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ESP32 を使ったファームウェア開発の基礎

TWELITE SPOT のファームウェア開発に向けて、ESP32 の Hello World を試す

ESP32 は、単体でも無線 LAN によるシステムを構築することができます。例えば、ホストした Web ページにデータを表示したり、データを WebSocket で LAN 内のサーバに送信したり、クラウドサービスへ REST API を投げたりすることができます。

TWELITE SPOT は、この ESP32 に TWELITE を組み合わせることで、多数の小型で省電力な無線タグを利用できるようにした製品です。

用意するもの

環境を構築する

1. IDE を導入する 🚛

コンピュータに Arduino IDE 1.x を導入していない場合は、Arduino 公式ダウンロードページから Legacy IDE (1.8.X) をダウンロードのうえ、これをインストールしてください。

2. ツールチェインを導入する 🚚

Arduino IDE 1.x に Arduino core for the ESP32 を導入していない場合は、ボードマネージャの URL に下記を追加し、esp32 ボード定義をインストールしてください。

        
https://espressif.github.io/arduino-esp32/package_esp32_index.json

3. ボード設定を行う ⚙️

TWELITE SPOT に合わせて、Arduino core for the ESP32 の設定を行います。

ボード種別を選択する

ツールバーの ツール -> ボード -> ESP32 Arduino -> ESP32 Dev Module を選択してください。

ESP32 Dev Module の場所

ESP32 Dev Module の場所

ボード設定を行う

下図と同様に設定してください。

設定後の内容

設定後の内容

TWELITE SPOT を準備する

1. フタをはずす ⛏️

TWELITE SPOT のケース上面のフタをはずしてください。

スイッチやコネクタ類が露出します。

各部の名称

各部の名称

2. TWELITE R3 / R2 をつなぐ 🔌

ESP32用 7P インターフェイス(ESP32 と記載)に TWELITE R3 / R2 を接続してください。

接続例 (ESP32)

接続例 (ESP32)

3. USB-C 電源をつなぐ ⚡

側面の USB-C コネクタ に 5V 電源を供給してください。

スケッチを動かす

Arduino では、プログラムコード/プロジェクトのことをスケッチと呼びます。

1. スケッチを作成する 👨‍💻

ESP32 から文字列をシリアル出力し、Arduino IDE のシリアルモニタに出力する Hello World スケッチを作成します。

スケッチ作成画面

スケッチ作成画面

Arduino IDE を起動して、下記のコードを入力してください。

        
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("Hello, World!");
}

void loop() {
}

setup() の内容は起動時に一度だけ実行されます。一方、loop() の内容は際限なく繰り返し実行されます。

2行目では、シリアルポートのボーレート(通信速度)を 115200bps に設定しています。

        
  Serial.begin(115200);

3行目では、"Hello, World!" という文字列をシリアルポートに出力しています。

        
  Serial.println("Hello, World!");

2. スケッチを書き込む ⚒️

シリアルポートを選択する

ツール -> シリアルポート メニューから、 接続したデバイス(TWELITE R シリーズ)のポートを選択してください。

シリアルポート選択

シリアルポート選択

ESP32 を起動する

ESP32 をプログラムモードで起動します。

ESP32 リセットスイッチ EN(RST) と ESP32 ブートスイッチ BOOT を押し、EN(RST) -> BOOT の順で離してください。

ボタンの位置

ボタンの位置

スケッチを書き込む

Arduino IDE 上部の マイコンボードに書き込む ボタンをクリックしてください。

書き込み完了画面

書き込み完了画面

3. シリアルモニタを開く 🖥️

画面を開く

Arduino IDE 右上の シリアルモニタ ボタンをクリックしてください。

右上にシリアルモニタボタンがある

右上にシリアルモニタボタンがある

設定する

シリアルモニタ画面の右下のボーレートを 115200 に設定してください。

ボーレート設定

ボーレート設定

4. スケッチを動かす 🚀

ESP32 を再起動する

書き込みが完了したら、TWELITE SPOT の ESP32 リセットスイッチ EN(RST) を押して離し、ESP32 をリセットしてください。

リセットスイッチの位置

リセットスイッチの位置

シリアルモニタを確認する

シリアルモニタに以下の文字列が表示されたら成功です。

        
Hello, World!
Hello World に成功した様子

Hello World に成功した様子