a thógáil agus a bhainistiú.

Cur i bhFeidhm ESP RainMaker

Mínítear sa chuid seo na comhpháirteanna éagsúla atá i gceist
ESP RainMaker a chur i bhfeidhm, lena n-áirítear an tseirbhís éilimh,
Gníomhaire RainMaker, inneall scamall, agus Cliant RainMaker.

Cleachtais: Príomhphointí le Forbairt le ESP RainMaker

Sa rannán cleachtais seo, foghlaimeoidh tú faoi na príomhphointí a bhaineann le
machnamh a dhéanamh agus tú ag forbairt le ESP RainMaker. Áirítear leis seo gléas
éileamh, sioncrónú sonraí, agus bainistíocht úsáideoirí.

Gnéithe de ESP RainMaker

Cuireann ESP RainMaker gnéithe éagsúla ar fáil do bhainistiú úsáideoirí, deireadh
úsáideoirí, agus riarthóirí. Ceadaíonn na gnéithe seo gléas éasca
socrú, cianrialú, agus monatóireacht.

Timpeallacht Forbartha a Bhunú

Soláthraíonn an chuid seo breis agusview de ESP-IDF (Espressif IoT
Creat Forbartha), arb é an creat forbartha oifigiúil é
le haghaidh feistí bunaithe ar ESP32. Míníonn sé na leaganacha éagsúla de
ESP-IDF agus conas an timpeallacht forbartha a chur ar bun.

Crua-earraí agus Forbairt Tiománaithe

Dearadh Crua-earraí Táirgí Solais Chliste bunaithe ar ESP32-C3

Díríonn an chuid seo ar dhearadh crua-earraí an tsolais chliste
táirgí atá bunaithe ar an Eachtraíochta Gan Sreang ESP32-C3. Clúdaíonn sé an
gnéithe agus comhdhéanamh táirgí solais cliste, chomh maith leis an
dearadh crua-earraí an chroíchórais ESP32-C3.

Gnéithe agus Comhdhéanamh Táirgí Solais Chliste

Míníonn an fo-alt seo na gnéithe agus na comhpháirteanna a dhéanann
suas táirgí solais cliste. Pléann sé na feidhmiúlachtaí éagsúla
agus gnéithe deartha chun soilse cliste a chruthú.

Dearadh Crua-earraí Croíchórais ESP32-C3

Áirítear le dearadh crua-earraí croíchóras ESP32-C3 cumhacht
soláthar, seicheamh cumhachta ar aghaidh, athshocrú córais, splanc SPI, foinse clog,
agus breithnithe RF agus aeróg. Foráiltear leis an bhfo-alt seo
eolas mionsonraithe ar na gnéithe seo.

CCanna

Q: Cad é ESP RainMaker?

A: Is ardán scamall-bhunaithe é ESP RainMaker a sholáthraíonn uirlisí
agus seirbhísí chun feistí IoT a thógáil agus a bhainistiú. Simplíonn sé
an próiseas forbartha agus ceadaíonn sé socrú gléas éasca, iargúlta
rialú, agus monatóireacht.

C: Conas is féidir liom an timpeallacht forbartha a bhunú le haghaidh
ESP32-C3?

A: Chun an timpeallacht forbartha a chur ar bun le haghaidh ESP32-C3, ní mór duit
chun ESP-IDF (Creat Forbartha Espressif IoT) a shuiteáil agus
é a chumrú de réir na dtreoracha a chuirtear ar fáil. Is é ESP-IDF an
creat oifigiúil forbartha le haghaidh feistí atá bunaithe ar ESP32.

C: Cad iad na gnéithe de ESP RainMaker?

A: Cuireann ESP RainMaker gnéithe éagsúla ar fáil, lena n-áirítear úsáideoir
bainistíocht, gnéithe úsáideora deiridh, agus gnéithe riaracháin. Bainistíocht úsáideora
ligeann sé d'éileamh gléas éasca agus sioncrónú sonraí. Úsáideoir Deiridh
cuireann gnéithe ar chumas cianrialú gléasanna trí app soghluaiste nó
web comhéadan. Soláthraíonn gnéithe riaracháin uirlisí le haghaidh monatóireachta gléas
agus bainistíocht.

View Fullscreen

ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang
Treoir Chuimsitheach ar IoT
Espressif Systems 12 Meitheamh, 2023

Clár ábhair

I Ullmhúchán

1 Réamhrá ar IoT

1.1 Ailtireacht IoT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.2 Feidhmchlár IoT i dTithe Cliste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2 Réamhrá agus Cleachtadh Tionscadal IoT

2.1 Réamhrá ar Thionscadail Ghnáthúla IoT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.1.1 Bunmhodúil le haghaidh Gléasanna Coiteann IoT . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.1.2 Bunmhodúil d'Iarratas Cliant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.1.3 Réamhrá ar Ardáin Néalríomhaireachta IoT Coiteann . . . . . . . . . . . . . . 11

2.2 Cleachtas: Tionscadal Solais Chliste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.2.1 Struchtúr an Tionscadail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.2.2 Feidhmeanna an Tionscadail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.2.3 Ullmhúchán Crua-earraí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.2.4 Próiseas Forbartha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.3 Achoimre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3 Réamhrá don ESP RainMaker

3.1 Cad é ESP RainMaker? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

3.2 Cur i bhFeidhm ESP RainMaker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

3.2.1 An tSeirbhís Éilimh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.2.2 Gníomhaire RainMaker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.2.3 Inneall Néal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.2.4 Cliant RainMaker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3.3 Cleachtas: Príomhphointí le Forbairt le ESP RainMaker . . . . . . . . . . . . 25

3.4 Gnéithe de ESP RainMaker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

3.4.1 Bainistíocht Úsáideora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

3.4.2 Gnéithe Úsáideora Deiridh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

3.4.3 Gnéithe Riaracháin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

3.5 Achoimre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

4 Timpeallacht Forbartha a Bhunú

4.1 ESP-IDF Tharview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

4.1.1 Leaganacha ESP-IDF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

4.1.2 Sreabhadh Oibre Git ESP-IDF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 4.1.3 Leagan Oiriúnach a Roghnú . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 4.1.4 Tharview de Eolaire ESP-IDF SDK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 4.2 Timpeallacht Forbartha ESP-IDF a Bhunú . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 4.2.1 Timpeallacht Forbartha ESP-IDF a bhunú ar Linux . . . . . . . . 38 4.2.2 Timpeallacht Forbartha ESP-IDF a bhunú ar Windows . . . . . . 40 4.2.3 Timpeallacht Forbartha ESP-IDF a bhunú ar Mac . . . . . . . . . 45 4.2.4 Cód VS a Shuiteáil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 4.2.5 Réamhrá ar Timpeallachtaí Forbartha Tríú Páirtí . . . . . . . . 46 4.3 Córas Tiomsaithe ESP-IDF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 4.3.1 Bunchoincheapa an Chórais Tiomsaithe . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 4.3.2 Tionscadal File Struchtúr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 4.3.3 Rialacha Tógála Réamhshocraithe an Chórais Tiomsúcháin . . . . . . . . . . . . . 50 4.3.4 Réamhrá don Script Tiomsaithe . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 4.3.5 Buneolas ar Chomhorduithe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 4.4 Cleachtais: Example Clár “Blink”. . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 4.4.1 Example Anailís . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 4.4.2 An Clár Blink a thiomsú . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 4.4.3 An Clár Folctha a Ghealladh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 4.4.4 Anailís Loga an Phoirt Shrathach ar an gClár Blink . . . . . . . . . . . . . . 60 4.5 Achoimre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

II Crua-earraí agus Forbairt Tiománaithe

5 Dearadh Crua-earraí ar Tháirgí Solais Chliste bunaithe ar ESP32-C3

5.1 Gnéithe agus Comhdhéanamh Táirgí Solais Chliste . . . . . . . . . . . . . . . 67

5.2 Dearadh Crua-earraí an Chroíchórais ESP32-C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

5.2.1 Soláthar Cumhachta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

5.2.2 Seicheamh Cumhachta ar aghaidh agus Athshocrú Córais . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

5.2.3 SPI Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

5.2.4 Foinse an Chloig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

5.2.5 RF agus Antenna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

5.2.6 Pionnaí Strapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

5.2.7 GPIO agus Rialaitheoir PWM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

5.3 Cleachtais: Córas Solais Chliste a Thógáil le ESP32-C3 . . . . . . . . . . . . . 80

5.3.1 Roghnú Modúil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

5.3.2 GPIO Comharthaí PWM a chumrú . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

5.3.3 Íoslódáil Firmware agus Comhéadan Dífhabhtaithe . . . . . . . . . . . . 82

5.3.4 Treoirlínte maidir le Dearadh RF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 5.3.5 Treoirlínte maidir le Dearadh Soláthair Cumhachta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 5.4 Achoimre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

6 Forbairt Tiománaithe

6.1 Próiseas Forbartha Tiománaithe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

6.2 Feidhmchláir Forimeallacha ESP32-C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

6.3 Bunúsacha Tiománaí LED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

6.3.1 Spásanna Datha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

6.3.2 Tiománaí LED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

6.3.3 stiúir dimming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

6.3.4 Réamhrá ar PWM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

6.4 Forbairt Tiománaithe faoi stiúir dimming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

6.4.1 Stóráil Neamh-luaineach (NVS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

6.4.2 Rialaitheoir PWM faoi stiúir (LEDC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

6.4.3 Clárú PWM faoi stiúir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

6.5 Cleachtas: Tiománaithe a Chur le Tionscadal Solais Chliste . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

6.5.1 Tiománaí Cnaipe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

6.5.2 Tiománaí Dimming LED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

6.6 Achoimre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

III Cumarsáid agus Rialú Gan Sreang

109

7 Cumraíocht agus Ceangal Wi-Fi

111

7.1 Bunúsacha Wi-Fi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

7.1.1 Buneolas ar Wi-Fi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

7.1.2 Éabhlóid IEEE 802.11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

7.1.3 Coincheapa Wi-Fi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

7.1.4 Ceangal Wi-Fi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

7.2 Bunúsacha Bluetooth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

7.2.1 Buneolas ar Bluetooth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

7.2.2 Coincheapa Bluetooth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

7.2.3 Ceangal Bluetooth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

7.3 Cumraíocht Líonra Wi-Fi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

7.3.1 Treoir Chumraíochta Líonra Wi-Fi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

7.3.2 SoftAP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

7.3.3 SmartConfig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

7.3.4 Bluetooth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

7.3.5 Modhanna Eile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

7.4 Clárú Wi-Fi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 7.4.1 Comhpháirteanna Wi-Fi in ESP-IDF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 7.4.2 Cleachtadh: Ceangal Wi-Fi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 7.4.3 Cleachtadh: Ceangal Cliste Wi-Fi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
7.5 Cleachtais: Cumraíocht Wi-Fi sa Tionscadal Solais Chliste . . . . . . . . . . . . . . . 156 7.5.1 Nasc Wi-Fi sa Tionscadal Solais Chliste . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 7.5.2 Cumraíocht Chliste Wi-Fi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
7.6 Achoimre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

8 Rialú Áitiúil

159

8.1 Réamhrá ar Rialú Áitiúil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

8.1.1 Feidhmiú Rialú Áitiúil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

8.1.2 AdvantagRialú Áitiúil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

8.1.3 Gléasanna Rialaithe a Fháil trí Ghutháin Chliste . . . . . . . . . . 161

8.1.4 Cumarsáid Sonraí idir Fóin Chliste agus Gléasanna . . . . . . . . 162

8.2 Modhanna Coitianta um Fhionnachtain Áitiúil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

8.2.1 Craoladh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163

8.2.2 Ilchraoladh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

8.2.3 Comparáid idir Craoladh agus Ilchraoladh . . . . . . . . . . . . . . 176

8.2.4 Prótacal Feidhmchláir Ilchraolta mDNS le haghaidh Fionnachtain Áitiúil . . . . . . . . 176

8.3 Prótacail Chumarsáide Choiteanna do Shonraí Áitiúla . . . . . . . . . . . . . . . 179

8.3.1 Prótacal Rialaithe Tarchuir (TCP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

8.3.2 Prótacal Aistrithe Hipirtéacs (HTTP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

8.3.3 Úsáideoir DatagPrótacal reithe (UDP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

8.3.4 Prótacal Feidhmchláir Shrianta (CoAP) . . . . . . . . . . . . . . . . 192

8.3.5 Prótacal Bluetooth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

8.3.6 Achoimre ar Phrótacail Chumarsáide Sonraí . . . . . . . . . . . . . . . 203

8.4 Slándáil Sonraí a Ráthaíocht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

8.4.1 Réamhrá ar Shlándáil Sraithe Iompair (TLS) . . . . . . . . . . . . . 207

8.4.2 Réamhrá ar Datagreithe Slándáil Sraithe Iompair (DTLS) . . . . . . . 213

8.5 Cleachtas: Tionscadal um Rialú Áitiúil i Soilse Chliste . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217

8.5.1 Freastalaí Rialaithe Áitiúil Wi-Fi-bhunaithe a Chruthú . . . . . . . . . . . . . . . 217

8.5.2 Feidhmiúlacht Rialaithe Áitiúil a fhíorú trí úsáid a bhaint as Scripteanna . . . . . . . . . . . 221

8.5.3 Freastalaí Rialaithe Áitiúil bunaithe ar Bluetooth a chruthú . . . . . . . . . . . . 222

8.6 Achoimre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224

9 Rialú Scamall

225

9.1 Réamhrá ar Chianrialú . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225

9.2 Prótacail Chumarsáide Néal-Shonraí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226

9.2.1 Réamhrá MQTT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 9.2.2 Prionsabail MQTT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 9.2.3 Formáid Teachtaireachta MQTT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 9.2.4 Comparáid Prótacail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 9.2.5 Bróicéir MQTT a Shocrú ar Linux agus Windows . . . . . . . . . . . . 233 9.2.6 Cliant MQTT a Bhunú Bunaithe ar ESP-IDF . . . . . . . . . . . . . . . . 235 9.3 Slándáil Sonraí MQTT a chinntiú . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 9.3.1 Brí agus Feidhm Deimhnithe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 9.3.2 Deimhnithe a Ghiniúint go hÁitiúil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 9.3.3 Bróicéir MQTT a chumrú . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 9.3.4 Cliant MQTT a chumrú . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 9.4 Cleachtas: Cianrialú trí ESP RainMaker . . . . . . . . . . . . . . . . 243 9.4.1 Buneolas an ESP RainMaker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243 9.4.2 Prótacal Cumarsáide Inneall Nóid agus Néil . . . . . . . . . . . 244 9.4.3 Cumarsáid idir Cliant agus Inneall Néil . . . . . . . . . . . 249 9.4.4 Róil Úsáideora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252 9.4.5 Seirbhísí Bunúsacha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253 9.4.6 Solas Cliste Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255 9.4.7 Aip RainMaker agus Comhtháthú Tríú Páirtí . . . . . . . . . . . . . . . 262 9.5 Achoimre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267

10 Forbairt Aipeanna Smartphone

269

10.1 Réamhrá ar Fhorbairt Aipeanna Cliste . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269

10.1.1 Tharview Forbairt Feidhmchláir Smartphone . . . . . . . . . . . . . . . 270

10.1.2 Struchtúr an Tionscadail Android . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270

10.1.3 Struchtúr an Tionscadail iOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271

10.1.4 Saolré Gníomhaíochta Android . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272

10.1.5 Saolré iOS ViewRialaitheoir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273

10.2 Tionscadal Nua Aipeanna Cliste a Chruthú . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275

10.2.1 Ag Ullmhú d'Fhorbairt Android . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275

10.2.2 Tionscadal Nua Android a Chruthú . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275

10.2.3 Spleáchas a Chur leis do MyRainmaker . . . . . . . . . . . . . . . . . 276

10.2.4 Iarratas ar Chead in Android . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277

10.2.5 Ag ullmhú d'fhorbairt iOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277

10.2.6 Tionscadal Nua iOS á Chruthú . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278

10.2.7 Spleáchas a Chur leis do MyRainmaker . . . . . . . . . . . . . . . . . 279

10.2.8 Iarratas ar Chead i iOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280

10.3 Anailís ar Riachtanais Feidhme an Aip . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281

10.3.1 Anailís ar Riachtanais Feidhme an Tionscadail . . . . . . . . . . . . 282

10.3.2 Anailís ar Riachtanais Bhainistíochta Úsáideora . . . . . . . . . . . . . . . 282 10.3.3 Anailís ar Sholáthar Feiste agus Riachtanais Cheangailteach . . . . . . . 283 10.3.4 Anailís ar Cheanglais Chianrialaithe . . . . . . . . . . . . . . . . 283 10.3.5 Anailís ar Riachtanais Sceidealaithe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284 10.3.6 Anailís ar Riachtanais Lárionaid Úsáideoirí . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 10.4 Bainistíocht Úsáideora a Fhorbairt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 10.4.1 Réamhrá ar APIanna RainMaker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 10.4.2 Cumarsáid a Thionscnamh trí Fhón Cliste . . . . . . . . . . . . . . . . 286 10.4.3 Clárú Cuntais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286 10.4.4 Logáil Isteach Cuntais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289 10.5 Soláthar Feiste a Fhorbairt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292 10.5.1 Gléasanna Scanadh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 10.5.2 Gléasanna a Nascadh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295 10.5.3 Eochracha Rúnda a Ghiniúint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298 10.5.4 Aitheantas Nód a Fháil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298 10.5.5 Gléasanna Soláthair . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 10.6 Rialú Feiste a Fhorbairt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 10.6.1 Gléasanna Ceangailteacha le Cuntais Néal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 10.6.2 Liosta Gléasanna a Fháil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305 10.6.3 Stádas an Ghléis a Fháil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308 10.6.4 Stádas an Ghléis a Athrú . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 10.7 Forbairt an Ionaid Sceidealaithe agus Úsáideora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313 10.7.1 Feidhm Sceidealaithe a Chur i bhFeidhm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313 10.7.2 Lárionad Úsáideora Forfheidhmithe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315 10.7.3 More Cloud APIs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318 10.8 Achoimre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319

11 Uasghrádú Firmware agus Bainistíocht Leaganacha

321

11.1 Uasghrádú Firmware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321

11.1.1 Tharview de Táblaí Deighiltí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322

11.1.2 Próiseas Tosaithe Firmware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324

11.1.3 Tharview den Mheicníocht OTA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326

11.2 Bainistíocht Leagan Firmware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329

11.2.1 Marcáil Firmware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329

11.2.2 Aischéimniú agus Frith-Iarratas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331

11.3 Cleachtadh: Thar an aer (OTA) Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332

11.3.1 Uasghrádú Firmware Trí Óstach Áitiúil . . . . . . . . . . . . . . . . . 332

11.3.2 Uasghrádú Firmware Trí ESP RainMaker . . . . . . . . . . . . . . . 335

11.4 Achoimre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342

IV Optamú agus olltáirgeadh

343

12 Bainistíocht Chumhachta agus Ísealchumhachta Optamú

345

12.1 ESP32-C3 Bainistíocht Cumhachta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345

12.1.1 Scála Dinimiciúla Minicíochta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346

12.1.2 Cumraíocht Bainistíochta Cumhachta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348

12.2 ESP32-C3 Mód Ísealchumhachta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348

12.2.1 Móideim-mód codlata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349

12.2.2 Mód Codlata Éadrom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351

12.2.3 Modh codlata domhain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356

12.2.4 Tomhaltas Reatha ar Mhodhanna Cumhachta Éagsúla . . . . . . . . . . . . . 358

12.3 Bainistiú Cumhachta agus Dífhabhtaithe Ísealchumhachta . . . . . . . . . . . . . . . . . 359

12.3.1 Loga Dífhabhtaithe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360

12.3.2 Dífhabhtú GPIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362

12.4 Cleachtas: Bainistíocht Cumhachta sa Tionscadal Solais Chliste . . . . . . . . . . . . . . . 363

12.4.1 Gné Bainistíochta Cumhachta a Chumrú . . . . . . . . . . . . . . . . . 364

12.4.2 Úsáid Glais Bhainistíochta Cumhachta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365

12.4.3 Tomhaltas Cumhachta a Fhíorú . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366

12.5 Achoimre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367

13 Ghné Slándála Feabhsaithe an Ghléis

369

13.1 Tharview de Slándáil Sonraí Gléas IoT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369

13.1.1 Cén Fáth ar Shonraí Gléas IoT a Dhaingniú? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370

13.1.2 Bunriachtanais maidir le Slándáil Sonraí Feiste IoT . . . . . . . . . . . . 371

13.2 Cosaint Sláine Sonraí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372

13.2.1 Réamhrá don Mhodh Fíoraithe Sláine . . . . . . . . . . . . . . 372

13.2.2 Fíorú Sláine Sonraí Firmware . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373

13.2.3 Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374

13.3 Cosaint Rúndachta Sonraí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374

13.3.1 Réamhrá ar Chriptiú Sonraí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374

13.3.2 Tús eolais ar an Scéim Criptithe Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . 376

13.3.3 Stóráil Eochracha Criptithe Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379

13.3.4 Modh Oibre Criptithe Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380

13.3.5 Próiseas Criptithe Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381

13.3.6 Tús eolais ar Chriptiú NVS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383

13.3.7 Examples of Flash Criptiú agus NVS Criptiú . . . . . . . . . . . 384

13.4 Cosaint Dlisteanais Sonraí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386

13.4.1 Réamhrá ar Shíniú Digiteach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386

13.4.2 Tharview den Scéim Tosaithe Slán . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388

13.4.3 Tús eolais ar Thosaithe Slán Bogearraí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388 13.4.4 Buneolas ar Thosaithe Slán Crua-earraí . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390 13.4.5 Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394 13.5 Cleachtas: Gnéithe Slándála san Olltáirgeadh . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396 13.5.1 Criptiú Flash agus Tosaithe Slán . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396 13.5.2 Criptiú Flash a Chumasú agus Tosaithe Slán le Baisc Uirlisí Flash . . 397 13.5.3 Criptiú Flash agus Tosaithe Slán a Chumasú sa Tionscadal Solais Chliste . . . 398 13.6 Achoimre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398

14 Firmware a Dhó agus a Thástáil le haghaidh Olltáirgeadh

399

14.1 Firmware a Dhó in Olltáirgeadh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399

14.1.1 Deighiltí Sonraí a Shainmhíniú . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399

14.1.2 Firmware a Dhó . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402

14.2 Tástáil olltáirgeachta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403

14.3 Cleachtas: Sonraí olltáirgthe sa Tionscadal Solais Chliste . . . . . . . . . . . . . 404

14.4 Achoimre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404

15 Léargais ESP: Ardán Monatóireachta Cian

405

15.1 Réamhrá ar Léargais an ESP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405

15.2 Tús a chur le Léargais ESP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409

15.2.1 Tús a chur le Léargais ESP sa Tionscadal esp-insights . . . . . . 409

15.2.2 Rith Example sa Tionscadal esp-insights . . . . . . . . . . . . . . . 411

15.2.3 Eolas Córaithe a Thuairisciú . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411

15.2.4 Logaí Suime a shaincheapadh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412

15.2.5 Tuairisciú Atosaigh Cúis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413

15.2.6 Méadracht Chustaim a Thuairisciú . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413

15.3 Cleachtas: Léargais ESP a Úsáid sa Tionscadal Solais Chliste . . . . . . . . . . . . . . . 416

15.4 Achoimre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417

Réamhrá
Is microcontroller SoC aon-lárnach Wi-Fi agus Bluetooth 32 (LE) é ESP3-C5, bunaithe ar ailtireacht foinse oscailte RISC-V. Buaileann sé an chothromaíocht cheart cumhachta, cumais I/O, agus slándála, rud a thairgeann an réiteach cost-éifeachtach is fearr le haghaidh feistí nasctha. Chun feidhmchláir éagsúla den teaghlach ESP32-C3 a thaispeáint, tabharfaidh an leabhar seo le Espressif tú ar thuras suimiúil trí AIoT, ag tosú ó bhunghnéithe fhorbairt tionscadail IoT agus socrú timpeallachta go praiticiúil examples. Labhraíonn na chéad cheithre chaibidil faoi IoT, ESP RainMaker agus ESP-IDF. Caibidil 5 agus 6 mionteagasc ar dhearadh crua-earraí agus forbairt tiománaithe. De réir mar a théann tú ar aghaidh, gheobhaidh tú amach conas do thionscadal a chumrú trí líonraí Wi-Fi agus Aipeanna móibíleacha. Ar deireadh, beidh tú ag foghlaim conas do thionscadal a bharrfheabhsú agus é a chur i dtáirgeadh olltáirgeachta.
Más innealtóir thú i réimsí gaolmhara, ailtire bogearraí, múinteoir, mac léinn, nó aon duine a bhfuil spéis agat in IoT, is duitse an leabhar seo.
Is féidir leat an cód example húsáid sa leabhar seo ó shuíomh Espressif ar GitHub. Chun an fhaisnéis is déanaí a fháil ar fhorbairt IoT, lean ár gcuntas oifigiúil.

Réamhfhocal
Domhan Faisnéiseach
Agus é ag gabháil don tonn Idirlín, rinne Internet of Things (IoT) a chéad tús le bheith ina chineál nua bonneagair sa gheilleagar digiteach. Chun an teicneolaíocht a thabhairt níos gaire don phobal, oibríonn Espressif Systems don fhís gur féidir le forbróirí ó gach gné den saol IoT a úsáid chun cuid de na fadhbanna is práinní dár saol a réiteach. Is é domhan “Líonra Chliste de Gach Rud” a bhfuilimid ag súil leis ón todhchaí.
Cuid ríthábhachtach den fhís sin is ea ár sceallóga féin a dhearadh. Maratón a bheidh ann, agus beidh gá le dul chun cinn leanúnach i gcoinne teorainneacha teicneolaíochta. Ón “Game Changer” ESP8266 go dtí an tsraith ESP32 a chomhtháthaíonn nascacht Wi-Fi agus Bluetoothr (LE), agus ESP32-S3 ina dhiaidh sin atá feistithe le luasghéarú AI, ní stopann Espressif ag taighde agus ag forbairt táirgí le haghaidh réitigh AIoT. Le ár mbogearraí foinse oscailte, mar Chreat Forbartha IoT ESP-IDF, Creat Forbartha Mogall ESP-MDF, agus Ardán Nascachta Gléas ESP RainMaker, tá creat neamhspleách cruthaithe againn chun feidhmchláir AIoT a thógáil.
Ó mhí Iúil 2022, sháraigh lastais carnach chipsets IoT Espressif 800 milliún, chun tosaigh sa mhargadh MCU Wi-Fi agus ag cumhachtú líon mór feistí nasctha ar fud an domhain. Is mór an bua atá ag gach táirge Espressif sa tóir ar shármhaitheas mar gheall ar a ardleibhéal comhtháthaithe agus éifeachtúlachta costais. Is cloch mhíle shuntasach de theicneolaíocht féinfhorbartha Espressif é scaoileadh ESP32-C3. Is MCU aon-lárnach, 32-giotán, RISC-V-bhunaithe é le 400KB de SRAM, is féidir a reáchtáil ag 160MHz. Tá Wi-Fi 2.4 GHz agus Bluetooth 5 (LE) comhtháite aige le tacaíocht fhadraoin. Buaileann sé cothromaíocht mhín cumhachta, cumais I/O, agus slándála, rud a thairgeann an réiteach cost-éifeachtach is fearr le haghaidh feistí nasctha. Bunaithe ar an ESP32-C3 cumhachtach sin, tá an leabhar seo ceaptha chun cabhrú le léitheoirí eolas a bhaineann le IoT a thuiscint le léaráid mhionsonraithe agus le léaráidí praiticiúla.amples.
Cén fáth ar scríobh muid an leabhar seo?
Is cuideachta leathsheoltóra é Espressif Systems. Is cuideachta ardán IoT é freisin, a dhéanann iarracht i gcónaí dul chun cinn agus nuálaíochtaí i réimse na teicneolaíochta. Ag an am céanna, tá foinse oscailte ag Espressif a chóras oibriúcháin féinfhorbartha agus a chreat bogearraí agus é a roinnt leis an bpobal, rud a chruthaíonn éiceachóras uathúil. Forbraíonn innealtóirí, déantóirí agus díograiseoirí teicneolaíochta feidhmchláir nua bogearraí bunaithe ar tháirgí Espressif go gníomhach, déanann siad cumarsáid faoi shaoirse, agus roinntear a dtaithí. Is féidir leat smaointe suimiúla na bhforbróirí a fheiceáil ar ardáin éagsúla an t-am ar fad, mar YouTube agus GitHub. Spreag an tóir a bhí ar tháirgí Espressif méadú ar líon na n-údar a tháirg níos mó ná 100 leabhar bunaithe ar chipsets Espressif, i níos mó ná deich dteanga, lena n-áirítear Béarla, Sínis, Gearmáinis, Fraincis agus Seapáinis.

Is é tacaíocht agus muinín na gcomhpháirtithe pobail a spreagann nuálaíocht leanúnach Espressif. “Déanaimid ár ndícheall ár gcuid sliseanna, córais oibriúcháin, creataí, réitigh, Néal, cleachtais ghnó, uirlisí, doiciméadú, scríbhinní, smaointe, etc., a dhéanamh níos ábhartha do na freagraí a theastaíonn ó dhaoine ar fhadhbanna an tsaoil chomhaimseartha. Is é seo an uaillmhian is airde agus compás morálta Espressif.” a dúirt an tUasal Teo Swee Ann, Bunaitheoir agus Príomhfheidhmeannach Espressif.
Is mór ag Espressif léamh agus smaointe. Toisc go gcuireann uasghrádú leanúnach ar theicneolaíocht IoT ceanglais níos airde ar innealtóirí, conas is féidir linn cabhrú le níos mó daoine sliseanna IoT, córais oibriúcháin, creataí bogearraí, scéimeanna iarratais agus táirgí seirbhíse scamall a mháistir go tapa? De réir mar a théann an rá, is fearr fear a mhúineadh conas iascaireacht a dhéanamh ná iasc a thabhairt dó. I seisiún tobsmaointeoireachta, tharla sé dúinn go bhféadfaimis leabhar a scríobh chun an príomheolas ar fhorbairt IoT a réiteach go córasach. Bhuaileamar leis, chruinníomar grúpa innealtóirí sinsearacha go tapa, agus chomhcheangail muid taithí na foirne teicniúla ar ríomhchlárú leabaithe, crua-earraí IoT agus forbairt bogearraí, rud a chuir go léir le foilsiú an leabhair seo. I bpróiseas na scríbhneoireachta, rinneamar ár ndícheall a bheith oibiachtúil agus cothrom, an cocún a bhaint de, agus nathanna gonta a úsáid chun castacht agus draíocht Idirlíon na nEarraí a insint. Rinneamar achoimre chúramach ar na ceisteanna coitianta, rinneamar tagairt d'aiseolas agus moltaí an phobail, d'fhonn na ceisteanna a tháinig chun cinn sa phróiseas forbartha a fhreagairt go soiléir, agus treoirlínte forbartha praiticiúla IoT a sholáthar do theicneoirí ábhartha agus do chinnteoirí.
Struchtúr Leabhar
Glacann an leabhar seo peirspictíocht inneal-lárnach agus cuireann sé in iúl an t-eolas atá riachtanach le haghaidh forbairt tionscadail IoT céim ar chéim. Tá sé comhdhéanta de cheithre chuid, mar a leanas:
· Ullmhúchán (Caibidil 1): Tugann an chuid seo isteach ailtireacht IoT, creat tipiciúil tionscadail IoT, ardán scamall ESP RainMakerr, agus an timpeallacht forbartha ESP-IDF, ionas go leagfar bonn láidir d'fhorbairt tionscadail IoT.
· Forbairt Crua-earraí agus Tiománaithe (Caibidil 5): Bunaithe ar an chipset ESP6-C32, déanann an chuid seo mionsaothrú ar an gcóras crua-earraí íosta agus forbairt tiománaithe, agus cuireann sé rialú dimming, grádú datha, agus cumarsáid gan sreang i bhfeidhm.
· Cumarsáid agus Rialú Gan Sreang (Caibidil 7): Míníonn an chuid seo an scéim chumraíochta Chliste Wi-Fi bunaithe ar sliseanna ESP11-C32, prótacail rialaithe áitiúla & scamall, agus rialú áitiúil & cianrialtán feistí. Soláthraíonn sé scéimeanna freisin chun aipeanna do ghutháin chliste a fhorbairt, uasghrádú firmware agus bainistíocht leagan.
· Optamú agus Olltáirgeadh (Caibidil 12-15): Tá an chuid seo beartaithe le haghaidh ardfheidhmchláir IoT, ag díriú ar bharrfheabhsú táirgí i mbainistíocht cumhachta, optamú ísealchumhachta, agus slándáil fheabhsaithe. Tugann sé isteach freisin dó firmware agus tástáil i dtáirgeadh mais, agus conas a dhiagnóiseadh stádas reatha agus logaí firmware gléas tríd an ardán monatóireachta cianda ESP Insights.

Maidir leis an gCód Foinse
Is féidir le léitheoirí an example cláir sa leabhar seo, trí chód a chur isteach de láimh nó trí úsáid a bhaint as an gcód foinse a ghabhann leis an leabhar. Cuirimid béim ar an meascán de theoiric agus cleachtas, agus mar sin socraímid alt Cleachtais bunaithe ar an tionscadal Solas Cliste i mbeagnach gach caibidil. Tá na cóid go léir foinse oscailte. Tá fáilte roimh léitheoirí an cód foinse a íoslódáil agus é a phlé sna hailt a bhaineann leis an leabhar seo ar GitHub agus ár bhfóram oifigiúil esp32.com. Tá cód foinse oscailte an leabhair seo faoi réir théarmaí Cheadúnas Apache 2.0.
Nóta an Údair
Is é Espressif Systems a tháirg an leabhar seo go hoifigiúil agus tá sé scríofa ag innealtóirí sinsearacha na cuideachta. Tá sé oiriúnach do bhainisteoirí agus pearsanra T&F i dtionscail a bhaineann le IoT, múinteoirí agus mic léinn majors gaolmhara, agus díograiseoirí i réimse Idirlíon na Rudaí. Tá súil againn gur féidir leis an leabhar seo feidhmiú mar lámhleabhar oibre, mar thagairt, agus mar leabhar cois leapa, le bheith cosúil le teagascóir agus cara maith.
Agus an leabhar seo á chur le chéile againn, rinneamar tagairt do roinnt torthaí taighde ábhartha ó shaineolaithe, scoláirí, agus teicneoirí sa bhaile agus thar lear, agus rinneamar ár ndícheall iad a lua de réir noirm acadúla. Mar sin féin, ní féidir a sheachaint go mbeadh roinnt easnaimh ann, mar sin ba mhaith linn anseo ár n-urraim agus ár mbuíochas a chur in iúl do na húdair ábhartha go léir. Ina theannta sin, tá faisnéis luaite againn ón Idirlíon, mar sin ba mhaith linn buíochas a ghabháil leis na húdair agus na foilsitheoirí bunaidh agus leithscéal a ghabháil nach féidir linn foinse gach píosa faisnéise a chur in iúl.
D'fhonn leabhar ardchaighdeáin a tháirgeadh, tá babhtaí de phlé inmheánach eagraithe againn, agus d'fhoghlaimíomar ó mholtaí agus ó aiseolas léitheoirí trialacha agus eagarthóirí foilsitheoirí. Anseo, ba mhaith linn buíochas a ghabháil leat arís as do chabhair a chuir go léir leis an obair rathúil seo.
Ar deireadh, ach an rud is tábhachtaí, buíochas le gach duine ag Espressif a d'oibrigh chomh crua chun ár dtáirgí a bhreith agus a tóir.
Tá raon leathan eolais i gceist le forbairt tionscadal IoT. Teora le fad an leabhair, chomh maith le leibhéal agus taithí an údair, ní féidir easnaimh a sheachaint. Mar sin, iarraimid go cineálta ar shaineolaithe agus ar léitheoirí ár botúin a cháineadh agus a cheartú. Má tá aon mholtaí agat don leabhar seo, déan teagmháil linn le do thoil ag book@espressif.com. Táimid ag tnúth le do chuid aiseolais.

Conas an leabhar seo a úsáid?
Tá cód na dtionscadal sa leabhar seo foinse oscailte. Is féidir leat é a íoslódáil ónár stór GitHub agus do chuid smaointe agus ceisteanna a roinnt ar ár bhfóram oifigiúil. GitHub: https://github.com/espressif/book-esp32c3-iot-projects Fóram: https://www.esp32.com/bookc3 Ar fud an leabhair, beidh codanna aibhsithe mar a thaispeántar thíos.
Cód foinse Sa leabhar seo, cuirimid béim ar an meascán de theoiric agus cleachtas, agus mar sin socraímid alt Cleachtais faoin tionscadal Soilsiú Cliste i mbeagnach gach caibidil. Marcálfar na céimeanna comhfhreagracha agus an leathanach foinse idir dhá líne ag tosú leis an tag Cód foinse.
NÓTA/TIPS Is anseo a gheobhaidh tú roinnt eolais ríthábhachtach agus meabhrúcháin chun do chlár a dhífhabhtú go rathúil. Déanfar iad a mharcáil idir dhá líne tiubh ag tosú leis an tag NÓTA nó TIPS.
Déantar an chuid is mó de na horduithe sa leabhar seo a fhorghníomhú faoi Linux, arna spreagadh ag an gcarachtar “$”. Má éilíonn an t-ordú pribhléidí for-úsáideoir a fhorghníomhú, cuirfear "#" in ionad an leid. Is é an leid ordaithe ar chórais Mac ná “%”, mar a úsáidtear i Roinn 4.2.3 ESP-IDF a shuiteáil ar Mac.
Déanfar corp-théacs an leabhair seo a phriontáil sa Chairt, agus beidh an cód examples, comhpháirteanna, feidhmeanna, athróga, cód file beidh ainmneacha, eolairí cód, agus teaghráin i Courier New.
Déanfar orduithe nó téacsanna nach mór don úsáideoir a ionchur, agus orduithe is féidir a chur isteach ach an eochair “Iontráil” a bhrú a phriontáil i gcló trom Courier New. Cuirfear logaí agus códbhloic i láthair i mboscaí gorma éadroma.
Example:
Ar an dara dul síos, bain úsáid as esp-idf/components/nvs flash/nvs partition generator/nvs partition gen.py chun an dénártha deighilte NVS a ghiniúint file ar an óstaigh forbartha leis an ordú seo a leanas:
$ python $IDF PATH/components/nvs flash/nvs gineadóir críochdheighilte/nvs críochdheighilte gen.py –ionchur mais prod.csv –aschur mais prod.bin –size MÉID NA RANNPHÁIRTÍ NVS

Caibidil 1

Réamhrá

chuig

IoT

Ag deireadh an 20ú haois, leis an méadú ar líonraí ríomhaireachta agus teicneolaíochtaí cumarsáide, Idirlíon comhtháite go tapa i saol na ndaoine. De réir mar a leanann teicneolaíocht Idirlín ag dul in aibíocht, tháinig an smaoineamh ar Internet of Things (IoT). Go litriúil, ciallaíonn IoT Idirlíon ina bhfuil rudaí ceangailte. Cé go sáraíonn an t-Idirlíon bunaidh na teorainneacha spáis agus ama agus a chúngaíonn an fad idir “duine agus duine”, déanann IoT “rudaí” ina rannpháirtí tábhachtach, rud a thugann “daoine” agus “rudaí” níos gaire dá chéile. Sa todhchaí intuartha, tá IoT le bheith mar fhórsa tiomána an tionscail faisnéise.
Mar sin, cad é Idirlíon na Rudaí?
Tá sé deacair Idirlíon na nEarraí a shainiú go cruinn, mar tá a bhrí agus a raon feidhme ag síorathrú. I 1995, thug Bill Gates an smaoineamh faoi IoT chun cinn ina leabhar The Road Ahead. Go simplí, cuireann IoT ar chumas rudaí faisnéis a mhalartú lena chéile tríd an Idirlíon. Is é a sprioc deiridh ná “Idirlíon Gach Rud” a bhunú. Is léiriú luath é seo ar IoT, chomh maith le fantaisíocht ar theicneolaíocht na todhchaí. Tríocha bliain ina dhiaidh sin, le forbairt tapa an gheilleagair agus na teicneolaíochta, tá an fantaisíocht ag teacht i ndáiríre. Ó ghléasanna cliste, tithe cliste, cathracha cliste, Idirlíon Feithiclí agus gléasanna inchaite, go dtí an “metaverse” a fhaigheann tacaíocht ó theicneolaíochtaí IoT, tá coincheapa nua ag teacht chun cinn i gcónaí. Sa chaibidil seo, cuirfimid tús le míniú ar ailtireacht Idirlín na Rudaí, agus ansin an t-iarratas IoT is coitianta, an teach cliste, a thabhairt isteach chun cabhrú leat tuiscint shoiléir a fháil ar IoT.
1.1 Ailtireacht IoT
Baineann Internet of Things le iltheicneolaíochtaí a bhfuil riachtanais éagsúla feidhmchláir agus foirmeacha éagsúla acu i dtionscail éagsúla. D'fhonn struchtúr, príomhtheicneolaíochtaí agus tréithe iarratais IoT a réiteach, is gá ailtireacht aontaithe agus córas teicniúil caighdeánach a bhunú. Sa leabhar seo, tá ailtireacht IoT roinnte go simplí i gceithre shraith: ciseal dearcadh & rialaithe, ciseal líonra, ciseal ardán, agus ciseal iarratais.
Ciseal Dearcadh & Rialaithe Mar an eilimint is bunúsaí d'ailtireacht IoT, is é an ciseal braite agus rialaithe an croí chun braiteadh cuimsitheach IoT a bhaint amach. Is í an phríomhfheidhm atá aige ná faisnéis a bhailiú, a aithint agus a rialú. Tá sé comhdhéanta de ghléasanna éagsúla a bhfuil an cumas dearcadh,
3

aithint, rialú agus forghníomhú, agus tá sé freagrach as sonraí ar nós airíonna ábhartha, treochtaí iompraíochta, agus stádas feiste a aisghabháil agus a anailísiú. Ar an mbealach seo, aithníonn IoT an saol fisiceach fíor. Thairis sin, tá an ciseal in ann stádas an fheiste a rialú freisin.
Is iad na feistí is coitianta den chiseal seo braiteoirí éagsúla, a bhfuil ról tábhachtach acu i mbailiú agus aithint faisnéise. Tá braiteoirí cosúil le horgáin céadfacha daonna, cosúil le braiteoirí fóta-íogair atá cothrom le fís, braiteoirí fuaimiúla chun éisteachta, braiteoirí gáis le boladh, agus braiteoirí brú-íogair agus teocht-íogair don tadhall. Leis na “horgáin céadfacha seo go léir”, éiríonn réada “beo” agus tá siad in ann braistint chliste, aithint agus ionramháil an domhain fhisiciúil.
Ciseal Líonra Is í príomhfheidhm an chiseal líonra ná faisnéis a tharchur, lena n-áirítear sonraí a fhaightear ón gciseal braistintí & rialaithe go dtí an sprioc shonraithe, chomh maith le horduithe a eisítear ón gciseal feidhmchláir ar ais go dtí an ciseal braistintí & rialaithe. Feidhmíonn sé mar dhroichead cumarsáide tábhachtach ag nascadh sraitheanna éagsúla de chóras IoT. Chun samhail bhunúsach d’Idirlíon na Rudaí a bhunú, tá dhá chéim i gceist leis chun rudaí a chomhtháthú i líonra: rochtain ar an Idirlíon agus tarchur tríd an Idirlíon.
Éascaíonn rochtain ar an Idirlíon Idirlín idirnasc idir duine agus duine, ach ní chuireann sé rudaí san áireamh sa teaghlach mór. Roimh theacht IoT, ní raibh an chuid is mó de na rudaí “in ann líonra”. A bhuí le forbairt leanúnach na teicneolaíochta, bainistíonn IoT rudaí a nascadh leis an Idirlíon, rud a chinntíonn idirnasc idir “daoine agus rudaí”, agus “rudaí agus rudaí”. Tá dhá bhealach coitianta ann chun nasc Idirlín a chur i bhfeidhm: rochtain líonra sreangaithe agus rochtain líonra gan sreang.
I measc na modhanna rochtana líonra sreangaithe tá Ethernet, cumarsáid sraitheach (m.sh., RS-232, RS-485) agus USB, agus braitheann rochtain líonra gan sreang ar chumarsáid gan sreang, is féidir a roinnt tuilleadh i gcumarsáid gan sreang gearr-raoin agus cumarsáid gan sreang fadraoin.
Áirítear le cumarsáid ghearr-raoin gan sreang ZigBee, Bluetoothr, Wi-Fi, Near-Field Communication (NFC), agus Aithint Minicíocht Raidió (RFID). Áirítear le cumarsáid gan sreang fadraoin Cumarsáid Feabhsaithe de Chineál Meaisín (eMTC), LoRa, Banna Caol Idirlíon Rudaí (NB-IoT), 2G, 3G, 4G, 5G, etc.
Tarchur tríd an Idirlíon Tá nasc tarchur fisiciúil sonraí comhfhreagrach mar thoradh ar mhodhanna éagsúla rochtana Idirlín. Is é an chéad rud eile a chinneadh cén prótacal cumarsáide a úsáid chun na sonraí a tharchur. I gcomparáid le críochfoirt Idirlín, tá níos lú ag formhór na gcríochfort IoT faoi láthair
4 ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang: Treoir Chuimsitheach ar IoT

acmhainní atá ar fáil, mar shampla feidhmíocht próiseála, cumas stórála, ráta líonra, etc., mar sin is gá prótacal cumarsáide a roghnú a áitíonn níos lú acmhainní in iarratais IoT. Tá dhá phrótacal cumarsáide a úsáidtear go forleathan inniu: Iompar Teiliméadrachta Ciúála Teachtaireachta (MQTT) agus Prótacal Feidhmchláir Srianta (CoAP).
Ciseal Ardán Tagraíonn an ciseal ardán go príomha d'ardáin scamall IoT. Nuair a bhíonn gach críochfort IoT líonraithe, ní mór a gcuid sonraí a chomhiomlánú ar ardán scamall IoT chun iad a ríomh agus a stóráil. Tacaíonn an ciseal ardáin go príomha le hiarratais IoT chun rochtain agus bainistiú feistí ollmhóra a éascú. Ceanglaíonn sé críochfoirt IoT leis an ardán scamall, bailíonn sé sonraí teirminéil, agus eisíonn sé orduithe chuig críochfoirt, ionas go gcuirfear cianrialú i bhfeidhm. Mar sheirbhís idirmheánach chun trealamh a shannadh d'iarratais tionscail, tá ról nasctha ag ciseal an ardáin san ailtireacht IoT ar fad, ag iompar loighic gnó teibí agus múnla croí-shonraí caighdeánaithe, rud nach féidir ní hamháin rochtain tapa feistí a bhaint amach, ach freisin cumas modúlach cumhachtach a sholáthar. chun freastal ar riachtanais éagsúla i gcásanna iarratais tionscail. Áirítear leis an gciseal ardán go príomha modúil fheidhmiúla, mar shampla rochtain gléas, bainistíocht gléas, bainistíocht slándála, cumarsáid teachtaireachta, monatóireacht a dhéanamh ar oibriú agus cothabháil, agus iarratais sonraí.
· Rochtain gléas, ag baint amach an nasc agus an chumarsáid idir críochfoirt agus ardáin scamall IoT.
· Bainistíocht gléasanna, lena n-áirítear feidhmeanna amhail cruthú gléasanna, cothabháil gléasanna, tiontú sonraí, sioncrónú sonraí, agus dáileadh gléasanna.
· Bainistíocht slándála, ag cinntiú slándáil tarchur sonraí IoT ó dhearcadh fíordheimhnithe slándála agus slándála cumarsáide.
· Cumarsáid teachtaireachta, lena n-áirítear trí threoir tarchurtha, is é sin, cuireann an críochfort sonraí chuig an ardán scamall IoT, seolann an t-ardán scamall IoT sonraí chuig taobh an fhreastalaí nó ardáin scamall IoT eile, agus rialaíonn taobh an fhreastalaí feistí IoT go cianda.
· Monatóireacht O&M, lena n-áirítear monatóireacht agus diagnóis, uasghrádú firmware, dífhabhtaithe ar líne, seirbhísí logála, etc.
· Feidhmchláir sonraí, lena mbaineann stóráil, anailís agus cur i bhfeidhm sonraí.
Ciseal Feidhmchláir Úsáideann an ciseal feidhmchláir na sonraí ón gciseal ardán chun an feidhmchlár a bhainistiú, chun iad a scagadh agus a phróiseáil le huirlisí amhail bunachair shonraí agus bogearraí anailíse. Is féidir na sonraí a eascraíonn as seo a úsáid le haghaidh feidhmchláir IoT fíor-domhan amhail cúram sláinte cliste, talmhaíocht chliste, tithe cliste, agus cathracha cliste.
Ar ndóigh, is féidir ailtireacht IoT a fhoroinnt i sraitheanna níos mó, ach is cuma cé mhéad sraitheanna atá ann, tá an bunphrionsabal fós mar an gcéanna go bunúsach. Ag foghlaim
Caibidil 1. Réamhrá ar IoT 5

faoi ailtireacht IoT cuidíonn sé lenár dtuiscint ar theicneolaíochtaí IoT a dhoimhniú agus tionscadail IoT atá ag feidhmiú go hiomlán a thógáil.
1.2 Feidhmchlár IoT i dTithe Cliste
Chuaigh IoT isteach i ngach gné den saol, agus is é an t-iarratas IoT is dlúithe a bhaineann linn ná an teach cliste. Tá go leor fearais thraidisiúnta feistithe anois le gléas IoT amháin nó níos mó, agus déantar go leor tithe nuathógtha a dhearadh le teicneolaíochtaí IoT ón tús. Léiríonn Fíor 1.1 roinnt feistí baile cliste coitianta.
Fíor 1.1. Feistí tí cliste coitianta Is féidir forbairt tí cliste a roinnt go simplí i dtáirge cliste stage, idirnasc radharc stage agus éirimiúil stage, mar a thaispeántar i bhFíor 1.2.
Fíor 1.2. Forbairt stage de bhaile cliste 6 ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang: Treoir Chuimsitheach ar IoT

An chéad stagBaineann e le táirgí cliste. Difriúil ó thithe traidisiúnta, i dtithe cliste, faigheann feistí IoT comharthaí le braiteoirí, agus déantar iad a líonraithe trí theicneolaíochtaí cumarsáide gan sreang mar Wi-Fi, Bluetooth LE, agus ZigBee. Is féidir le húsáideoirí táirgí cliste a rialú ar bhealaí éagsúla, mar shampla apps fón cliste, cúntóirí gutha, rialú cainteoir cliste, etc.tagDíríonn e ar idirnascadh radhairc. Sa stage, níl forbróirí ag smaoineamh ar tháirge cliste aonair a rialú a thuilleadh, ach dhá tháirge cliste nó níos mó a idirnascadh, uathoibriú go pointe áirithe, agus modh radharc saincheaptha a fhoirmiú ar deireadh. Le haghaidh example, nuair a bhrúnn an t-úsáideoir cnaipe aon mhodh radharc, déanfar na soilse, na cuirtíní, agus na oiriúntóirí aer a oiriúnú go huathoibríoch do na réamhshocruithe. Ar ndóigh, tá an réamhriachtanas ann go gcuirfí an loighic nasctha ar bun go héasca, lena n-áirítear coinníollacha truicear agus gníomhartha forghníomhaithe. Samhlaigh go spreagtar an modh téimh aerchóirithe nuair a thiteann an teocht laistigh faoi 10 ° C; go n-imrítear ceol ag 7 a chlog ar maidin chun an t-úsáideoir a mhúscailt, go n-osclaítear cuirtíní cliste, agus go dtosaíonn an cócaireán ríse nó an tóstaer aráin trí soicéad cliste; de réir mar a éiríonn an t-úsáideoir agus go gcríochnaíonn sé níocháin, déantar bricfeasta a sheirbheáil cheana féin, ionas nach mbeidh aon mhoill ar dhul ag obair. Cé chomh áisiúil agus atá ár saol anois! An tríú stagtéann e go hintleachta stage. De réir mar a dhéantar rochtain ar níos mó gléasanna baile cliste, beidh na cineálacha sonraí a ghintear freisin. Le cabhair ó néalríomhaireacht, sonraí móra agus hintleachta saorga, tá sé cosúil le “inchinn níos cliste” a bheith curtha i dtithe cliste, nach dteastaíonn orduithe rialta ón úsáideoir a thuilleadh. Bailíonn siad sonraí ó idirghníomhaíochtaí roimhe seo agus foghlaimíonn siad patrúin iompair agus roghanna an úsáideora, chun gníomhaíochtaí a uathoibriú, lena n-áirítear moltaí a sholáthar maidir le cinnteoireacht. Faoi láthair, tá an chuid is mó de na tithe cliste ar an láthair idirnasc stage. De réir mar a mhéadaíonn ráta dul i bhfeidhm agus faisnéis táirgí cliste, tá deireadh á chur le bacainní idir prótacail chumarsáide. Sa todhchaí, tá tithe cliste faoi cheangal a bheith i ndáiríre “cliste”, díreach cosúil leis an gcóras AI Jarvis in Iron Man, a chabhróidh ní amháin leis an úsáideoir a rialú gléasanna éagsúla, láimhseáil gnóthaí laethúla, ach freisin a bhfuil cumhacht ríomhaireachta sár-agus cumas smaointeoireachta. Sa Chliste stage, gheobhaidh daoine seirbhísí níos fearr ó thaobh cainníochta agus cáilíochta de.
Caibidil 1. Réamhrá ar IoT 7

8 ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang: Treoir Chuimsitheach ar IoT

Caibidil Réamhrá agus Cleachtadh 2 Thionscadal IoT
I gCaibidil 1, thugamar isteach ailtireacht IoT, agus róil agus idirghaolta an chiseal dearcadh & rialaithe, ciseal líonra, ciseal ardán, agus ciseal iarratais, chomh maith le forbairt baile cliste. Mar sin féin, díreach cosúil le nuair a fhoghlaim muid a phéinteáil, a fhios agam an t-eolas teoiriciúil i bhfad ó go leor. Ní mór dúinn “ár lámha a shalach” chun tionscadail IoT a chur i bhfeidhm chun máistreacht a fháil ar an teicneolaíocht i ndáiríre. Ina theannta sin, nuair a bhogann tionscadal go dtí an olltáirgeadh stage, is gá níos mó fachtóirí a mheas mar nasc líonra, cumraíocht, idirghníomhaíocht ardán scamall IoT, bainistíocht firmware agus nuashonruithe, bainistíocht mais-tháirgeadh, agus cumraíocht slándála. Mar sin, cad is gá dúinn aird a thabhairt air nuair a bhíonn tionscadal iomlán IoT á fhorbairt againn? I gCaibidil 1, luaigh muid go bhfuil baile cliste ar cheann de na cásanna iarratais IoT is coitianta, agus tá soilse cliste ar cheann de na fearais is bunúsaí agus praiticiúla, is féidir a úsáid i dtithe, óstáin, gyms, ospidéil, etc. an leabhar seo, cuirfimid tógáil tionscadal solais cliste mar phointe tosaigh, mínigh a chomhpháirteanna agus a ghnéithe, agus cuirfimid treoir ar fáil maidir le forbairt tionscadail. Tá súil againn gur féidir leat tátail a bhaint as an gcás seo chun níos mó feidhmchlár IoT a chruthú.
2.1 Tús eolais ar Thionscadail Ghinearálta IoT
I dtéarmaí forbartha, is féidir modúil fheidhmiúla bunúsacha de thionscadail IoT a rangú i bhforbairt bogearraí agus crua-earraí feistí IoT, forbairt iarratais cliant, agus forbairt ardán scamall IoT. Tá sé tábhachtach na modúil bhunúsacha feidhmiúla a shoiléiriú, a ndéanfar cur síos breise orthu san alt seo.
2.1.1 Modúil Bunúsacha le haghaidh Gléasanna Coiteann IoT
Áirítear na modúil bhunúsacha seo a leanas i bhforbairt bogearraí agus crua-earraí feistí IoT: Bailiú sonraí
Mar chiseal bun na hailtireachta IoT, nascann feistí IoT an chiseal braite & rialaithe braiteoirí agus feistí trína sliseanna agus forimeallaigh chun bailiú sonraí agus rialú oibríochta a bhaint amach.
9

Ceangal cuntais agus cumraíocht tosaigh I gcás fhormhór na ngléasanna IoT, cuirtear ceangal cuntais agus cumraíocht tosaigh i gcrích in aon phróiseas oibríochta amháin, le haghaidh example, feistí a nascadh le húsáideoirí trí líonra Wi-Fi a chumrú.
Idirghníomhaíocht le hardáin scamall IoT Chun monatóireacht agus rialú a dhéanamh ar fheistí IoT, tá sé riachtanach freisin iad a nascadh le hardáin scamall IoT, chun orduithe a thabhairt agus stádas a thuairisciú trí idirghníomhú idir a chéile.
Rialú gléas Nuair atá baint acu le hardáin néil IoT, is féidir le gléasanna cumarsáid a dhéanamh leis an néal agus a bheith cláraithe, faoi cheangal nó faoi rialú. Is féidir le húsáideoirí stádas táirge a cheistiú agus oibríochtaí eile a dhéanamh ar an aip smartphone trí ardáin scamall IoT nó prótacail chumarsáide áitiúla.
Is féidir le feistí IoT uasghrádú firmware a bhaint amach freisin uasghrádú firmware bunaithe ar riachtanais na monaróirí. Trí orduithe a sheol an scamall a fháil, déanfar uasghrádú firmware agus bainistíocht leagan a bhaint amach. Leis an ngné uasghrádaithe firmware seo, is féidir leat feidhmeanna feistí IoT a fheabhsú go leanúnach, lochtanna a shocrú, agus taithí an úsáideora a fheabhsú.
2.1.2 Bunmhodúil d'Iarratais Chliaint
Áiríonn feidhmchláir cliant (m.sh., aipeanna do ghutháin chliste) na modúil bhunúsacha seo a leanas go príomha:
Córas cuntais agus údarú Tacaíonn sé le húdarú cuntais agus gléis.
Rialú gléas De ghnáth bíonn feidhmeanna rialaithe ag feidhmchláir fóin chliste. Is féidir le húsáideoirí ceangal go héasca le feistí IoT, agus iad a bhainistiú ag am ar bith, áit ar bith trí aipeanna fóin chliste. I dteach cliste sa saol fíor, déantar feistí a rialú den chuid is mó trí apps fón cliste, rud a chuireann ar chumas ní hamháin bainistiú cliste a dhéanamh ar fheistí, ach a shábhálann costas daonchumhachta freisin. Dá bhrí sin, tá rialú gléas riachtanach d'iarratais cliant, mar shampla rialú tréith feidhm gléas, rialú radharc, sceidealú, rialú iargúlta, nasc gléas, etc. Is féidir le húsáideoirí cliste tí radhairc a shaincheapadh freisin de réir riachtanais phearsanta, soilsiú a rialú, fearais tí, bealach isteach. , etc., chun saol an bhaile a dhéanamh níos compordaí agus níos áisiúla. Is féidir leo aerchóiriú a amú, é a mhúchadh go cianda, solas an halla a chur ar siúl go huathoibríoch nuair a dhíghlasáiltear an doras, nó athrú go dtí mód an “amharclainne” le cnaipe amháin.
Fógra Déanann feidhmchláir cliant stádas fíor-ama feistí IoT a nuashonrú, agus seolann siad foláirimh nuair a théann gléasanna neamhghnácha.
10 ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang: Treoir Chuimsitheach ar IoT

Seirbhís iar-díolacháin do chustaiméirí Is féidir le feidhmchláir Smartphone seirbhísí iar-díola a sholáthar do tháirgí, chun fadhbanna a bhaineann le teipeanna gléas IoT agus oibríochtaí teicniúla a réiteach go tráthúil.
Feidhmeanna faoi thrácht Chun freastal ar riachtanais úsáideoirí éagsúla, féadfar feidhmeanna eile a chur leis, mar shampla Shake, NFC, GPS, etc. Is féidir le GPS cabhrú le cruinneas oibríochtaí radhairc a shocrú de réir an tsuímh agus an achair, agus ceadaíonn an fheidhm Shake d'úsáideoirí an orduithe a fhorghníomhú le haghaidh feiste nó radharc ar leith trí chroitheadh.
2.1.3 Réamhrá ar Ardáin Néalríomhaireachta IoT Coiteann
Is ardán uile-i-amháin é ardán scamall IoT a chomhtháthaíonn feidhmeanna cosúil le bainistíocht gléas, cumarsáid slándála sonraí, agus bainistíocht fógraí. De réir a spriocghrúpa agus inrochtaineachta, is féidir ardáin scamall IoT a roinnt ina ardáin scamall IoT poiblí (dá ngairtear “scamall poiblí” anseo feasta) agus ardáin scamall IoT príobháideacha (dá ngairtear “scamall príobháideach” anseo feasta).
De ghnáth léiríonn scamall poiblí ardáin scamall IoT roinnte d'fhiontair nó do dhaoine aonair, arna n-oibriú agus á gcothabháil ag soláthraithe ardáin, agus á roinnt tríd an Idirlíon. Is féidir é a bheith saor in aisce nó ar chostas íseal, agus soláthraíonn sé seirbhísí ar fud an líonra poiblí oscailte, mar shampla Alibaba Cloud, Tencent Cloud, Baidu Cloud, AWS IoT, Google IoT, etc. Mar ardán tacaíochta, is féidir le scamall poiblí soláthraithe seirbhíse in aghaidh an tsrutha a chomhtháthú agus úsáideoirí deiridh iartheachtacha chun slabhra luacha agus éiceachóras nua a chruthú.
Tógtar scamall príobháideach le haghaidh úsáide fiontair amháin, rud a chinntíonn an smacht is fearr ar shonraí, slándáil agus cáilíocht seirbhíse. Coinníonn fiontair a seirbhísí agus a bonneagar ar leithligh, agus tá na crua-earraí agus na bogearraí tacaíochta tiomnaithe d'úsáideoirí sonracha freisin. Is féidir le fiontair seirbhísí scamall a shaincheapadh chun freastal ar riachtanais a ngnó. Faoi láthair, tá ardáin scamall IoT príobháideacha faighte ag roinnt déantúsóirí baile cliste cheana féin agus d'fhorbair siad feidhmchláir baile cliste bunaithe orthu.
Tá a gcuid féin ag scamall poiblí agus scamall príobháideachtages, a mhíneofar níos déanaí.
Chun nascacht chumarsáide a bhaint amach, is gá forbairt leabaithe ar a laghad a chur i gcrích ar thaobh an fheiste, mar aon le freastalaithe gnó, ardáin scamall IoT, agus apps fón cliste. Ag tabhairt aghaidh ar thionscadal ollmhór den sórt sin, cuireann scamall poiblí feisteáin forbartha bogearraí ar fáil de ghnáth d’aipeanna ar thaobh na ngléasanna agus fóin chliste chun an próiseas a bhrostú. Soláthraíonn an scamall poiblí agus príobháideach araon seirbhísí lena n-áirítear rochtain gléas, bainistíocht gléas, scáthú feiste, agus oibriú agus cothabháil.
Ní mór d'ardáin scamall IoT rochtain gléas a sholáthar ní hamháin comhéadain le haghaidh rochtain gléas ag baint úsáide as prótacail
Caibidil 2. Tabhairt Isteach agus Cleachtadh Tionscadal IoT 11

mar MQTT, CoAP, HTTPS, agus WebSoicéad, ach freisin feidhm fíordheimhnithe slándála gléas chun feistí brionnaithe agus mídhleathacha a bhacadh, rud a laghdóidh go héifeachtach an baol a bheith i gcontúirt. Tacaíonn fíordheimhniú den sórt sin le meicníochtaí éagsúla de ghnáth, mar sin nuair a dhéantar feistí a olltáirgeadh, is gá deimhniú an fheiste a réamhshannadh de réir an mheicníocht fíordheimhnithe roghnaithe agus é a dhó isteach sna feistí.
Bainistíocht gléas Ní hamháin gur féidir leis an bhfeidhm bainistíochta gléas a sholáthraíonn ardáin scamall IoT cabhrú le monaróirí monatóireacht a dhéanamh ar stádas gníomhachtaithe agus stádas ar líne a gcuid feistí i bhfíor-am, ach ceadaíonn sé freisin roghanna cosúil le feistí a chur leis / a bhaint, grúpaí a aisghabháil, a chur leis / a scriosadh, uasghrádú firmware. , agus bainistíocht leagan.
Is féidir le hardáin scamall scáth feiste IoT leagan fíorúil marthanach (scáth feiste) a chruthú do gach feiste, agus is féidir stádas scáth an fheiste a shioncrónú agus a fháil trí app fón cliste nó feistí eile trí phrótacail tarchurtha Idirlín. Stórálann scáth feiste an stádas tuairiscithe is déanaí agus stádas ionchais gach feiste, agus fiú má tá an gléas as líne, is féidir leis an stádas a fháil fós trí API a ghlaoch. Soláthraíonn scáth gléas APIanna i gcónaí, rud a fhágann go bhfuil sé níos éasca apps fón cliste a thógáil a idirghníomhaíonn le feistí.
Oibriú agus Cothabháil Tá trí ghné san fheidhm O&M: · Faisnéis staitistiúil a léiriú maidir le gléasanna agus fógraí IoT. · Ligeann bainistíocht logála faisnéis a aisghabháil faoi iompar gléas, sreabhadh teachtaireachta suas / síos, agus ábhar teachtaireachta. · Tacaíonn dífhabhtú gléis le seachadadh orduithe, nuashonrú cumraíochta, agus seiceáil an t-idirghníomhú idir ardáin scamall IoT agus teachtaireachtaí gléis.
2.2 Cleachtais: Tionscadal Solais Chliste
Tar éis an réamhrá teoiriciúil i ngach caibidil, gheobhaidh tú alt cleachtais a bhaineann leis an tionscadal Solas Cliste chun cabhrú leat taithí phraiticiúil a fháil. Tá an tionscadal bunaithe ar sliseanna ESP32-C3 Espressif agus ESP RainMaker IoT Cloud Platform, agus clúdaíonn sé crua-earraí modúl gan sreang i dtáirgí solais cliste, bogearraí leabaithe le haghaidh feistí cliste bunaithe ar ESP32C3, apps fón cliste, agus idirghníomhaíocht ESP RainMaker.
Cód foinse Chun taithí níos fearr a fhoghlaim agus a fhorbairt, tá an tionscadal sa leabhar seo foinse oscailte. Is féidir leat an cód foinse a íoslódáil ónár stór GitHub ag https://github. com/espressif/book-esp32c3-iot-projects.
12 ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang: Treoir Chuimsitheach ar IoT

2.2.1 Struchtúr an Tionscadail
Tá trí chuid sa tionscadal Solais Chliste: i. Feistí solais cliste bunaithe ar ESP32-C3, atá freagrach as idirghníomhú le hardáin scamall IoT, agus rialú a dhéanamh ar lasc, gile agus teocht dath an LED lamp coirníní. ii. Aipeanna do ghutháin chliste (lena n-áirítear aipeanna táibléid a ritheann ar Android agus iOS), atá freagrach as cumraíocht líonra táirgí solais cliste, chomh maith lena stádas a cheistiú agus a rialú.
iii. Ardán scamall IoT bunaithe ar ESP RainMaker. Ar mhaithe le simpliú, breithnímid ardán scamall IoT agus freastalaí gnó ina iomláine sa leabhar seo. Cuirfear sonraí faoi ESP RainMaker ar fáil i gCaibidil 3.
Léirítear an comhfhreagras idir struchtúr tionscadail Soilsiú Cliste agus ailtireacht IoT i bhFíor 2.1.
Fíor 2.1. Struchtúr an tionscadail solas cliste
2.2.2 Feidhmeanna an Tionscadail
Roinnte de réir an struchtúir, tá feidhmeanna gach cuid mar seo a leanas. Gléasanna solais cliste
· Cumraíocht líonra agus nasc. · Rialú PWM faoi stiúir, mar shampla lasc, gile, teocht datha, srl. · Uathoibriú nó rialú radharc, m.sh., lasc ama. · Criptiú agus tosaithe slán an Flash. · Uasghrádú firmware agus bainistíocht leagan.
Caibidil 2. Tabhairt Isteach agus Cleachtadh Tionscadal IoT 13

Feidhmchláir do ghutháin chliste · Cumraíocht líonra agus ceangal gléasanna. · Rialú cliste táirgí solais, amhail lasc, gile, teocht datha, srl. · Socruithe uathoibrithe nó radharc, m.sh. lasc ama. · Rialú áitiúil/cianrialtán. · Clárú úsáideora, logáil isteach, etc.
Ardán scamall ESP RainMaker IoT · Rochtain gléas IoT a chumasú. · API oibriúcháin gléis a sholáthar a bhfuil rochtain ag aipeanna fóin chliste orthu. · Uasghrádú firmware agus bainistíocht leagan.
2.2.3 Ullmhúchán Crua-earraí
Má tá suim agat an tionscadal a chur i bhfeidhm, beidh na crua-earraí seo a leanas ag teastáil uait freisin: soilse cliste, fóin chliste, ródairí Wi-Fi, agus ríomhaire a chomhlíonann riachtanais suiteála na timpeallachta forbartha. Soilse cliste
Is cineál nua bolgáin iad soilse cliste, a bhfuil a gcruth mar an gcéanna leis an bolgán gealbhruthach ginearálta. Tá solas cliste comhdhéanta de sholáthar cumhachta rialaithe céim-síos toilleora, modúl gan sreang (le ESP32-C3 tógtha isteach), rialtóir LED agus maitrís RGB LED. Nuair atá sé ceangailte le cumhacht, beidh an 15 V DC toirtetagSoláthraíonn an t-aschur tar éis céim síos toilleora, ceartú dé-óid, agus rialáil fuinneamh don rialtóir LED agus maitrís LED. Is féidir leis an rialtóir LED leibhéil ard agus íseal a sheoladh go huathoibríoch ag eatraimh áirithe, ag aistriú maitrís RGB LED idir dúnta (soilse ar) agus oscailte (soilse as), ionas gur féidir leis cian, buí, glas, corcra, gorm, dearg a astú agus solas bán. Tá an modúl gan sreang freagrach as nascadh leis an ródaire Wi-Fi, stádas na soilse cliste a fháil agus a thuairisciú, agus orduithe a sheoladh chun an stiúir a rialú.
Fíor 2.2. Solas cliste insamhladh
Sa luathfhorbairt stage, is féidir leat solas cliste a insamhail ag baint úsáide as an mbord ESP32-C3DevKitM-1 ceangailte le RGB LED lamp coirníní (féach Fíor 2.2). Ach ba chóir duit
14 ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang: Treoir Chuimsitheach ar IoT

Tabhair faoi deara nach é seo an t-aon bhealach le chéile solas cliste. Níl ach modúl gan sreang i ndearadh crua-earraí an tionscadail sa leabhar seo (le ESP32-C3 ionsuite), ach ní dearadh crua-earraí solais cliste iomlán é. Ina theannta sin, táirgeann Espressif bord forbartha fuaime ESP32-C3-bhunaithe ESP32C3-Lyra freisin chun soilse a rialú le fuaime. Tá comhéadain ag an mbord le haghaidh micreafóin agus cainteoirí agus is féidir stiallacha stiúir a rialú. Is féidir é a úsáid chun craoltóirí fuaime ultra-ísealchostas, ardfheidhmíochta agus stiallacha solais rithim a fhorbairt. Taispeánann Fíor 2.3 bord ESP32-C3Lyra nasctha le stiall de 40 soilse stiúir.
Fíor 2.3. ESP32-C3-Lyra nasctha le stiall de 40 soilse stiúir
Fóin Chliste (Android/iOS) Is éard atá i gceist leis an tionscadal Smart Light ná aip do ghutháin chliste a fhorbairt chun táirgí solais chliste a bhunú agus a rialú.
Ródairí Wi-Fi Tiontaíonn ródairí Wi-Fi comharthaí líonra sreangaithe agus comharthaí líonra soghluaiste ina gcomharthaí líonra gan sreang, le haghaidh ríomhairí, fóin chliste, táibléad agus gléasanna gan sreang eile chun nascadh leis an líonra. Le haghaidh example, ní gá ach leathanbhanda sa bhaile a nascadh le ródaire Wi-Fi chun líonrú gan sreang feistí Wi-Fi a bhaint amach. Is é an caighdeán prótacail príomhshrutha a fhaigheann tacaíocht ó ródairí Wi-Fi ná IEEE 802.11n, le meánráta Tx 300 Mbps, nó 600 Mbps ar a mhéad. Tá siad comhoiriúnach ar an gcúl le IEEE 802.11b agus IEEE 802.11g. Tacaíonn an sliseanna ESP32-C3 le Espressif le IEEE 802.11b/g/n, ionas gur féidir leat ródaire Wi-Fi aonbhanda (2.4 GHz) nó débhanna (2.4 GHz agus 5 GHz) a roghnú.
Tabharfar timpeallacht forbartha ríomhaire (Linux/macOS/Windows) isteach i gCaibidil 4. Caibidil 2. Réamhrá agus Cleachtadh Tionscadail IoT 15

2.2.4 Próiseas Forbartha
Fíor 2.4. Céimeanna chun an tionscadal Soilsiú Cliste a fhorbairt
Dearadh crua-earraí Tá dearadh crua-earraí feistí IoT riachtanach do thionscadal IoT. Tá tionscadal solais cliste iomlán beartaithe chun alamp ag obair faoin bpríomhlíonra. Táirgeann monaróirí éagsúla lamps stíleanna éagsúla agus cineálacha tiománaithe, ach is gnách go mbíonn an fheidhm chéanna ag a modúil gan sreang. Chun próiseas forbartha an tionscadail Smart Light a shimpliú, ní chlúdaíonn an leabhar seo ach dearadh crua-earraí agus forbairt bogearraí modúil gan sreang.
Cumraíocht ardán scamall IoT Chun ardáin scamall IoT a úsáid, ní mór duit tionscadail a chumrú ar an inneall, mar shampla táirgí a chruthú, feistí a chruthú, airíonna gléas a shocrú, etc.
Forbairt bogearraí leabaithe le haghaidh feistí IoT Feidhmeanna ionchais a chur i bhfeidhm le ESP-IDF, SDK taobh feiste Espressif, lena n-áirítear nascadh le hardáin scamall IoT, tiománaithe LED a fhorbairt, agus firmware a uasghrádú.
Forbairt aipeanna fóin chliste Aipeanna do ghutháin chliste a fhorbairt le haghaidh córais Android agus iOS chun clárú agus logáil isteach úsáideoirí, rialú gléasanna agus feidhmeanna eile a bhaint amach.
Optamú gléas IoT Nuair a bheidh bunfhorbairt fheidhmeanna gléas IoT críochnaithe, féadfaidh tú dul chuig tascanna optamaithe, mar bharrfheabhsú cumhachta.
Tástáil olltáirgeadh Déan tástálacha olltáirgeachta de réir caighdeáin ghaolmhara, mar shampla tástáil feidhm trealaimh, tástáil aosaithe, tástáil RF, etc.
In ainneoin na gcéimeanna atá liostaithe thuas, ní gá go mbeadh tionscadal Soilsiú Cliste faoi réir nós imeachta den sórt sin mar is féidir tascanna éagsúla a dhéanamh ag an am céanna freisin. Le haghaidh example, is féidir bogearraí leabaithe agus aipeanna do fhóin chliste a fhorbairt i gcomhthráth. D'fhéadfadh go mbeadh gá le roinnt céimeanna a athdhéanamh freisin, mar leas iomlán a bhaint as gléas IoT agus tástáil olltáirgeachta.
16 ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang: Treoir Chuimsitheach ar IoT

2.3 Achoimre
Sa chaibidil seo, rinneamar cur síos ar na comhpháirteanna bunúsacha agus na modúil fheidhmiúla de thionscadal IoT, agus ansin thugamar isteach an cás Solas Cliste le haghaidh cleachtais, ag tagairt dá struchtúr, feidhmeanna, ullmhú crua-earraí agus próiseas forbartha. Is féidir le léitheoirí tátail a bhaint as an gcleachtas agus muinín a bheith acu tionscadail IoT a dhéanamh le botúin íosta sa todhchaí.
Caibidil 2. Tabhairt Isteach agus Cleachtadh Tionscadal IoT 17

18 ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang: Treoir Chuimsitheach ar IoT

Caibidil 3

Réamhrá

chuig

ESP

Déantóir Báistí

Cuireann Idirlíon na Rudaí (IoT) féidearthachtaí gan teorainn ar fáil chun an bealach ina gcónaíonn daoine a athrú, ach tá forbairt na hinnealtóireachta IoT lán de dhúshláin. Le scamaill phoiblí, is féidir le monaróirí críochfoirt feidhmiúlacht táirgí a chur i bhfeidhm trí na réitigh seo a leanas:
Bunaithe ar ardáin scamall soláthraithe réitigh Ar an mbealach seo, ní gá do mhonaróirí críochfoirt ach crua-earraí an táirge a dhearadh, ansin na crua-earraí a nascadh leis an scamall ag baint úsáide as modúl cumarsáide soláthraithe, agus na feidhmeanna táirge a chumrú de réir na dtreoirlínte. Is cur chuige éifeachtach é seo toisc go gcuireann sé deireadh leis an ngá atá le forbairt agus oibríochtaí agus cothabháil ar thaobh an fhreastalaí agus ar thaobh an fheidhmchláir (O&M). Ligeann sé do mhonaróirí críochfoirt díriú ar dhearadh crua-earraí gan a bheith ag smaoineamh ar chur i bhfeidhm scamall. Mar sin féin, ní bhíonn réitigh den sórt sin (m.sh., firmware gléis agus App) foinse oscailte de ghnáth, mar sin beidh feidhmeanna an táirge teoranta ag ardán scamall an tsoláthraí nach féidir a shaincheapadh. Idir an dá linn, baineann na sonraí úsáideora agus gléas leis an ardán scamall freisin.
Bunaithe ar tháirgí scamall Sa réiteach seo, tar éis an dearadh crua-earraí a chríochnú, ní hamháin go gcaithfidh monaróirí críochfoirt feidhmeanna scamall a chur i bhfeidhm ag baint úsáide as táirgí scamall amháin nó níos mó a sholáthraíonn an scamall poiblí, ach ní mór dóibh freisin na crua-earraí a nascadh leis an scamall. Le haghaidh example, chun ceangal le Amazon Web Seirbhísí (AWS), ní mór do mhonaróirí críochfoirt úsáid a bhaint as táirgí AWS mar Amazon API Gateway, AWS IoT Core, agus AWS Lambda chun rochtain gléas, rialú iargúlta, stóráil sonraí, bainistíocht úsáideoirí, agus feidhmeanna bunúsacha eile a chumasú. Ní hamháin go n-iarrann sé ar mhonaróirí críochfoirt táirgí scamall a úsáid go solúbtha agus a chumrú le tuiscint dhomhain agus taithí shaibhir, ach éilíonn sé freisin orthu machnamh a dhéanamh ar an gcostas tógála agus cothabhála le haghaidh tosaigh agus níos déanaí.tags Cruthaíonn sé seo dúshláin mhóra d'fhuinneamh agus d'acmhainní na cuideachta.
I gcomparáid le scamaill phoiblí, is gnách go dtógtar scamaill phríobháideacha le haghaidh tionscadal agus táirgí sonracha. Tugtar an leibhéal saoirse is airde d’fhorbróirí scamall príobháideacha i ndearadh prótacail agus i gcur i bhfeidhm loighic ghnó. Is féidir le monaróirí críochfoirt táirgí agus scéimeanna deartha a dhéanamh de réir toil, agus sonraí úsáideoirí a chomhtháthú agus a chumhachtú go héasca. Ard-slándáil, inscálaitheacht agus iontaofacht scamall poiblí a chomhcheangal leis an advantages scamall príobháideach, sheol Espressif ESP
19

RainMaker, réiteach scamall príobháideach atá comhtháite go domhain bunaithe ar scamall Amazon. Is féidir le húsáideoirí ESP RainMaker a imscaradh agus scamall príobháideach a thógáil go simplí le cuntas AWS.
3.1 Cad é ESP RainMaker?
Is ardán iomlán AIoT é ESP RainMaker a tógadh le go leor táirgí aibí AWS. Soláthraíonn sé seirbhísí éagsúla atá ag teastáil le haghaidh olltáirgeadh, mar shampla rochtain scamall gléas, uasghrádú gléas, bainistíocht backend, logáil isteach tríú páirtí, comhtháthú gutha, agus bainistíocht úsáideoirí. Trí úsáid a bhaint as an Stór Feidhmchláir Gan Freastalaí (SAR) a sholáthraíonn AWS, is féidir le monaróirí críochfoirt ESP RainMaker a imscaradh go tapa chuig a gcuntais AWS, atá tíosach ar am agus éasca le feidhmiú. Á bhainistiú agus á chothabháil ag Espressif, cabhraíonn an SAR a úsáideann ESP RainMaker le forbróirí costais chothabhála scamall a laghdú agus forbairt táirgí AIoT a luathú, agus mar sin ag tógáil réitigh AIoT atá slán, cobhsaí agus inoiriúnaithe. Léiríonn Fíor 3.1 ailtireacht ESP RainMaker.
Fíor 3.1. Ailtireacht ESP RainMaker
Tá freastalaí poiblí ESP RainMaker le Espressif saor in aisce do gach díograiseoir, déantóir agus oideachasóir ESP le haghaidh meastóireachta réitigh. Is féidir le forbróirí logáil isteach le cuntais Apple, Google, nó GitHub, agus a gcuid fréamhshamhlacha iarratais IoT féin a thógáil go tapa. Comhtháthaíonn an freastalaí poiblí Alexa agus Google Home, agus soláthraíonn sé seirbhísí rialaithe gutha, a fhaigheann tacaíocht ó Alexa Skill agus Google Actions. Tá a fheidhm aitheantais shéimeantach faoi thiomáint ag tríú páirtithe freisin. Ní fhreagraíonn feistí RainMaker IoT ach do ghníomhartha sonracha. Le haghaidh liosta uileghabhálach d’orduithe gutha a dtacaítear leo, seiceáil na hardáin tríú páirtí. Ina theannta sin, cuireann Espressif App RainMaker poiblí ar fáil d'úsáideoirí chun na táirgí a rialú trí fhóin chliste. 20 ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang: Treoir Chuimsitheach ar IoT

3.2 Cur i bhFeidhm ESP RainMaker
Mar a léirítear i bhFíor 3.2, tá ceithre chuid ag ESP RainMaker: · Seirbhís Éilimh, a chuireann ar chumas feistí RainMaker deimhnithe a fháil go dinimiciúil. · RainMaker Cloud (ar a dtugtar freisin inneall scamall), ag soláthar seirbhísí cosúil le scagadh teachtaireachtaí, bainistíocht úsáideoirí, stóráil sonraí, agus comhtháthú tríú páirtí. · Gníomhaire RainMaker, ag cur ar chumas gléasanna RainMaker nascadh le RainMaker Cloud. · Cliant RainMaker (Scripteanna RainMaker App nó CLI), le haghaidh soláthar, cruthú úsáideoirí, comhlachas agus rialú gléasanna, etc.
Fíor 3.2. Struchtúr an ESP RainMaker
Soláthraíonn ESP RainMaker sraith iomlán uirlisí le haghaidh forbairt táirgí agus olltáirgeadh, lena n-áirítear: RainMaker SDK
Tá RainMaker SDK bunaithe ar ESP-IDF agus soláthraíonn sé cód foinse an ghníomhaire ar thaobh an fheiste agus C APIs gaolmhara le haghaidh forbairt firmware. Ní gá d'fhorbróirí ach loighic an iarratais a scríobh agus an chuid eile a fhágáil faoi chreat RainMaker. Le haghaidh tuilleadh faisnéise faoi C APIs, tabhair cuairt le do thoil https://bookc3.espressif.com/rm/c-api-reference. Aip RainMaker Ligeann an leagan poiblí de RainMaker App d’fhorbróirí soláthar gléasanna a chur i gcrích, agus stádas gléasanna a rialú agus a cheistiú (eg, táirgí soilsithe cliste). Tá sé ar fáil ar shiopaí app iOS agus Android araon. Le haghaidh tuilleadh sonraí, féach le do thoil Caibidil 10. APIanna REST Cuidíonn APIanna REST le húsáideoirí a bhfeidhmchláir féin a thógáil cosúil leis an RainMaker App. Le haghaidh tuilleadh eolais, tabhair cuairt ar https://swaggerapis.rainmaker.espressif.com/.
Caibidil 3. Réamhrá don ESP RainMaker 21

Python APIs Cuirtear CLI bunaithe ar Python, a thagann leis an RainMaker SDK, ar fáil chun gach feidhm atá cosúil le gnéithe fón cliste a chur i bhfeidhm. Le haghaidh tuilleadh faisnéise faoi API Python, tabhair cuairt ar https://bookc3.espressif.com/rm/python-api-reference.
Riarachán CLI Cuirtear CLI, le leibhéal rochtana níos airde, ar fáil d’imscaradh príobháideach RainMaker ESP chun deimhnithe feiste a ghiniúint ar an mórchóir.
3.2.1 An tSeirbhís Éilimh
Déantar gach cumarsáid idir gléasanna RainMaker agus an t-inneall scamall trí MQTT+TLS. I gcomhthéacs ESP RainMaker, is é “Éileamh” an próiseas ina bhfaigheann feistí deimhnithe ón tSeirbhís Éilimh chun nascadh leis an inneall scamall. Tabhair faoi deara nach mbaineann an tSeirbhís Éilimh ach leis an tseirbhís phoiblí RainMaker, agus le haghaidh imscaradh príobháideach, ní mór na deimhnithe gléas a ghiniúint ar an mórchóir trí Riarachán CLI. Tacaíonn ESP RainMaker le trí chineál Seirbhíse Éilimh: FéinÉileamh
Faigheann an gléas féin na deimhnithe trí eochair rúnda réamhchláraithe in eFuse tar éis nascadh leis an Idirlíon. Éileamh Óstach Tiomanta Faightear na deimhnithe ón óstach forbartha leis an gcuntas RainMaker. Éileamh Cuidithe Faightear na deimhnithe trí fheidhmchláir fhóin chliste le linn an tsoláthair.
3.2.2 Gníomhaire RainMaker
Fíor 3.3. Struchtúr RainMaker SDK Is í príomhfheidhm an Ghníomhaire RainMaker ná nascacht a sholáthar agus cuidiú leis an gciseal feidhmchlár sonraí néil uplink/downlink a phróiseáil. Tá sé tógtha tríd an Eachtraíochta Gan Sreang RainMaker SDK 22 ESP32-C3: Treoir Chuimsitheach ar IoT

agus forbraíodh iad bunaithe ar chreat cruthaithe ESP-IDF, ag baint úsáide as comhpháirteanna ESP-IDF amhail RTOS, NVS, agus MQTT. Léiríonn Fíor 3.3 struchtúr an SDK RainMaker.
Cuimsíonn an SDK RainMaker dhá phríomhghné.
Ceangal
i. Comhoibriú leis an tSeirbhís Éilimh chun deimhnithe feiste a fháil.
ii. Ag nascadh leis an inneall scamall ag baint úsáide as an prótacal MQTT slán a chur ar fáil nascacht iargúlta agus a chur i bhfeidhm rialú iargúlta, tuairisciú teachtaireachtaí, bainistíocht úsáideora, bainistíocht gléas, etc Úsáideann sé an chomhpháirt MQTT in ESP-IDF de réir réamhshocraithe agus soláthraíonn sé ciseal astarraingthe chun comhéadan le daoine eile. cruacha prótacail.
iii. Comhpháirt soláthair wifi a sholáthar le haghaidh nasc agus soláthar Wi-Fi, comhpháirt esp https ota le haghaidh uasghráduithe OTA, agus comhpháirt ctrl áitiúil esp chun feiste a aimsiú agus a nascadh go háitiúil. Is féidir na cuspóirí seo go léir a bhaint amach trí chumraíocht shimplí.
Próiseáil sonraí
i. Na deimhnithe gléas a d'eisigh an tSeirbhís Éilimh a stóráil agus na sonraí a theastaíonn nuair a bhíonn RainMaker á rith, de réir réamhshocraithe ag baint úsáide as an gcomhéadan a sholáthraíonn an chomhpháirt nvs flash, agus ag soláthar APIanna d'fhorbróirí lena n-úsáid go díreach.
ii. Úsáid a bhaint as an meicníocht aisghlao chun sonraí néil uplink/downlink a phróiseáil agus na sonraí a dhíbhlocáil go huathoibríoch chuig an gciseal feidhmchlár le go bhféadfaidh forbróirí iad a phróiseáil go héasca. Le haghaidh example, soláthraíonn an RainMaker SDK comhéadain saibhir chun sonraí TSL (Teanga Sonraíochta Ruda) a bhunú, a bhfuil gá leo samhlacha TSL a shainiú chun cur síos a dhéanamh ar fheistí IoT agus feidhmeanna a chur i bhfeidhm mar uainiú, comhaireamh síos, agus rialú guth. I gcás bunghnéithe idirghníomhacha mar uainiú, soláthraíonn RainMaker SDK réiteach saor ó fhorbairt ar féidir é a chumasú go simplí nuair is gá. Ansin, déanfaidh an Gníomhaire RainMaker na sonraí a phróiseáil go díreach, é a sheoladh chuig an scamall tríd an ábhar MQTT gaolmhar, agus cuirfidh sé na hathruithe sonraí san inneall scamall ar ais trí mheicníocht aisghlao.
3.2.3 Inneall Scamall
Tá an t-inneall scamall tógtha ar AWS Serverless Ríomhaireacht agus bainte amach trí AWS Cognito (córas bainistíochta aitheantais), Amazon API Gateway, AWS Lambda (seirbhís ríomhaireachta gan fhreastalaí), Amazon DynamoDB (bunachar sonraí NoSQL), AWS IoT Core (croílár rochtana IoT a sholáthraíonn rochtain MQTT agus scagadh rialacha), Seirbhís Ríomhphoist Simplí Amazon (seirbhís ríomhphoist shimplí SES), Amazon CloudFront (líonra seachadta tapa), Seirbhís scuaine Simplí Amazon (sciúáil teachtaireachta SQS), agus Amazon S3 (seirbhís stórála buicéad). Tá sé dírithe ar scalability agus slándáil a bharrfheabhsú. Le ESP RainMaker, is féidir le forbróirí gléasanna a bhainistiú gan cód a scríobh sa scamall. Tarchuirtear teachtaireachtaí arna dtuairisciú ag gléasanna go trédhearcach chuig
Caibidil 3. Réamhrá don ESP RainMaker 23

cliaint feidhmchláir nó seirbhísí tríú páirtí eile. Taispeánann Tábla 3.1 na táirgí agus na feidhmeanna scamall AWS a úsáidtear sa backend scamall, le níos mó táirgí agus gnéithe á bhforbairt.
Tábla 3.1. Táirgí agus feidhmeanna scamall AWS a úsáideann an t-inneall scamall

AWS Cloud Product Úsáidte ag RainMaker

Feidhm

AWS Cognito

Dintiúir úsáideoirí a bhainistiú agus tacú le logáil isteach tríú páirtí

AWS Lambda

Loighic lárnach gnó an inneall scamall a chur i bhfeidhm

Amazon Timestream Ag stóráil sonraí sraith ama

Amazon DynamoDB Eolas príobháideach na gcustaiméirí a stóráil

AWS IoT Core

Tacú le cumarsáid MQTT

Amazon SES

Seirbhísí seolta ríomhphoist a sholáthar

Amazon CloudFront Bainistiú inneall a luathú webrochtain suímh

SQS Amazon

Teachtaireachtaí a chur ar aghaidh ó AWS IoT Core

3.2.4 Cliant RainMaker
Déanann cliaint RainMaker, mar App agus CLI, cumarsáid leis an inneall scamall trí REST APIs. Is féidir faisnéis mhionsonraithe agus treoracha faoi REST APIs a fháil sna doiciméid Swagger a chuir Espressif ar fáil. Tá cliant feidhmchlár soghluaiste RainMaker ar fáil do chórais iOS agus Android araon. Ligeann sé soláthar, rialú agus comhroinnt gléas, chomh maith le tascanna comhaireamh síos a chruthú agus a chumasú agus nascadh le hardáin tríú páirtí. Is féidir leis Chomhéadain agus deilbhíní a luchtú go huathoibríoch de réir na cumraíochta a thuairiscigh na feistí agus TSL an fheiste a thaispeáint go hiomlán.
Le haghaidh example, má tá solas cliste tógtha ar an RainMaker SDK-sholáthar examples, déanfar deilbhín agus UI an tsolais bolgáin a luchtú go huathoibríoch nuair a bheidh an soláthar críochnaithe. Is féidir le húsáideoirí dath agus gile an tsolais a athrú tríd an gcomhéadan agus rialú tríú páirtí a bhaint amach trí Alexa Smart Home Skill nó Gníomhartha Baile Cliste Google a nascadh lena gcuntais ESP RainMaker. Taispeánann Fíor 3.4 an deilbhín agus an Chomhéadain exampníos lú den solas bolgáin faoi seach ar Alexa, Google Home, agus ESP RainMaker App.

24 ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang: Treoir Chuimsitheach ar IoT

(a) Example - Alexa

(b) Example – Google Home

(c) Example – ESP RainMaker
Fíor 3.4. Exampníos lú de dheilbhín agus Chomhéadain an tsolais bolgáin ar Alexa, Google Home, agus ESP RainMaker App
3.3 Cleachtas: Príomhphointí le Forbairt le ESP RainMaker
Nuair a bheidh an ciseal tiománaí feiste críochnaithe, féadfaidh forbróirí tús a chur le samhlacha TSL a chruthú agus sonraí downlink a phróiseáil ag baint úsáide as na APIanna a sholáthraíonn RainMaker SDK, agus seirbhísí bunúsacha ESP RainMaker a chumasú bunaithe ar shainmhíniú agus ceanglais an táirge.
Caibidil 3. Réamhrá don ESP RainMaker 25

Míneoidh Cuid 9.4 den leabhar seo cur i bhfeidhm an tsolais chliste LED i RainMaker. Le linn dífhabhtaithe, is féidir le forbróirí na huirlisí CLI sa RainMaker SDK a úsáid chun cumarsáid a dhéanamh leis an solas cliste (nó glaoch ar REST APIs ó Swagger).
Míneofar i gCaibidil 10 úsáid REST APIs chun feidhmchláir do ghutháin chliste a fhorbairt. Clúdófar uasghrádú OTA soilse cliste LED i gCaibidil 11. Má tá na forbróirí tar éis monatóireacht iargúlta ESP Insights a chumasú, taispeánfaidh backend bainistíochta ESP RainMaker sonraí ESP Insights. Cuirfear sonraí i láthair i gCaibidil 15.
Tacaíonn ESP RainMaker le himscaradh príobháideach, atá difriúil ón bhfreastalaí poiblí RainMaker ar na bealaí seo a leanas:
Seirbhís Éilimh Chun teastais a ghiniúint in imscaradh príobháideach, ní mór CLI Riarachán RainMaker a úsáid in ionad Éileamh. Le freastalaí poiblí, ní mór cearta riaracháin a thabhairt d'fhorbróirí uasghrádú firmware a chur i bhfeidhm, ach níl sé inmhianaithe in imscaradh tráchtála. Mar sin, ní féidir seirbhís fíordheimhnithe ar leithligh a sholáthar le haghaidh féinéilimh, ná cearta riaracháin le haghaidh éileamh óstach nó cúnamh.
Feidhmchláir ghutháin In imscaradh príobháideach, ní mór feidhmchláir a chumrú agus a thiomsú ar leithligh chun a chinntiú nach bhfuil na córais chuntais idir-inoibritheach.
Logáil isteach tríú páirtí agus comhtháthú gutha Ní mór d'fhorbróirí a chumrú ar leithligh trí chuntais Google agus Apple Developer chun logáil isteach tríú páirtí a chumasú, chomh maith le comhtháthú Alexa Skill agus Cúntóir Guth Google.
TIPS Le haghaidh sonraí faoi imscaradh scamall, tabhair cuairt le do thoil https://customer.rainmaker.espressif. com. I dtéarmaí firmware, ní gá ach deimhnithe feiste a athsholáthar ón bhfreastalaí poiblí go freastalaí príobháideach, rud a fheabhsaíonn éifeachtacht imirce go mór agus a laghdaíonn costas imirce agus dífhabhtaithe tánaisteacha.
3.4 Gnéithe de ESP RainMaker
Tá gnéithe ESP RainMaker dírithe go príomha ar thrí ghné - bainistíocht úsáideoirí, úsáideoirí deiridh, agus riarthóirí. Tacaítear le gach gné i bhfreastalaithe poiblí agus príobháideacha mura luaitear a mhalairt.
3.4.1 Bainistíocht Úsáideora
Ceadaíonn na gnéithe bainistíochta úsáideoirí úsáideoirí deiridh chun clárú, logáil isteach, pasfhocail a athrú, pasfhocail a aisghabháil, etc.
26 ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang: Treoir Chuimsitheach ar IoT

Cláraigh agus logáil isteach Áirítear ar na modhanna clárúcháin agus logáil isteach a dtacaíonn RainMaker leo: · Aitheantas ríomhphoist + Pasfhocal · Uimhir ghutháin + Pasfhocal · Cuntas Google · Cuntas Apple · Cuntas GitHub (freastalaí poiblí amháin) · Cuntas Amazon (freastalaí príobháideach amháin)
TABHAIR FAOI DEARA Cláraigh le Google/Amazon a roinntear seoladh ríomhphoist an úsáideora le RainMaker. Cláraigh ag baint úsáide as scaireanna Apple seoladh caochadán a shannfaidh Apple don úsáideoir go sonrach le haghaidh na seirbhíse RainMaker. Cruthófar cuntas RainMaker go huathoibríoch d’úsáideoirí a shíníonn isteach le cuntas Google, Apple nó Amazon den chéad uair.
Athraigh an pasfhocal Bailí d'aitheantas ríomhphoist/logálacha bunaithe ar uimhir ghutháin amháin. Déanfar gach seisiún gníomhach eile a logáil amach tar éis do phasfhocal a athrú. De réir iompar AWS Cognito, is féidir leis na seisiúin logáilte amach fanacht gníomhach suas go dtí 1 uair an chloig.
Aisghabh pasfhocal Bailí d'aitheantas ríomhphoist/logálacha bunaithe ar uimhir ghutháin amháin.
3.4.2 Gnéithe Úsáideora Deiridh
I measc na ngnéithe atá oscailte d’úsáideoirí deiridh tá rialú agus monatóireacht áitiúil agus iargúlta, sceidealú, grúpáil gléasanna, comhroinnt gléas, fógraí brú, agus comhtháthú tríú páirtí.
Cianrialú agus monatóireacht · Cumraíocht na gceisteanna, luachanna na bparaiméadar agus stádas nasctha le haghaidh feiste amháin nó gach feiste. · Socraigh paraiméadair do ghléasanna aonair nó iolracha.
Rialú agus monatóireacht áitiúil Ní mór fón póca agus an gléas a nascadh leis an líonra céanna le haghaidh rialú áitiúil.
Sceidealú · Réamhshocraigh úsáideoirí gníomhartha áirithe ag am ar leith. · Níl aon nasc Idirlín ag teastáil don ghléas agus an sceideal á fheidhmiú. · Uair amháin nó athuair (trí laethanta a shonrú) le haghaidh gléasanna aonair nó iolracha.
Grúpáil gléasanna Tacaíonn grúpáil teibí il-leibhéil Is féidir meiteashonraí grúpa a úsáid chun struchtúr Seomra Baile a chruthú.
Caibidil 3. Réamhrá don ESP RainMaker 27

Comhroinnt gléis Is féidir gléas amháin nó níos mó a roinnt le húsáideoir amháin nó níos mó.
Fógraí brú gheobhaidh úsáideoirí deiridh fógraí brú le haghaidh imeachtaí ar nós · Gléas(anna) nua curtha leis/bainte · Gléas nasctha leis an néal · Gléas dícheangailte ón néal · Iarratais comhroinnte gléis cruthaithe/ghlactha/diúltaithe · Teachtaireachtaí foláirimh arna dtuairisciú ag gléasanna
Comhtháthuithe tríú páirtí Tugtar tacaíocht do Alexa agus Google Voice Assistant chun gléasanna RainMaker a rialú, lena n-áirítear soilse, lasca, soicéid, lucht leanúna agus braiteoirí teochta.
3.4.3 Gnéithe Riaracháin
Ligeann gnéithe riaracháin do riarthóirí clárú gléasanna, grúpáil gléasanna, agus uasghráduithe OTA a chur i bhfeidhm, agus chun view staitisticí agus sonraí ESP Insights.
Clárú gléis Gin deimhnithe feiste agus cláraigh le Riarachán CLI (freastalaí príobháideach amháin).
Grúpáil gléasanna Cruthaigh grúpaí teibí nó struchtúrtha bunaithe ar fhaisnéis gléis (freastalaí príobháideach amháin).
Uasghráduithe Thar an Aeir (OTA) Uaslódáil firmware bunaithe ar leagan agus múnla, chuig gléas amháin nó níos mó nó grúpa Monatóireacht a dhéanamh, cuir ar ceal nó cartlann poist OTA.
View staitisticí ViewI measc na staitisticí in ann tá: · Clárúcháin gléas (deimhnithe arna gclárú ag an riarthóir) · Gníomhachtaithe gléis (gléas nasctha den chéad uair) · Cuntais úsáideora · Comhlachas gléas úsáideora
View Sonraí ESP Insights ViewÁirítear ar shonraí in ann ESP Insights: · Earráidí, rabhaidh, agus logaí saincheaptha · Tuairiscí tuairteála agus anailís · Cúiseanna atosaigh · Méadracht amhail úsáid cuimhne, RSSI, srl. · Méadrachtaí agus athróga saincheaptha
28 ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang: Treoir Chuimsitheach ar IoT

3.5 Achoimre
Sa chaibidil seo, thugamar isteach roinnt príomhdhifríochtaí idir imscaradh poiblí RainMaker agus an t-imscaradh príobháideach. Tá an réiteach príobháideach ESP RainMaker a sheol Espressif an-iontaofa agus insínte. Tá gach sliseanna sraith ESP32 ceangailte agus in oiriúint do AWS, rud a laghdaíonn an costas go mór. Is féidir le forbróirí díriú ar fhíorú fhréamhshamhail gan a bheith orthu foghlaim faoi tháirgí scamall AWS. Mhínigh muid freisin cur i bhfeidhm agus gnéithe ESP RainMaker, agus roinnt príomhphointí forbartha ag baint úsáide as an ardán.
Scan chun ESP RainMaker do Android a íoslódáil Scan chun ESP RainMaker a íoslódáil do iOS
Caibidil 3. Réamhrá don ESP RainMaker 29

30 ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang: Treoir Chuimsitheach ar IoT

Caibidil ag Bunú 4 Timpeallacht Forbartha
Díríonn an chaibidil seo ar ESP-IDF, an creat forbartha bogearraí oifigiúil do ESP32-C3. Míneoimid conas an timpeallacht a shocrú ar chórais oibriúcháin éagsúla, agus tabharfar isteach struchtúr tionscadail agus córas tógála ESP-IDF, chomh maith le húsáid uirlisí forbartha gaolmhara. Ansin cuirfimid i láthair an próiseas tiomsaithe agus reatha example tionscadal, agus míniú mionsonraithe á thairiscint ar an loga aschuir ag gach stage.
4.1 ESP-IDF Tharview
Is creat forbartha aon-stad IoT é ESP-IDF (Creat Forbartha Espressif IoT) a sholáthraíonn Espressif Technology. Úsáideann sé C/C++ mar phríomhtheanga forbartha agus tacaíonn sé le tras-thiomsú faoi chórais oibriúcháin príomhshrutha ar nós Linux, Mac, agus Windows. An seanample cláir atá san áireamh sa leabhar seo a fhorbairt ag baint úsáide as ESP-IDF, a thairgeann na gnéithe seo a leanas: · SoC tiománaithe ar leibhéal an chórais. Áiríonn ESP-IDF tiománaithe do ESP32, ESP32-S2, ESP32-C3,
agus sceallóga eile. Cuimsíonn na tiománaithe seo leabharlann forimeallach leibhéal íseal (LL), leabharlann ciseal astarraingthe crua-earraí (HAL), tacaíocht RTOS agus bogearraí tiománaithe ciseal uachtarach, etc. · Comhpháirteanna riachtanacha. Ionchorpraíonn ESP-IDF na comhpháirteanna bunúsacha a theastaíonn le haghaidh forbairt IoT. Áiríonn sé seo cruacha prótacail líonra iolracha ar nós HTTP agus MQTT, creat bainistíochta cumhachta le modhnú minicíochta dinimiciúil, agus gnéithe cosúil le Criptiú Flash agus Tosaithe Slán, etc. · Uirlisí forbartha agus táirgthe. Soláthraíonn ESP-IDF uirlisí a úsáidtear go coitianta le haghaidh tógála, flash, agus dífhabhtaithe le linn forbartha agus olltáirgeadh (féach Fíor 4.1), mar shampla an córas tógála bunaithe ar CMake, an slabhra uirlisí tras-thiomsaithe bunaithe ar GCC, agus an JTAG uirlis dífhabhtaithe bunaithe ar OpenOCD, etc. Is fiú a thabhairt faoi deara go gcloíonn an cód ESP-IDF go príomha le ceadúnas foinse oscailte Apache 2.0. Is féidir le húsáideoirí bogearraí pearsanta nó tráchtála a fhorbairt gan srianta agus iad ag cloí le téarmaí an cheadúnais foinse oscailte. Ina theannta sin, deonaítear buancheadúnais paitinne d’úsáideoirí saor in aisce, gan aon oibleagáid a bheith orthu foinse oscailte aon mhodhnuithe a dhéantar ar an gcód foinseach.
31

Fíor 4.1 .

Tógáil, splancadh, agus dífhabhtú-

uirlisí ging le haghaidh forbartha agus olltáirgeadh

4.1.1 Leaganacha ESP-IDF
Tá an cód ESP-IDF á óstáil ar GitHub mar thionscadal foinse oscailte. Faoi láthair, tá trí mhórleagan ar fáil: v3, v4, agus v5. De ghnáth bíonn fo-leaganacha éagsúla i ngach mórleagan, mar shampla v4.2, v4.3, agus mar sin de. Cinntíonn Espressif Systems tacaíocht 30-mí le haghaidh ceartúcháin fhabht agus paistí slándála do gach fo-leagan a scaoiltear. Mar sin, eisítear athbhreithnithe ar fho-leaganacha go rialta freisin, mar shampla v4.3.1, v4.2.2, etc. Taispeánann Tábla 4.1 stádas tacaíochta na leaganacha éagsúla ESP-IDF do sceallóga Espressif, ag cur in iúl an bhfuil siad i réamhshocrú.view stage (tacaíocht a thairiscint do réamhview leaganacha, a bhféadfadh gnéithe nó doiciméid áirithe a bheith in easnamh orthu) nó a fhaigheann tacaíocht oifigiúil.

Tábla 4.1. Stádas tacaíochta na leaganacha éagsúla ESP-IDF do sceallóga Espressif

Sraith ESP32 ESP32-S2 ESP32-C3 ESP32-S3 ESP32-C2 ESP32-H2

v4.1 tacaithe

v4.2 tacaíocht tacaithe

v4.3 tacaíocht tacaithe

v4.4 tacaíocht tacaithe tacaithe
réamhview

v5.0 tacaithe tacaithe tacaithe réamhview

32 ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang: Treoir Chuimsitheach ar IoT

Is minic go mbíonn coigeartuithe ar an gcreat-struchtúr agus nuashonraithe ar an gcóras tiomsaithe i gceist le hathluthú na mórleaganacha. Le haghaidh example, ba é an t-athrú mór ó v3.* go v4.* aistriú céimseach an chórais tógála ó Make go CMake. Ar an taobh eile de, is éard a bhíonn i gceist le mionleaganacha a atriall go hiondúil ná gnéithe nua a chur leis nó tacaíocht a thabhairt do sceallóga nua.
Tá sé tábhachtach an gaol idir leaganacha cobhsaí agus brainsí GitHub a idirdhealú agus a thuiscint. Léiríonn leaganacha lipéadaithe mar v*.* nó v* leaganacha cobhsaí a bhfuil tástáil inmheánach iomlán déanta ag Espressif orthu. Nuair a bheidh sé socraithe, fanann an cód, an slabhra uirlisí, agus na doiciméid scaoilte don leagan céanna gan athrú. Mar sin féin, téann brainsí GitHub (m.sh., an brainse scaoileadh/v4.3) faoi ghealltanais chóid go minic, go minic ar bhonn laethúil. Mar sin, d'fhéadfadh go mbeadh difríocht idir dhá phíosa cód faoin mbrainse céanna, rud a fhágann go gcaithfidh forbróirí a gcód a nuashonrú go pras dá réir sin.
4.1.2 Sreabhadh Oibre Git ESP-IDF
Leanann Espressif sreabhadh oibre sonrach Git le haghaidh ESP-IDF, atá leagtha amach mar seo a leanas:
· Déantar athruithe nua ar an máistirbhrainse, a fheidhmíonn mar phríomh-bhrainse forbartha. Bíonn -dev i gcónaí ag an leagan ESP-IDF ar an máistir-bhrainse tag a chur in iúl go bhfuil sé á fhorbairt faoi láthair, mar v4.3-dev. Déanfar athruithe ar an máistirbhrainse ar dtús athviewed agus a thástáil i stór inmheánach Espressif, agus ansin a bhrú ar GitHub tar éis an tástáil uathoibrithe a bheith críochnaithe.
· Nuair a bheidh forbairt gné ar an máistirbhrainse críochnaithe ag leagan nua agus nuair a shásaítear na critéir chun dul isteach sa tástáil béite, aistríonn sé go brainse nua, mar shampla scaoileadh / v4.3. Ina theannta sin, tá an brainse nua seo tagged mar leagan réamhscaoilte, cosúil le v4.3-beta1. Is féidir le forbróirí tagairt a dhéanamh don ardán GitHub chun rochtain a fháil ar liosta iomlán na mbrainsí agus tags le haghaidh ESP-IDF. Tá sé tábhachtach a thabhairt faoi deara go bhféadfadh go mbeadh líon suntasach saincheisteanna aitheanta fós ag an leagan béite (leagan réamhscaoilte). De réir mar a dhéantar tástáil leanúnach ar an leagan béite, cuirtear ceartúcháin fhabht leis an leagan seo agus leis an máistirbhrainse ag an am céanna. Idir an dá linn, b'fhéidir go bhfuil an brainse máistir tosaithe cheana féin a fhorbairt gnéithe nua don chéad leagan eile. Nuair a bhíonn an tástáil beagnach críochnaithe, cuirtear lipéad iarrthóra scaoilte (rc) leis an mbrainse, ag léiriú gur iarrthóir ionchasach é don eisiúint oifigiúil, mar v4.3-rc1. Ag seo stage, tá an brainse fós ina leagan réamh-eisiúint.
· Mura n-aimsítear nó mura dtuairiscítear aon fhabhtanna móra, gheobhaidh an leagan réamhscaoilte ar deireadh thiar mórlipéad leagain (m.sh., v5.0) nó lipéad mionleagan (m.sh., v4.3) agus déantar leagan eisiúint oifigiúil de, atá doiciméadaithe. sa leathanach nótaí scaoileadh. Ina dhiaidh sin, socraítear aon fhabhtanna a shainaithnítear sa leagan seo ar an mbrainse scaoileadh. Tar éis an tástáil láimhe a bheith críochnaithe, sanntar lipéad leagan fabhtcheartaithe (m.sh., v4.3.2) don bhrainse, rud a léirítear freisin ar leathanach na nótaí eisiúna.
Caibidil 4. Timpeallacht Forbartha a Bhunú 33

4.1.3 Leagan Oiriúnach a Roghnú
Ós rud é gur thosaigh ESP-IDF ag tacú go hoifigiúil le ESP32-C3 ón leagan v4.3, agus nach bhfuil v4.4 eisithe go hoifigiúil fós tráth scríofa an leabhair seo, is é v4.3.2 an leagan a úsáidtear sa leabhar seo, ar leagan leasaithe é. de v4.3. Tá sé tábhachtach a thabhairt faoi deara, áfach, go bhféadfadh v4.4 nó leaganacha níos nuaí a bheith ar fáil cheana féin faoin am a léifidh tú an leabhar seo. Agus leagan á roghnú againn, molaimid na rudaí seo a leanas:
· Maidir le forbróirí leibhéal iontrála, moltar an leagan cobhsaí v4.3 nó a leagan athbhreithnithe a roghnú, a ailíníonn leis an sean-leagan.ample leagan a úsáidtear sa leabhar seo.
· Chun críocha olltáirgeachta, moltar an leagan cobhsaí is déanaí a úsáid chun leas a bhaint as an tacaíocht theicniúil is déanaí.
· Má tá sé i gceist agat triail a bhaint as sceallóga nua nó gnéithe táirgí nua a iniúchadh, bain úsáid as an máistirbhrainse le do thoil. Tá na gnéithe is déanaí go léir sa leagan is déanaí, ach cuimhnigh go bhféadfadh fabhtanna aitheanta nó anaithnid a bheith i láthair.
· Mura n-áirítear sa leagan cobhsaí atá á úsáid na gnéithe nua atá ag teastáil agus más mian leat na rioscaí a bhaineann leis an máistir-bhrainse a íoslaghdú, smaoinigh ar an brainse scaoilte comhfhreagrach a úsáid, mar shampla an brainse release/v4.4. Cruthóidh stór GitHub Espressif an brainse release/v4.4 ar dtús agus ina dhiaidh sin scaoilfidh sé an leagan cobhsaí v4.4 bunaithe ar ghrianghraf stairiúil ar leith den bhrainse seo, tar éis gach forbairt agus tástáil gné a chríochnú.
4.1.4 Tharview de Eolaire ESP-IDF SDK
Tá dhá phríomh-eolaire san ESP-IDF SDK: esp-idf agus .espressif. Tá cód foinse stór ESP-IDF sa chéad cheann files agus scripteanna tiomsaithe, agus stórálann an dara ceann slabhraí uirlisí tiomsaithe agus bogearraí eile go príomha. Cabhróidh eolas ar an dá eolaire seo le forbróirí úsáid níos fearr a bhaint as na hacmhainní atá ar fáil agus an próiseas forbartha a bhrostú. Déantar cur síos thíos ar struchtúr eolaire ESP-IDF:
(1) Eolaire cóid stórtha ESP-IDF (/esp/esp-idf), mar a thaispeántar i bhFíor 4.2.
a. Comhpháirteanna eolaire comhpháirteanna
Comhtháthaíonn an croí-eolaire seo go leor comhpháirteanna riachtanacha bogearraí ESP-IDF. Ní féidir cód tionscadail ar bith a thiomsú gan brath ar na comhpháirteanna laistigh den eolaire seo. Áiríonn sé tacaíocht tiománaithe do sceallóga Espressif éagsúla. Ó chomhéadain leabharlann LL agus leabharlann HAL le haghaidh forimeallach go dtí an leibhéal ard Tiomána agus Fíorúil File Tacaíocht ciseal Córas (VFS), is féidir le forbróirí na comhpháirteanna cuí a roghnú ag leibhéil éagsúla dá riachtanais forbartha. Tacaíonn ESP-IDF freisin le stoic éagsúla prótacail líonra caighdeánach mar TCP/IP, HTTP, MQTT, WebSoicéad, etc. Is féidir le forbróirí úsáid a bhaint as comhéadain aithnidiúla mar Soicéad chun feidhmchláir líonra a thógáil. Soláthraíonn comhpháirteanna tuiscint-
34 ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang: Treoir Chuimsitheach ar IoT

Fíor 4.2. Eolaire cóid stórtha ESP-IDF
feidhmiúlacht sive agus is féidir é a chomhtháthú go héasca in iarratais, rud a ligeann d'fhorbróirí díriú ar an loighic ghnó amháin. I measc na gcomhpháirteanna coitianta tá: · Tiománaí: Tá cláir tiománaí forimeallacha do Espressif éagsúla sa chomhpháirt seo
sraith sliseanna, mar shampla GPIO, I2C, SPI, UART, LEDC (PWM), etc. Tugann na cláir tiománaí forimeallacha sa chomhpháirt seo comhéadain teibí sliseanna-neamhspleách. Tá ceanntásc coitianta ag gach forimeallach file (cosúil le gpio.h), deireadh a chur leis an ngá atá le déileáil le ceisteanna tacaíochta éagsúla a bhaineann go sonrach le sliseanna. · esp_wifi: Caitear le Wi-Fi, mar fhorimeallach speisialta, mar chomhpháirt ar leith. Áiríonn sé go leor APIanna mar thúsú modhanna éagsúla tiománaithe Wi-Fi, cumraíocht pharaiméadar, agus próiseáil imeachtaí. Cuirtear feidhmeanna áirithe den chomhpháirt seo ar fáil i bhfoirm leabharlanna naisc statacha. Soláthraíonn ESP-IDF doiciméadú tiománaithe cuimsitheach freisin ar mhaithe le héascaíocht úsáide.
Caibidil 4. Timpeallacht Forbartha a Bhunú 35

· freertos: Tá an cód FreeRTOS iomlán sa chomhpháirt seo. Seachas tacaíocht chuimsitheach a sholáthar don chóras oibriúcháin seo, tá a thacaíocht leathnaithe ag Espressif go sliseanna dé-lárnach. I gcás sceallóga dé-lárnacha mar ESP32 agus ESP32-S3, is féidir le húsáideoirí tascanna a chruthú ar chroíleacáin ar leith.
b. Doiciméad eolaire doiciméad
Tá doiciméid forbartha a bhaineann le ESP-IDF san eolaire seo, lena n-áirítear an Treoir Get Started, Lámhleabhar Tagartha API, Treoir Forbartha, etc.
TABHAIR FAOI DEARA Tar éis a bheith tiomsaithe le huirlisí uathoibrithe, imscartar inneachar an eolaire seo ag https://docs.espressif.com/projects/esp-idf. Cinntigh le do thoil go n-aistríonn tú sprioc an doiciméid go ESP32-C3 agus roghnaigh an leagan ESP-IDF sonraithe.
c. Script uirlisí uirlisí
Áiríonn an t-eolaire seo uirlisí ceann tosaigh tiomsaithe a úsáidtear go coitianta mar idf.py, agus an uirlis teirminéil monatóireachta idf_monitor.py, etc. Tá croíscript san fho-eolaire cmake freisin files an chórais tiomsaithe, a fheidhmíonn mar bhonn chun rialacha tiomsaithe ESP-IDF a chur i bhfeidhm. Agus na hathróga timpeallachta á gcur leis, cuirtear an t-ábhar laistigh den eolaire uirlisí leis an athróg timpeallachta córais, rud a fhágann gur féidir idf.py a fhorghníomhú go díreach faoi chonair an tionscadail.
d. example eolaire clár examples
Cuimsíonn an t-eolaire seo bailiúchán mór de ESP-IDF example cláir a léiríonn úsáid APIanna comhpháirteanna. An seanampEagraítear les i bhfochomhadlanna éagsúla bunaithe ar a gcatagóirí:
· tús a chur leis: Áirítear leis an bhfo-eolaire seo leibhéal iontrála examples cosúil le “hello world” agus “blink” chun cabhrú le húsáideoirí na bunghnéithe a thuiscint.
· bluetooth: Is féidir leat a fháil examples anseo, lena n-áirítear Bluetooth LE Mogalra, Bluetooth LE HID, BluFi, agus níos mó.
· wifi: Díríonn an fo-eolaire seo ar Wi-Fi examples, lena n-áirítear cláir bhunúsacha mar Wi-Fi SoftAP, Wi-Fi Station, espnow, chomh maith le prótacal cumarsáide dílseánaigh examples ó Espressif. Áiríonn sé freisin ciseal iarratais iolrach examples bunaithe ar Wi-Fi, mar shampla Iperf, Sniffer, agus Cumraíocht Chliste.
· forimeallach: Tá an fo-eolaire fairsing seo roinnte tuilleadh ina iliomad fofhillteán bunaithe ar ainmneacha forimeallacha. Cuimsíonn sé go príomha tiománaí forimeallach examples do sceallóga Espressif, le gach example featuring roinnt fo-examples. Mar shampla, folaíonn an fho-eolaire gpio dhá examples: GPIO agus GPIO méarchlár maitrís. Tá sé tábhachtach a thabhairt faoi deara nach bhfuil gach examples san eolaire seo infheidhme maidir le ESP32-C3.
36 ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang: Treoir Chuimsitheach ar IoT

Le haghaidh example, an seanampníl les in usb/óstach infheidhme ach amháin maidir le forimeallaigh le crua-earraí USB Host (amhail ESP32-S3), agus níl an forimeallach seo ag ESP32-C3. Soláthraíonn an córas tiomsaithe leideanna de ghnáth agus an sprioc á leagan síos. An README file de gach seanampliostaíonn le na sliseanna tacaithe. · prótacail: Tá sean-chomhadlann san fho-eolaire seoamples do phrótacail chumarsáide éagsúla, lena n-áirítear MQTT, HTTP, HTTP Server, PPPoS, Modbus, mDNS, SNTP, a chlúdaíonn raon leathan prótacail cumarsáide exampníos lú riachtanach d'fhorbairt IoT. · soláthar: Anseo, gheobhaidh tú soláthar example haghaidh modhanna éagsúla, mar sholáthar Wi-Fi agus soláthar Bluetooth LE. · córas: Áirítear leis an bhfo-eolaire seo dífhabhtaithe córais examples (eg, rianú cruachta, rianú am rite, monatóireacht thasc), bainistíocht cumhachta examples (m.sh., modhanna codlata éagsúla, comhphróiseálaithe), agus exampníos lú a bhaineann le comhpháirteanna córais coitianta cosúil le teirminéal consól, lúb imeachtaí, agus lasc ama córais. · stóráil: Laistigh den fho-eolaire seo, gheobhaidh tú amach exampníos lú ar fad file córais agus meicníochtaí stórála arna dtacú ag ESP-IDF (cosúil le léamh agus scríobh Flash, cárta SD agus meáin stórála eile), chomh maith le exampníos lú de stóráil neamh-luaineach (NVS), FatFS, SPIFFS agus eile file oibríochtaí córais. · slándáil: Tá sean-chomhadlann san fho-eolaire seoampníos lú a bhaineann le criptiú flash. (2) Eolaire slabhra uirlisí tiomsaithe ESP-IDF (/.espressif), mar a thaispeántar i bhFíor 4.3.
Fíor 4.3. Eolaire slabhra uirlisí tiomsaithe ESP-IDF
Caibidil 4. Timpeallacht Forbartha a Bhunú 37

a. Eolaire dáilte bogearraí saor in aisce,
Déantar slabhra uirlisí ESP-IDF agus bogearraí eile a dháileadh i bhfoirm pacáistí comhbhrúite. Le linn an phróisis suiteála, déanann an uirlis suiteála an pacáiste comhbhrúite a íoslódáil chuig an eolaire dist ar dtús, agus ansin é a bhaint as chuig an eolaire sonraithe. Nuair a bheidh an tsuiteáil críochnaithe, is féidir an t-ábhar san eolaire a bhaint go sábháilte.
b. eolaire timpeallacht fhíorúil python env
Braitheann leaganacha éagsúla de ESP-IDF ar leaganacha sonracha de phacáistí Python. D'fhéadfadh coinbhleachtaí idir leaganacha pacáiste a bheith mar thoradh ar shuiteáil na bpacáistí seo go díreach ar an óstach céanna. Chun aghaidh a thabhairt air seo, úsáideann ESP-IDF timpeallachtaí fíorúla Python chun leaganacha éagsúla pacáiste a leithlisiú. Leis an meicníocht seo, is féidir le forbróirí leaganacha iolracha de ESP-IDF a shuiteáil ar an óstach céanna agus aistriú go héasca eatarthu trí athróga timpeallachta éagsúla a allmhairiú.
c. Uirlisí eolaire slabhra uirlisí tiomsaithe ESP-IDF
Is éard atá san eolaire seo go príomha uirlisí tras-thiomsaithe a theastaíonn chun tionscadail ESP-IDF a thiomsú, mar uirlisí CMake, uirlisí tógála Ninja, agus an slabhra uirlisí gcc a ghineann an clár inrite deiridh. Ina theannta sin, tá leabharlann chaighdeánach na teanga C/C++ mar aon leis an gceanntásc comhfhreagrach san eolaire seo files. Má dhéanann clár tagairt do cheanntásc córais file cosúil le # cuir san áireamh , aimseoidh an slabhra uirlisí tiomsaithe an stdio.h file laistigh den eolaire seo.
4.2 Timpeallacht Forbartha ESP-IDF a Bhunú
Tacaíonn timpeallacht forbartha ESP-IDF le córais oibriúcháin príomhshrutha mar Windows, Linux, agus macOS. Tabharfar isteach sa chuid seo conas an timpeallacht forbartha a bhunú ar gach córas. Moltar córas ESP32-C3 a fhorbairt ar Linux, a thabharfar isteach go mion anseo. Tá go leor treoracha infheidhme ar fud na n-ardán mar gheall ar chosúlacht na n-uirlisí forbartha. Mar sin, moltar ábhar an ailt seo a léamh go cúramach.
NÓTA Is féidir leat tagairt a dhéanamh do na doiciméid ar líne atá ar fáil ag https://bookc3.espressif.com/esp32c3, a sholáthraíonn na horduithe atá luaite sa chuid seo.
4.2.1 Timpeallacht Forbartha ESP-IDF a bhunú ar Linux
Tá na huirlisí forbartha agus dífhabhtaithe GNU atá riachtanach don timpeallacht forbartha ESP-IDF dúchasach don chóras Linux. Ina theannta sin, tá an teirminéal ordú-líne i Linux cumhachtach agus éasca le húsáid, rud a fhágann gur rogha iontach é d'fhorbairt ESP32-C3. Is féidir leat
38 ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang: Treoir Chuimsitheach ar IoT

roghnaigh an dáileadh Linux is fearr leat, ach molaimid úsáid a bhaint as Ubuntu nó córais eile atá bunaithe ar Debian. Tugann an chuid seo treoir maidir le timpeallacht forbartha ESP-IDF a bhunú ar Ubuntu 20.04.
1. Suiteáil pacáistí riachtanacha
Oscail críochfort nua agus déan an t-ordú seo a leanas chun na pacáistí riachtanacha go léir a shuiteáil. Scipeáilfidh an t-ordú go huathoibríoch pacáistí atá suiteáilte cheana féin.
$ sudo apt-get install git wget flex bison gperf python3 python3-pip python3setuptools cmake ninja-tógáil ccache libffi-dev libssl-dev dfu-util libusb-1.0-0
TIPS Ní mór duit an cuntas riarthóra agus pasfhocal a úsáid don ordú thuas. De réir réamhshocraithe, ní thaispeánfar aon fhaisnéis agus an focal faire á iontráil. Níl le déanamh ach brúigh an eochair “Iontráil” chun leanúint leis an nós imeachta.
Is príomhuirlis bhainistíochta cód é Git in ESP-IDF. Tar éis duit an timpeallacht forbartha a bhunú go rathúil, is féidir leat an t-ordú logála git a úsáid chun view gach athrú cód a rinneadh ó cruthaíodh ESP-IDF. Ina theannta sin, úsáidtear Git freisin in ESP-IDF chun faisnéis leagan a dhearbhú, atá riachtanach chun an slabhra uirlisí ceart a fhreagraíonn do leaganacha sonracha a shuiteáil. In éineacht le Git, tá Python i measc uirlisí córais tábhachtacha eile. Ionchorpraíonn ESP-IDF go leor scripteanna uathoibrithe scríofa i Python. Úsáidtear uirlisí ar nós CMake, Ninja-build, agus Ccache go forleathan i dtionscadail C/C++ agus feidhmíonn siad mar uirlisí tiomsaithe agus tógála cód réamhshocraithe in ESP-IDF. Is iad libusb-1.0-0 agus dfu-util na príomhthiománaithe a úsáidtear le haghaidh cumarsáide sraitheach USB agus dó firmware. Nuair a bheidh na pacáistí bogearraí suiteáilte, is féidir leat an seó oiriúnach a úsáid ordú chun cur síos mionsonraithe a fháil ar gach pacáiste. Le haghaidh example, bain úsáid as apt show git chun an fhaisnéis tuairisce don uirlis Git a phriontáil.
C: Cad atá le déanamh mura dtacaítear leis an leagan Python? A: Éilíonn ESP-IDF v4.3 leagan Python nach bhfuil níos ísle ná v3.6. Le haghaidh leaganacha níos sine de Ubuntu, le do thoil íoslódáil agus suiteáil leagan níos airde de Python de láimh agus socraigh Python3 mar an timpeallacht réamhshocraithe Python. Is féidir leat treoracha mionsonraithe a fháil ach cuardach a dhéanamh ar an python nuashonraithe eochairfhocail.
2. Íoslódáil cód stórtha ESP-IDF
Oscail teirminéal agus cruthaigh fillteán darb ainm esp i do eolaire baile ag baint úsáide as an ordú mkdir. Is féidir leat ainm eile a roghnú don fhillteán más fearr leat. Úsáid an t-ordú cd chun an fillteán a chur isteach.
Caibidil 4. Timpeallacht Forbartha a Bhunú 39

$ mkdir -p / esp $ cd / esp
Úsáid an t-ordú clone git chun an cód stórtha ESP-IDF a íoslódáil, mar a thaispeántar thíos:
$ git clón -b v4.3.2 –recursive https://github.com/espressif/esp-idf.git
Sa ordú thuas, sonraíonn an paraiméadar -b v4.3.2 an leagan atá le híoslódáil (sa chás seo, leagan 4.3.2). Cinntíonn an paraiméadar-athchúrsach go ndéantar gach fo-stór de ESP-IDF a íoslódáil go hathchúrsach. Is féidir faisnéis faoi fho-stóranna a fháil sna .gitmodules file.
3. Suiteáil an slabhra uirlisí forbartha ESP-IDF
Soláthraíonn Espressif script uathoibrithe install.sh chun an slabhra uirlisí a íoslódáil agus a shuiteáil. Seiceálann an script seo leagan reatha ESP-IDF agus timpeallacht an chórais oibriúcháin, agus ansin íoslódálann agus suiteálann sé leagan cuí de phacáistí uirlisí Python agus slabhraí uirlisí tiomsaithe. Is é /.espressif an cosán suiteála réamhshocraithe don slabhra uirlisí. Níl le déanamh ach dul chuig an eolaire esp-idf agus install.sh a rith.
$ cd /esp/esp-idf $ ./install.sh
Má shuiteáil tú an slabhra uirlisí go rathúil, taispeánfaidh an teirminéal:
Gach déanta!
Ag an bpointe seo, d'éirigh leat an timpeallacht forbartha ESP-IDF a bhunú.
4.2.2 Timpeallacht Forbartha ESP-IDF a bhunú ar Windows
1. Íoslódáil suiteálaí uirlisí ESP-IDF
TIPS Moltar timpeallacht forbartha ESP-IDF a bhunú ar Windows 10 nó níos airde. Is féidir leat an suiteálaí a íoslódáil ó https://dl.espressif.com/dl/esp-idf/. Is bogearraí foinse oscailte é an suiteálaí freisin, agus is féidir a cód foinse a bheith viewed ag https://github.com/espressif/idf-installer.
· Suiteálaí uirlisí ESP-IDF ar líne
Tá an suiteálaí seo sách beag, thart ar 4 MB i méid, agus déanfar pacáistí agus cód eile a íoslódáil le linn an phróisis suiteála. An t-advantage den suiteálaí ar líne ní hamháin gur féidir pacáistí bogearraí agus cód a íoslódáil ar éileamh le linn an phróisis suiteála, ach ceadaíonn sé freisin gach eisiúint ESP-IDF atá ar fáil agus an brainse is déanaí de chód GitHub a shuiteáil (amhail an máistirbhrainse) . An míbhuntáistetage go bhfuil gá le nasc líonra le linn an phróisis suiteála, rud a d'fhéadfadh a bheith ina chúis le teip suiteála mar gheall ar fhadhbanna líonra.
40 ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang: Treoir Chuimsitheach ar IoT

· Suiteálaí uirlisí ESP-IDF as líne Tá an suiteálaí seo níos mó, thart ar 1 GB i méid, agus tá na pacáistí bogearraí agus an cód go léir a theastaíonn chun an timpeallacht a shocrú ann. An príomh-advantage den suiteálaí as líne gur féidir é a úsáid ar ríomhairí gan rochtain Idirlín, agus go ginearálta tá ráta rathúlachta suiteála níos airde aige. Ba chóir a thabhairt faoi deara nach féidir leis an suiteálaí as líne ach eisiúintí cobhsaí ESP-IDF a shainaithnítear ag v*.* nó v* múinteoir a shuiteáil.
2. Rith an suiteálaí uirlisí ESP-IDF Tar éis duit leagan oiriúnach den suiteálaí a íoslódáil (tóg Uirlisí ESP-IDF As Líne 4.3.2 le haghaidh example anseo), cliceáil faoi dhó ar an exe file chun comhéadan suiteála ESP-IDF a sheoladh. Léiríonn an méid seo a leanas conas leagan cobhsaí ESP-IDF v4.3.2 a shuiteáil ag baint úsáide as an suiteálaí as líne.
(1) Sa chomhéadan “Roghnaigh teanga suiteála” a thaispeántar i bhFíor 4.4, roghnaigh an teanga a bheidh le húsáid ón liosta anuas.
Fíor 4.4. Comhéadan “Roghnaigh teanga suiteála” (2) Tar éis duit an teanga a roghnú, cliceáil “OK” chun an comhéadan “Comhaontú ceadúnais” a oscailt
(féach Fíor 4.5). Tar éis duit an comhaontú ceadúnais suiteála a léamh go cúramach, roghnaigh "Glacaim leis an gcomhaontú" agus cliceáil "Ar Aghaidh".
Fíor 4.5. Comhéadan “comhaontú ceadúnais” Caibidil 4. Timpeallacht Forbartha a Bhunú 41

(3) Review cumraíocht an chórais sa chomhéadan “Seiceáil córais réamhshuiteála” (féach Fíor 4.6). Seiceáil an leagan Windows agus an fhaisnéis bogearraí antivirus suiteáilte. Cliceáil "Ar Aghaidh" má tá na míreanna cumraíochta go léir gnáth. Seachas sin, is féidir leat “Logáil iomlán” a chliceáil le haghaidh réitigh atá bunaithe ar phríomhmhíreanna.
Fíor 4.6. “Seiceáil córais roimh shuiteáil” TIPS comhéadan
Is féidir leat logaí a chur isteach chuig https://github.com/espressif/idf-installer/issues chun cabhair a fháil. (4) Roghnaigh an eolaire suiteála ESP-IDF. Anseo, roghnaigh D:/.espressif, mar a thaispeántar i
Fíor 4.7, agus cliceáil "Ar Aghaidh". Tabhair faoi deara gur eolaire folaithe é .espressif anseo. Tar éis an tsuiteáil a bheith críochnaithe, is féidir leat view inneachar sonrach an eolaire seo tríd an file bainisteoir agus ag taispeáint míreanna ceilte.
Fíor 4.7. Roghnaigh an t-eolaire suiteála ESP-IDF 42 Eachtraíochta Gan Sreang ESP32-C3: Treoir Chuimsitheach ar IoT

(5) Seiceáil na comhpháirteanna is gá a shuiteáil, mar a thaispeántar i bhFíor 4.8. Moltar an rogha réamhshocraithe a úsáid, is é sin, suiteáil iomlán, agus ansin cliceáil "Ar Aghaidh".
Fíor 4.8. Roghnaigh na comhpháirteanna atá le suiteáil (6) Deimhnigh na comhpháirteanna atá le suiteáil agus cliceáil "Suiteáil" chun an in- uathoibrithe a thosú
próiseas stalla, mar a thaispeántar i bhFíor 4.9. Féadfaidh an próiseas suiteála na deich nóiméad a mhaireann agus taispeántar barra dul chun cinn an phróisis suiteála i bhFíor 4.10. Fan go foighneach le do thoil.
Fíor 4.9. Ag ullmhú don suiteáil (7) Tar éis an tsuiteáil a bheith críochnaithe, moltar seiceáil “Cláraigh an ESP-IDF
Uirlisí inrite mar eisiamh Windows Defender…” chun bogearraí antivirus a chosc ó scriosadh files. Má chuirtear míreanna eisiaimh leis, is féidir scananna minice le frithvíreas a scipeáil freisin
Caibidil 4. Timpeallacht Forbartha a Bhunú 43

Fíor 4.10. Bogearraí barra dul chun cinn suiteála, feabhas mór ar éifeachtúlacht tiomsú cód an chórais Windows. Cliceáil “Críochnaigh” chun suiteáil na timpeallachta forbartha a chríochnú, mar a thaispeántar i bhFíor 4.11. Is féidir leat a roghnú "Rith timpeallacht PowerShell ESP-IDF" nó "Rith go pras ordú ESP-IDF". Rith an fhuinneog tiomsaithe go díreach tar éis a shuiteáil chun a chinntiú go bhfeidhmíonn an timpeallacht forbartha de ghnáth.
Fíor 4.11. Suiteáil críochnaithe (8) Oscail an timpeallacht forbartha suiteáilte ar an liosta clár (Ceachtar ESP-IDF 4.3
CMD nó ESP-IDF 4.3 críochfort PowerShell, mar a thaispeántar i bhFíor 4.12), agus cuirfear athróg timpeallachta ESP-IDF leis go huathoibríoch nuair a bhíonn sé ag rith sa chríochfort. Tar éis sin, is féidir leat an t-ordú idf.py a úsáid le haghaidh oibríochtaí. Taispeántar an ESP-IDF 4.3 CMD a osclaíodh i bhFíor 4.13. 44 ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang: Treoir Chuimsitheach ar IoT

Fíor 4.12. Timpeallacht forbartha suiteáilte
Fíor 4.13. ESP-IDF 4.3 CMD
4.2.3 Timpeallacht Forbartha ESP-IDF a bhunú ar Mac
Tá an próiseas chun timpeallacht forbartha ESP-IDF a shuiteáil ar chóras Mac mar an gcéanna leis an bpróiseas ar chóras Linux. Tá na horduithe chun an cód stórtha a íoslódáil agus an slabhra uirlisí a shuiteáil díreach mar an gcéanna. Níl ach na horduithe chun pacáistí spleáchais a shuiteáil beagán difriúil. 1. Suiteáil pacáistí spleáchais Oscail críochfort, agus suiteáil pip, an uirlis bainistíochta pacáiste Python, tríd an ordú seo a leanas a rith:
% sudo éasca pip a shuiteáil
Suiteáil Homebrew, uirlis bhainistíochta pacáiste do macOS, tríd an ordú seo a leanas a rith:
% /bin/bash -c “$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/ HEAD/install.sh)”
Suiteáil na pacáistí spleáchais riachtanacha tríd an ordú seo a leanas a rith:
% brew python3 shuiteáil cmake ninja ccache dfu-util
2. Íoslódáil cód stórtha ESP-IDF Lean na treoracha a thugtar i gcuid 4.2.1 chun an cód stórtha ESP-IDF a íoslódáil. Tá na céimeanna mar an gcéanna le híoslódáil ar chóras Linux.
Caibidil 4. Timpeallacht Forbartha a Bhunú 45

3. Suiteáil an slabhra uirlisí forbartha ESP-IDF
Lean na treoracha a thugtar i gcuid 4.2.1 chun an slabhra uirlisí forbartha ESP-IDF a shuiteáil. Tá na céimeanna mar an gcéanna le suiteáil ar chóras Linux.
4.2.4 Suiteáil Cód VS
De réir réamhshocraithe, ní chuimsíonn an ESP-IDF SDK uirlis eagarthóireachta cód (cé go dtugann an suiteálaí ESP-IDF is déanaí do Windows an rogha ESP-IDF Eclipse a shuiteáil). Is féidir leat aon uirlis eagarthóireachta téacs de do rogha féin a úsáid chun an cód a chur in eagar agus ansin é a thiomsú le horduithe teirminéil.
Uirlis eagarthóireachta cód coitianta amháin is ea VS Code (Cód Visual Studio), atá ina eagarthóir cód saor in aisce agus saibhir le comhéadan atá éasca le húsáid. Cuireann sé éagsúla plugins a sholáthraíonn feidhmiúlachtaí cosúil le nascleanúint cód, béim ar chomhréir, rialú leagan Git, agus comhtháthú teirminéil. Ina theannta sin, tá breiseán tiomnaithe forbartha ag Espressif ar a dtugtar Espressif IDF do Chód VS, a shimplíonn cumraíocht tionscadail agus dífhabhtaithe.
Is féidir leat an t-ordú cód a úsáid sa chríochfort chun an fillteán reatha i gCód VS a oscailt go tapa. Nó, is féidir leat an aicearra Ctrl + a úsáid chun consól teirminéil réamhshocraithe an chórais a oscailt laistigh de Chód VS.
TIPS Moltar Cód VS a úsáid le haghaidh forbairt cód ESP32-C3. Íoslódáil agus suiteáil an leagan is déanaí de Chód VS ag https://code.visualstudio.com/.
4.2.5 Réamhrá ar Timpeallachtaí Forbartha Tríú Páirtí
I dteannta leis an timpeallacht oifigiúil forbartha ESP-IDF, a úsáideann an teanga C go príomha, tacaíonn ESP32-C3 freisin le teangacha ríomhchlárúcháin príomhshrutha eile agus le raon leathan timpeallachtaí forbartha tríú páirtí. I measc roinnt roghanna suntasacha tá:
Arduino: ardán foinse oscailte do chrua-earraí agus bogearraí araon, ag tacú le micrea-rialaitheoirí éagsúla, lena n-áirítear ESP32-C3.
Úsáideann sé an teanga C++ agus cuireann sé API simplithe agus caighdeánaithe ar fáil, ar a dtugtar an teanga Arduino de ghnáth. Úsáidtear Arduino go forleathan i bhforbairt fhréamhshamhail agus i gcomhthéacsanna oideachais. Soláthraíonn sé pacáiste bogearraí sínte agus IDE a ligeann do thiomsú agus splancadh éasca.
MicroPython: ateangaire teanga Python 3 atá deartha le rith ar ardáin leabaithe micrea-rialaithe.
Le teanga scripte shimplí, féadann sé rochtain dhíreach a fháil ar acmhainní forimeallacha ESP32-C3 (cosúil le UART, SPI, agus I2C) agus feidhmeanna cumarsáide (cosúil le Wi-Fi agus Bluetooth LE).
46 ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang: Treoir Chuimsitheach ar IoT

Déanann sé seo idirghníomhaíocht crua-earraí a shimpliú. Cuireann MicroPython, in éineacht le leabharlann oibríochta matamaitice fairsing Python, ar chumas halgartaim casta a chur i bhfeidhm ar ESP32-C3, ag éascú forbairt feidhmchláir a bhaineann le AI. Mar theanga scripte, níl aon ghá le tiomsú arís agus arís eile; is féidir modhnuithe a dhéanamh agus scripteanna a fhorghníomhú go díreach.
NodeMCU: ateangaire teanga LUA a forbraíodh do sceallóga sraithe ESP.
Tacaíonn sé le beagnach gach feidhm fhorimeallach de sceallóga ESP agus tá sé níos éadroime ná MicroPython. Cosúil le MicroPython, úsáideann NodeMCU teanga scripte, rud a chuireann deireadh leis an ngá atá le tiomsú arís agus arís eile.
Ina theannta sin, tacaíonn ESP32-C3 freisin le córais oibriúcháin NuttX agus Zephyr. Is córas oibriúcháin fíor-ama é NuttX a sholáthraíonn comhéadain atá comhoiriúnach le POSIX, a fheabhsaíonn iniomparthacht feidhmchlár. Is córas oibriúcháin beag fíor-ama é Zephyr atá deartha go sonrach le haghaidh feidhmchláir IoT. Áiríonn sé go leor leabharlanna bogearraí a theastaíonn i bhforbairt IoT, a fhorbraíonn de réir a chéile go héiceachóras bogearraí cuimsitheach.
Ní sholáthraíonn an leabhar seo treoracha suiteála mionsonraithe do na timpeallachtaí forbartha thuasluaite. Is féidir leat timpeallacht forbartha a shuiteáil bunaithe ar do chuid riachtanas ach na doiciméid agus na treoracha faoi seach a leanúint.
4.3 Córas Tiomsaithe ESP-IDF
4.3.1 Bunchoincheapa an Chórais Tiomsaithe
Is éard atá i dtionscadal ESP-IDF ná bailiúchán de phríomhchlár a bhfuil feidhm iontrála agus ilchodanna feidhmiúla neamhspleácha aige. Le haghaidh example, is éard atá i dtionscadal a rialaíonn lasca LED go príomha príomhchlár iontrála agus comhpháirt tiománaí a rialaíonn GPIO. Más mian leat an cianrialtán LED a bhaint amach, ní mór duit freisin Wi-Fi, stack prótacal TCP / IP, etc.
Is féidir leis an gcóras tiomsaithe inrite a thiomsú, a nascadh agus a ghiniúint files (.bin) don chód trí shraith rialacha tógála. Tá an córas tiomsaithe de leaganacha ESP-IDF v4.0 agus thuas bunaithe ar CMake de réir réamhshocraithe, agus is féidir an script tiomsaithe CMakeLists.txt a úsáid chun iompar tiomsaithe an chóid a rialú. Chomh maith le tacú le comhréir bhunúsach CMake, sainmhíníonn córas tiomsaithe ESP-IDF sraith rialacha réamhshocraithe tiomsaithe agus feidhmeanna CMake, agus is féidir leat an script tiomsaithe a scríobh le ráitis shimplí.
4.3.2 Tionscadal File Struchtúr
Is fillteán é tionscadal ina bhfuil príomhchlár iontrála, comhpháirteanna atá sainithe ag an úsáideoir, agus files riachtanach chun feidhmchláir inrite a thógáil, mar scripteanna tiomsaithe, cumraíocht
Caibidil 4. Timpeallacht Forbartha a Bhunú 47

files, táblaí deighilte, etc. Is féidir tionscadail a chóipeáil agus a chur ar aghaidh, agus an inrite céanna file is féidir iad a thiomsú agus a ghiniúint i meaisíní leis an leagan céanna de thimpeallacht forbartha ESP-IDF. Tionscadal tipiciúil ESP-IDF file léirítear an struchtúr i bhFíor 4.14.
Fíor 4.14. Tionscadal tipiciúil ESP-IDF file struchtúr Ós rud é go dtacaíonn ESP-IDF le sceallóga il IoT ó Espressif, lena n-áirítear ESP32, sraith ESP32-S, sraith ESP32-C, sraith ESP32-H, etc., is gá sprioc a chinneadh roimh an cód a thiomsú. Is é an sprioc an gléas crua-earraí a ritheann an clár iarratais agus an sprioc tógála an chórais tiomsaithe. Ag brath ar do chuid riachtanas, is féidir leat sprioc amháin nó níos mó a shonrú do do thionscadal. Le haghaidh example, trí ordú idf.py set-sprioc esp32c3, is féidir leat an sprioc tiomsaithe a shocrú go ESP32-C3, ar lena linn a luchtófar na paraiméadair réamhshocraithe agus an cosán slabhra uirlisí tiomsaithe do ESP32C3. Tar éis tiomsaithe, is féidir clár inrite a ghiniúint do ESP32C3. Is féidir leat an sprioc-sprioc ordaithe a rith arís freisin chun sprioc eile a shocrú, agus déanfaidh an córas tiomsaithe glanadh agus athchumrú go huathoibríoch. Comhpháirteanna
Is aonaid chóid mhodúlacha agus neamhspleácha iad comhpháirteanna in ESP-IDF a bhainistítear laistigh den chóras tiomsaithe. Eagraítear iad mar fhillteáin, agus is ionann ainm an fhillteáin agus ainm an chomhpháirt de réir réamhshocraithe. Tá a script tiomsaithe féin ag gach comhpháirt a dhéanann 48 ESP32-C3 Wireless Adventure: A Comprehensive Guide to IoT

sonraíonn sé a pharaiméadair tiomsaithe agus a spleáchais. Le linn an phróisis tiomsaithe, tiomsaítear comhpháirteanna i leabharlanna statacha ar leith (.a files) agus ar deireadh comhcheangal le comhpháirteanna eile chun an clár iarratais a fhoirmiú.
Soláthraíonn ESP-IDF feidhmeanna riachtanacha, mar shampla an córas oibriúcháin, tiománaithe forimeallacha, agus stack prótacail líonra, i bhfoirm comhpháirteanna. Stóráiltear na comhpháirteanna seo san eolaire comhpháirteanna atá laistigh d'eolaire fréamhacha ESP-IDF. Ní gá d’fhorbróirí na comhpháirteanna seo a chóipeáil chuig eolaire comhpháirteanna myProject. Ina áit sin, ní gá dóibh ach gaolta spleáchais na gcomhpháirteanna seo a shonrú i CMakeLists.txt an tionscadail file ag baint úsáide as na treoracha REQUIRES nó PRIV_REQUIRES. Déanfaidh an córas tiomsaithe na comhpháirteanna riachtanacha a aimsiú agus a thiomsú go huathoibríoch.
Mar sin, níl an t-eolaire comhpháirteanna faoi myProject riachtanach. Ní úsáidtear é ach chun roinnt comhpháirteanna saincheaptha den tionscadal a chur san áireamh, ar féidir leo a bheith ina leabharlanna tríú páirtí nó ina gcód sainithe ag úsáideoirí. Ina theannta sin, is féidir comhpháirteanna a fháil ó aon eolaire seachas ESP-IDF nó an tionscadal reatha, mar shampla ó thionscadal foinse oscailte a shábháiltear in eolaire eile. Sa chás seo, ní gá duit ach cosán na comhpháirte a chur leis tríd an athróg EXTRA_COMPONENT_DIRS a shocrú sa CMakeLists.txt faoin eolaire fréimhe. Sáróidh an t-eolaire seo aon chomhpháirt ESP-IDF leis an ainm céanna, ag cinntiú go n-úsáidfear an chomhpháirt cheart.
Príomhchomhadlann an chláir Seo a leanas an príomh-eolaire laistigh den tionscadal file struchtúr mar chomhpháirteanna eile (eg, comhpháirt1). Mar sin féin, tá tábhacht ar leith ag baint leis mar gur comhpháirt éigeantach é nach mór a bheith ann i ngach tionscadal. Sa phríomh-eolaire tá cód foinse an tionscadail agus pointe iontrála an chláir úsáideora, ar a dtugtar app_main de ghnáth. De réir réamhshocraithe, tosaíonn forghníomhú an chláir úsáideora ón bpointe iontrála seo. Tá difríocht idir an phríomh-chomhpháirt freisin sa mhéid is go mbraitheann sé go huathoibríoch ar na comhpháirteanna uile laistigh den chonair chuardaigh. Mar sin, ní gá spleáchais a léiriú go sainráite ag baint úsáide as na treoracha REQUIRES nó PRIV_REQUIRES sa CMakeLists.txt file.
Cumraíocht file Tá cumraíocht i bhfréamheolaire an tionscadail file ar a dtugtar sdkconfig, ina bhfuil na paraiméadair chumraíochta do na comhpháirteanna go léir laistigh den tionscadal. An sdkconfig file a ghintear go huathoibríoch ag an gcóras tiomsaithe agus is féidir é a mhodhnú agus a athghiniúint leis an ordú idf.py menuconfig. Tagann na roghanna menuconfig go príomha ó Kconfig.projbuild an tionscadail agus Kconfig na gcomhpháirteanna. Go ginearálta cuireann forbróirí comhpháirteanna míreanna cumraíochta i Kconfig chun an chomhpháirt a dhéanamh solúbtha agus inchumraithe.
Eolaire tógála De réir réamhshocraithe, stórálann an t-eolaire tógála laistigh den tionscadal idirmheánach files agus an fi-
Caibidil 4. Timpeallacht Forbartha a Bhunú 49

na cláir inrite ginte ag an ordú tógála idf.py. Go ginearálta, ní gá rochtain dhíreach a dhéanamh ar ábhar an eolaire tógála. Soláthraíonn ESP-IDF orduithe réamhshainithe chun idirghníomhú leis an eolaire, mar shampla an t-ordú flash idf.py a úsáid chun an dénártha tiomsaithe a aimsiú go huathoibríoch file agus é a splancadh chuig an seoladh flash sonraithe, nó ag baint úsáide as an ordú idf.py fullclean chun an t-eolaire tógála iomlán a ghlanadh.
Tábla deighilte (partitions.csv) Tá tábla deighilte ag teastáil ó gach tionscadal chun an spás splanc a roinnt agus chun méid agus seoladh tosaigh an chláir inrite agus an spás sonraí úsáideora a shonrú. Cuirfidh an clár uasghrádaithe Command idf.py flash nó OTA an firmware ar an seoladh comhfhreagrach de réir an tábla seo. Soláthraíonn ESP-IDF roinnt táblaí deighilte réamhshocraithe i gcomhpháirteanna/partition_table, ar nós partitions_singleapp.csv agus partitions_two_ ota.csv, ar féidir iad a roghnú i menuconfig.
Murar féidir le tábla deighilte réamhshocraithe an chórais riachtanais an tionscadail a chomhlíonadh, is féidir partitions.csv saincheaptha a chur leis an eolaire tionscadail agus é a roghnú i menuconfig.
4.3.3 Rialacha Tógála Réamhshocraithe an Chórais Tiomsúcháin
Rialacha maidir le comhpháirteanna a bhfuil an t-ainm céanna orthu a shárú Le linn an phróisis chuardaigh comhpháirteanna, leanann an córas tiomsaithe ord sonrach. Cuardaíonn sé comhpháirteanna inmheánacha ESP-IDF ar dtús, lorgaíonn sé comhpháirteanna den tionscadal úsáideora, agus déanann sé cuardach ar chomhpháirteanna in EXTRA_COMPONENT_DIRS. I gcásanna ina bhfuil comhpháirteanna a bhfuil an t-ainm céanna orthu i gceann de na heolairí iolracha, sáróidh an chomhpháirt a fuarthas san eolaire deiridh aon chomhpháirteanna roimhe seo leis an ainm céanna. Ceadaíonn an riail seo do shaincheapadh comhpháirteanna ESP-IDF laistigh den tionscadal úsáideora, agus an cód ESP-IDF bunaidh a choinneáil slán.
Rialacha maidir le comhpháirteanna coitianta a áireamh de réir réamhshocraithe Mar a luadh i roinn 4.3.2, ní mór do chomhpháirteanna a spleáchais ar chomhpháirteanna eile a shonrú go sainráite sa CMakeLists.txt. Mar sin féin, cuirtear comhpháirteanna coitianta ar nós freertos san áireamh go huathoibríoch sa chóras tógála de réir réamhshocraithe, fiú mura bhfuil a gcaidreamh spleáchais sainithe go sainráite sa script tiomsaithe. I measc na gcomhpháirteanna coitianta ESP-IDF tá freertos, Newlib, heap, log, soc, esp_rom, esp_common, xtensa/riscv, agus cxx. Má úsáidtear na comhpháirteanna coitianta seo seachnaítear obair athchleachtach agus CMakeLists.txt á scríobh agus é a dhéanamh níos gonta.
Rialacha maidir le míreanna cumraíochta a shárú Is féidir le forbróirí paraiméadair chumraíochta réamhshocraithe a chur leis trí chumraíocht réamhshocraithe a chur leis file ainmnithe sdkconfig.defaults don tionscadal. Le haghaidh example, ag cur CONFIG_LOG_ leis
50 ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang: Treoir Chuimsitheach ar IoT

DEFAULT_LEVEL_NONE = y is féidir an comhéadan UART a chumrú chun gan sonraí loga a phriontáil de réir réamhshocraithe. Ina theannta sin, más gá paraiméadair shonracha a shocrú do sprioc ar leith, cumraíocht file ainmnithe sdkconfig.defaults.TARGET_NAME is féidir a chur leis, áit ar féidir TARGET_NAME a bheith esp32s2, esp32c3, agus mar sin de. Na cumraíochta seo files a allmhairiú isteach sa sdkconfig le linn tiomsaithe, leis an chumraíocht réamhshocraithe ginearálta file sdkconfig.defaults á n-iompórtáil ar dtús, agus an chumraíocht sprioc-shonrach ina dhiaidh sin file, mar shampla sdkconfig.defaults.esp32c3. I gcásanna ina bhfuil míreanna cumraíochta leis an ainm céanna, an chumraíocht deiridh file sáróidh an chéad cheann.
4.3.4 Réamhrá don Script Tiomsaithe
Agus tionscadal á fhorbairt ag baint úsáide as ESP-IDF, ní hamháin go gcaithfidh forbróirí cód foinse a scríobh ach ní mór dóibh freisin CMakeLists.txt a scríobh don tionscadal agus do na comhpháirteanna. Is téacs é CMakeLists.txt file, ar a dtugtar freisin script tiomsaithe, a shainíonn sraith rudaí tiomsaithe, míreanna cumraíochta tiomsaithe, agus orduithe chun próiseas tiomsaithe an chóid foinse a threorú. Tá córas tiomsaithe ESP-IDF v4.3.2 bunaithe ar CMake. Chomh maith le tacú le feidhmeanna agus orduithe CMake dúchais, sainíonn sé freisin sraith feidhmeanna saincheaptha, rud a fhágann go bhfuil sé i bhfad níos éasca scripteanna tiomsaithe a scríobh.
Áirítear go príomha ar na scripteanna tiomsaithe in ESP-IDF an script tiomsaithe tionscadail agus na scripteanna tiomsaithe comhpháirteanna. Tugtar script tiomsaithe an tionscadail ar an CMakeLists.txt i bhfréamheolaire an tionscadail, a threoraíonn próiseas tiomsaithe an tionscadail ar fad. Cuimsíonn script tiomsaithe tionscadail bhunúsach na trí líne seo a leanas de ghnáth:
1. cmake_minimum_required(VERSION 3.5) 2. cuimsigh($ENV{IDF_PATH}/tools/cmake/project.cmake) 3. tionscadal(myProject)
Ina measc, ní mór an cmake_minimum_required (VERSION 3.5) a chur ar an gcéad líne, a úsáidtear chun an uimhir leagain íosta CMake a theastaíonn don tionscadal a léiriú. Go ginearálta bíonn leaganacha níos nuaí de CMake comhoiriúnach siar le leaganacha níos sine, mar sin coigeartaigh uimhir an leagain dá réir agus orduithe CMake níos nuaí á n-úsáid chun comhoiriúnacht a chinntiú.
áirítear ($ENV {IDF_PATH}/tools/cmake/project.cmake) iompórtálann míreanna cumraíochta réamhshainithe agus orduithe córas tiomsaithe ESP-IDF, lena n-áirítear rialacha réamhshocraithe tógála an chórais tiomsaithe a bhfuil cur síos air i Roinn 4.3.3. tionscadal(myProject) cruthaíonn sé an tionscadal féin agus sonraíonn sé a ainm. Úsáidfear an t-ainm seo mar dhénártha an aschuir deiridh file ainm, ie, myProject.elf agus myProject.bin.
Is féidir le comhpháirteanna iolracha a bheith ag tionscadal, lena n-áirítear an phríomh-chomhpháirt. Tá CMakeLists.txt san eolaire barrleibhéil de gach comhpháirt file, ar a dtugtar an script tiomsaithe comhpháirte. Úsáidtear scripteanna tiomsaithe comhpháirteanna go príomha chun spleáchais comhpháirteanna, paraiméadair chumraíochta, cód foinse a shonrú files, agus ceanntásc san áireamh files le haghaidh
Caibidil 4. Timpeallacht Forbartha a Bhunú 51

tiomsú. Le feidhm shaincheaptha ESP-IDF idf_component_register, is é seo a leanas an cód íosta a theastaíonn le haghaidh script tiomsaithe comhpháirte:

1. idf_component_register(SRCS “src1.c”

INCLUDE_DIRS “cuir san áireamh”

TÁ comhpháirt1 ag teastáil uait

Soláthraíonn paraiméadar SRCS liosta foinse files sa chomhpháirt, scartha le spásanna má tá iolrach ann files. Soláthraíonn an paraiméadar INCLUDE_DIRS liosta ceanntásca poiblí file eolairí don chomhpháirt, a chuirfear leis an cosán cuardaigh le haghaidh comhpháirteanna eile a bhraitheann ar an gcomhpháirt reatha. Sainaithnítear sa pharaiméadar REQUIRES spleáchais phoiblí na comhpháirte reatha. Ní mór do chomhpháirteanna a lua go sainráite cé na comhpháirteanna a bhfuil siad ag brath orthu, amhail comhpháirt2 ag brath ar chomhpháirt1. Mar sin féin, don phríomh-chomhpháirt, atá ag brath ar na comhpháirteanna go léir de réir réamhshocraithe, is féidir an paraiméadar REQUIRES a fhágáil ar lár.

Ina theannta sin, is féidir orduithe dúchais CMake a úsáid freisin sa script tiomsaithe. Le haghaidh example, bain úsáid as an tacar ordaithe chun athróga a shocrú, mar shampla set(ATHRÚCHÁN “LUACH”).

4.3.5 Buneolas ar Chomhorduithe
Úsáideann ESP-IDF CMake (uirlis chumraíochta tionscadail), Ninja (uirlis tógála tionscadail) agus esptool (uirlis flash) sa phróiseas tiomsaithe cód. Tá ról difriúil ag gach uirlis sa phróiseas tiomsaithe, tógála agus flash, agus tacaíonn sé le horduithe oibriúcháin éagsúla freisin. Chun oibriú úsáideora a éascú, cuireann ESP-IDF idf.py ceann tosaigh aontaithe leis a ligeann do na horduithe thuas a ghlaoch go tapa.
Sula n-úsáideann idf.py, cinntigh:
· Cuireadh an athróg timpeallachta IDF_PATH de ESP-IDF leis an teirminéal reatha. · Is é an t-eolaire forghníomhaithe orduithe buneolaire an tionscadail, lena n-áirítear an
script tiomsaithe an tionscadail CMakeLists.txt.
Is iad seo a leanas na horduithe coitianta ag idf.py:
· idf.py –help: ag taispeáint liosta orduithe agus a dtreoracha úsáide. · sprioc socraithe idf.py : an tiomsú a shocrú taidf.py fullcleanrget, mar sin
mar ionadach le esp32c3. · idf.py menuconfig: ag seoladh menuconfig, cumraíocht ghrafach teirminéil
uirlis, is féidir a roghnú nó a mhodhnú roghanna cumraíochta, agus na torthaí cumraíochta a shábháil sa sdkconfig file. · tógáil idf.py: tiomsú cód a thionscnamh. An idirmheánach files agus déanfar an clár inrite deiridh a ghineann an tiomsú a shábháil in eolaire tógála an tionscadail de réir réamhshocraithe. Tá an próiseas tiomsaithe incriminteach, rud a chiallaíonn mura bhfuil ach foinse amháin file a mhodhnú, ach amháin an modhnaithe file a thiomsú an chéad uair eile.

52 ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang: Treoir Chuimsitheach ar IoT

· idf.py glan: an t-idirmheánach a ghlanadh files ginte ag tiomsú an tionscadail. Beidh iallach ar an tionscadal ar fad a chur le chéile sa chéad tiomsú eile. Tabhair faoi deara nach scriosfar cumraíocht CMake agus na modhnuithe cumraíochta a rinne menuconfig le linn glantacháin.
· idf.py fullclean: an t-eolaire tógála iomlán a scriosadh, lena n-áirítear gach aschur cumraíochta CMake files. Agus an tionscadal á thógáil arís, déanfaidh CMake an tionscadal a chumrú ón tús. Tabhair faoi deara le do thoil go scriosfaidh an t-ordú seo gach rud go hathchúrsach files san eolaire tógála, mar sin bain úsáid as go cúramach é, agus cumraíocht an tionscadail file ní scriosfar.
· idf.py flash: flashing an clár inrite dénártha file ginte ag tógáil go dtí an sprioc ESP32-C3. Na roghanna -p agus -b a úsáidtear chun ainm gléas an chalafoirt srathach agus an ráta baud le haghaidh splancadh a shocrú, faoi seach. Mura sonraítear an dá rogha seo, déanfar an calafort sraitheach a bhrath go huathoibríoch agus úsáidfear an ráta baud réamhshocraithe.
· monatóir idf.py: ag taispeáint aschur port srathach an sprice ESP32-C3. Is féidir an rogha -p a úsáid chun ainm gléas an chalafoirt srathach taobh óstaigh a shonrú. Le linn priontála port srathach, brúigh an teaglaim eochair Ctrl+] chun an monatóir a fhágáil.
Is féidir na horduithe thuas a chomhcheangal freisin de réir mar is gá. Le haghaidh example, déanfaidh an t-ordú idf.py monatóir flash a thógáil cód a thiomsú, a flash, agus an monatóir port srathach a oscailt in ord.
Is féidir leat cuairt a thabhairt ar https://bookc3.espressif.com/build-system chun tuilleadh eolais a fháil faoi chóras tiomsaithe ESP-IDF.
4.4 Cleachtais: Example Clár “Blink”
4.4.1 Example Anailís
Glacfaidh an chuid seo leis an gclár Blink mar example chun anailís a dhéanamh ar an file struchtúr agus rialacha códaithe fíorthionscadail go mion. Cuireann an clár Blink an éifeacht blinking LED i bhfeidhm, agus tá an tionscadal suite san eolaire examples/get-started/blink, ina bhfuil foinse file, cumraíocht files, agus roinnt scripteanna tiomsaithe.
Tá an tionscadal solais chliste a tugadh isteach sa leabhar seo bunaithe ar an seanample clár. Cuirfear feidhmeanna leis de réir a chéile i gcaibidlí níos déanaí chun é a chur i gcrích ar deireadh.
Cód foinseach Chun an próiseas forbartha iomlán a léiriú, tá an clár Blink cóipeáilte chuig esp32c3-iot-projects/device firmware/1 blink.
Struchtúr eolaire an tionscadail blink files léirithe i bhFíor 4.15.
Níl ach príomh-eolaire amháin sa tionscadal blink, ar comhpháirt speisialta é sin
Caibidil 4. Timpeallacht Forbartha a Bhunú 53

Fíor 4.15 . File struchtúr eolaire an tionscadail blink

a áireamh mar a thuairiscítear i gcuid 4.3.2. Úsáidtear an príomhchomhadlann go príomha chun cur i bhfeidhm na feidhme app_main() a stóráil, arb é an pointe iontrála chuig an gclár úsáideora é. Ní chuimsíonn an tionscadal blink an t-eolaire comhpháirteanna, mar gheall ar seo example ní gá ach na comhpháirteanna a thagann le ESP-IDF a úsáid agus nach bhfuil comhpháirteanna breise ag teastáil uathu. Úsáidtear an CMakeLists.txt atá sa tionscadal claonta chun an próiseas tiomsaithe a threorú, agus úsáidtear Kconfig.projbuild chun míreanna cumraíochta a chur leis an seanample clár i menuconfig. Eile gan ghá fileNí dhéanfaidh s difear do thiomsú an chóid, mar sin ní phléifear iad anseo. Réamhrá mionsonraithe ar an tionscadal blink.... files mar seo a leanas.

1. Áirítear /*blink.c an ceanntásc seo a leanas files*/

2. #cuir san áireamh

// Ceanntásc leabharlainne Caighdeán C file

3. #cuir “freertos/freeRTOS.h” // príomhtheideal FreeRTOS san áireamh file

4. #cuir “freertos/task.h” san áireamh

// Ceanntásc Tasc FreeRTOS file

5. #cuir “sdkconfig.h” san áireamh

// Ceanntásc cumraíochta file ginte ag kconfig

6. #cuir "tiománaí/gpio.h" san áireamh

// ceanntásc tiománaí GPIO file

An fhoinse file Tá sraith ceanntásca i blink.c files a fhreagraíonn d'fheidhm dhearbhú-

ions. Go ginearálta leanann ESP-IDF an t-ord ina n-áirítear ceanntásc caighdeánach leabharlainne files, saorR-

ceanntásc TOS files, ceanntásc tiománaí files, ceanntásc comhpháirt eile files, agus ceanntásc an tionscadail files.

An t-ord ina gceannteideal files san áireamh féadfaidh sé difear a dhéanamh don toradh tiomsaithe deiridh, mar sin déan iarracht

lean na rialacha réamhshocraithe. Ba chóir a thabhairt faoi deara go ngintear sdkconfig.h go huathoibríoch

le kconfig agus ní féidir é a chumrú ach tríd an ordú idf.py menuconfig.

Modhnú díreach ar an gceanntásc seo file beidh sé frithscríofa.

1. /* Is féidir leat an GPIO a fhreagraíonn don LED a roghnú i idf.py menuconfig, agus is é toradh modhnuithe menuconfig ná luach CONFIG_BLINK

Athrófar _GPIO. Is féidir leat freisin an sainmhíniú macra a mhodhnú go díreach

anseo, agus athraigh CONFIG_BLINK_GPIO go luach seasta.*/ 2. #define BLINK_GPIO CONFIG_BLINK_GPIO

3. app_main(folamh) ar neamhní

4. {

/* Cumraigh IO mar fheidhm réamhshocraithe GPIO, cumasaigh mód tarraingt suas, agus

díchumasaigh modhanna ionchuir agus aschuir*/

gpio_reset_pin(BLINK_GPIO);

54 ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang: Treoir Chuimsitheach ar IoT

8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. }

/* Socraigh GPIO go mód aschuir*/ gpio_set_direction(BLINK_GPIO, GPIO_MODE_OUTPUT); agus(1) {
/* Loga priontála*/ printf (“an LEDn a mhúchadh”); /* Múch an LED (aschur leibhéal íseal)*/ gpio_set_level(BLINK_GPIO, 0); /* Moill (1000 ms)*/ vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS); printf (“an LEDn á chasadh air”); /* Cas ar an LED (aschur ardleibhéal)*/ gpio_set_level(BLINK_GPIO, 1); vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS); }

Feidhmíonn an app_main() sa Blink example clár feidhmíonn sé mar phointe iontrála do chláir úsáideoirí. Is feidhm shimplí é gan aon pharaiméadair agus gan aon luach tuairisceáin. Glaoitear an fheidhm seo tar éis don chóras tús a chur leis, lena n-áirítear tascanna ar nós an port srathach loga a thúsú, croí amháin/déthoiseach a chumrú, agus an faire a chumrú.

Ritheann an fheidhm app_main() i gcomhthéacs taisc darb ainm príomhlíonra. Is féidir méid cruachta agus tosaíocht an taisc seo a choigeartú i menuconfig Componentconfig Coiteann a bhaineann le ESP.

Le haghaidh tascanna simplí cosúil le blinking LED, is féidir an cód riachtanach ar fad a chur i bhfeidhm go díreach san fheidhm app_main(). Is éard atá i gceist leis seo go hiondúil an GPIO a fhreagraíonn don LED a thúsú agus lúb tamall(1) a úsáid chun an LED a scoránaigh air agus as. Nó, is féidir leat FreeRTOS API a úsáid chun tasc nua a chruthú a láimhseálann an caochadh LED. Nuair a bheidh an tasc nua cruthaithe go rathúil, is féidir leat an fheidhm app_main () a fhágáil.

Ábhar na príomh/CMakeLists.txt file, a threoraíonn an próiseas tiomsaithe don phríomh-chomhpháirt, mar seo a leanas:

1. idf_component_register(SRCS “blink.c” INCLUDE_DIRS “.” )

Ina measc, ní thugann príomh/CMakeLists.txt ach feidhm chórais tiomsaithe amháin, is é sin idf_component_register. Cosúil leis an CMakeLists.txt don chuid is mó de na comhpháirteanna eile, cuirtear blink.c le SRCS, agus an fhoinse files a chuirtear le SRCS a thiomsú. Ag an am céanna, ba cheart “.”, a sheasann don chonair ina bhfuil CMakeLists.txt suite, a chur le INCLUDE_DIRS mar na heolairí cuardaigh don cheanntásc files. Seo a leanas ábhar CMakeLists.txt:
1. #Sonraigh v3.5 mar an leagan CMake is sine a dtacaíonn an tionscadal reatha leis 2. Ní mór #leaganacha níos ísle ná v3.5 a uasghrádú sula leanann an tiomsú ar aghaidh 3. cmake_minimum_required(VERSION 3.5) 4. #Cuir isteach cumraíocht réamhshocraithe CMake an ESP -Córas tiomsaithe IDF

Caibidil 4. Timpeallacht Forbartha a Bhunú 55

5. cuimsigh($ENV{IDF_PATH}/tools/cmake/project.cmake) 6. #Cruthaigh tionscadal darb ainm “blink” 7. tionscadal(myProject)
Ina measc, cuimsíonn an CMakeLists.txt sa fhréamh-eolaire go príomha $ENV{IDF_ PATH}/tools/cmake/project.cmake, arb é an príomhchumraíocht CMake file arna sholáthar ag ESP-IDF. Úsáidtear é chun con

Doiciméid / Acmhainní

Espressif Systems ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang [pdfTreoir Úsáideora
ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang, ESP32-C3, Eachtraíochta Gan Sreang, Eachtraíochta

Tagairtí

Lámhleabhar Úsáideora

ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang

ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang

Treoir Chuimsitheach ar IoT

Sonraíochtaí

Treoracha Úsáide Táirge

Ullmhúchán

Réamhrá agus Cleachtadh Tionscadail IoT

Cleachtais: Tionscadal Solais Chliste

Struchtúr an Tionscadail

Feidhmeanna Tionscadail

Ullmhú Crua-earraí

Próiseas Forbartha

Réamhrá do ESP RainMaker

Cad é ESP RainMaker?

Cur i bhFeidhm ESP RainMaker

Cleachtais: Príomhphointí le Forbairt le ESP RainMaker

Gnéithe de ESP RainMaker

Timpeallacht Forbartha a Bhunú

Crua-earraí agus Forbairt Tiománaithe

Dearadh Crua-earraí Táirgí Solais Chliste bunaithe ar ESP32-C3

Gnéithe agus Comhdhéanamh Táirgí Solais Chliste

Dearadh Crua-earraí Croíchórais ESP32-C3

CCanna

Q: Cad é ESP RainMaker?

C: Conas is féidir liom an timpeallacht forbartha a bhunú le haghaidh
ESP32-C3?

C: Cad iad na gnéithe de ESP RainMaker?

Doiciméid / Acmhainní

Tagairtí

Fág trácht

Cealaigh freagra

ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang

ESP32-C3 Eachtraíochta Gan Sreang

Treoir Chuimsitheach ar IoT

Sonraíochtaí

Treoracha Úsáide Táirge

Ullmhúchán

Réamhrá agus Cleachtadh Tionscadail IoT

Cleachtais: Tionscadal Solais Chliste

Struchtúr an Tionscadail

Feidhmeanna Tionscadail

Ullmhú Crua-earraí

Próiseas Forbartha

Réamhrá do ESP RainMaker

Cad é ESP RainMaker?

Cur i bhFeidhm ESP RainMaker

Cleachtais: Príomhphointí le Forbairt le ESP RainMaker

Gnéithe de ESP RainMaker

Timpeallacht Forbartha a Bhunú

Crua-earraí agus Forbairt Tiománaithe

Dearadh Crua-earraí Táirgí Solais Chliste bunaithe ar ESP32-C3

Gnéithe agus Comhdhéanamh Táirgí Solais Chliste

Dearadh Crua-earraí Croíchórais ESP32-C3

CCanna

Q: Cad é ESP RainMaker?

C: Conas is féidir liom an timpeallacht forbartha a bhunú le haghaidh ESP32-C3?

C: Cad iad na gnéithe de ESP RainMaker?

Doiciméid / Acmhainní

Tagairtí

Poist Gaolmhara

Fág trácht

Cealaigh freagra

C: Conas is féidir liom an timpeallacht forbartha a bhunú le haghaidh
ESP32-C3?