Configurando o ambiente de desenvolvimento do ESP32 no Windows

Para os desinformados, o ESP32 é um novo microcontrolador, sucessor do ESP8266, criado e desenvolvido pela Espressif Sistemas, lançado em setembro de 2016. Sua principal inovação, assim como seu antecessor, consiste no uso de módulos de conectividade sem fio para projetos de IoT. O novo dispositivo conta com WiFi, Bluetooth e com um arsenal de periféricos que o torna superior ao Arduíno, nos quesitos de memória, processamento, entre outros.

 

A finalidade deste artigo é auxiliar o leitor na instalação e configuração do ambiente para o desenvolvimento de trabalhos e projetos que venham a utilizar o ESP32.

 

As principais plataformas de desenvolvimento de aplicações para o ESP32 são:

  • ESP-IDF: framework desenvolvido pela própria ESPRESSIF para o ESP32. É um ambiente mais robusto, porém complicado de usar;
  • Arduino IDE: é possível configurar o ambiente do próprio Arduino para manipular o ESP32. Por ser um ambiente mais conhecido, se torna um meio mais simples e acessível para iniciantes.

 

 

Instalação do módulo da ESP32 no IDE do Arduino

 

No caso do Windows, o procedimento de instalação se divide nas seguintes etapas:

  • Baixar e instalar o Python (versão 2.7 ou superior);
  • Baixar e instalar o Git;
  • Clonar o repositório;
  • Executar a aplicação get.exe.

 

O Python e o Git podem ser baixados dos seguintes sites, respectivamente:

 

Para clonar o repositório, execute a interface gráfica do Git:

 

ESP32 no Windows - Interface gráfica do Git.
Figura 1: Interface gráfica do Git.

 

Selecione a opção "Clone Existing Repository". No campo "Source location", coloque o seguinte link:

https://github.com/espressif/arduino-esp32.git

 

No campo "Target Directory", selecione o local que o IDE do Arduino foi instalado. Deve ser algo parecido com:

C:/Users/[SEU_NOME_USUARIO]/Documents/Arduino/hardware/espressif/esp32

 

Menu para clonar um repositório.
Figura 2: Menu para clonar um repositório.

 

Após a instalação, na pasta tools, execute o arquivo get.exe e aguarde que os programas sejam baixados e configurados. Depois desse procedimento, o prompt de comando será fechado automaticamente.

 

Isso encerra a instalação do módulo do ESP32. Agora, para realizar projetos com essa placa, basta programar normalmente no IDE do Arduino, porém, ao invés de selecionar uma placa do Arduino, selecione a sua versão do ESP32.

 

 

Instalação do módulo da ESP32 com o ESP-IDF

 

Continuando com o Windows, para desenvolver aplicações para o ESP32, você precisará:

  • Do Toolchain, que é um conjunto de ferramentas de compilação;
  • Do ESP-IDF, que contém a API para o ESP32 e scripts para operarem a Toolchain;
  • Um editor de texto para escrever programas;
  • Da placa ESP32 e um cabo para conectá-la ao computador.

 

A preparação do ambiente de desenvolvimento consiste em 3 passos:

  • Configurar a Toolchain;
  • Baixar o ESP-IDF do GitHub;
  • Instalar e configurar o Eclipse.

 

Uma vez que o ambiente esteja configurado, vamos à aplicação. O processo de configurar a aplicação pode ser divido em 4 etapas:

  • Configurar o projeto e escrever o código;
  • Compilar o projeto e anexá-lo à aplicação;
  • Executar o projeto no ESP32;
  • Monitorar e corrigir os erros da aplicação.

 

Seguindo o primeiro passo, vamos configurar a Toolchain. O jeito mais rápido de proceder é instalar uma pré-definida, que pode ser baixada aqui.

 

Extraia o arquivo zip em C: e depois abra o terminal MINGW32, localizado em C:msys32mingw32.exe. Crie uma pasta com o nome de esp, com o seguinte comando:

mkdir -p ~/esp

 

Essa pasta será a localização padrão para desenvolver aplicações do ESP32.

 

Obtendo o ESP-IDF

 

Além da Toolchain, você também precisará das bibliotecas específicas do ESP32. Para obtê-las, digite no mesmo terminal utilizado anteriormente o seguinte:

cd ~/esp
git clone --recursive https://github.com/espressif/esp-idf.git

 

A Toolchain acessa o ESP-IDF utilizando a variável de ambiente IDF_PATH. Se esta variável não estiver definida, os projetos não são devidamente executados. Essa variável deve ser configurada toda vez que o computador é iniciado, ou permanentemente, no perfil do usuário. Para fazer isso, siga as seguintes instruções:

  • Crie um novo arquivo script na pasta: C:/msys32/etc/profile.d/,, com o nome de export_idf_path.sh;
  • Identifique o caminho para o diretório do ESP-IDF. Deve ser algo parecido com C:msys32homeuser-nameespesp-idf;
  • Adicione no script o comando export, da seguinte forma: export IDF_PATH="C:/msys32/home/user-name/esp/esp-idf"
  • Se você não quiser que a variável IDF_PATH seja definida permanentemente, basta abrir o terminal MSYS2 e digitar o comando: export IDF_PATH="C:/msys32/home/user-name/esp/esp-idf"

 

Configurando o projeto

 

Para exemplificar o processo de criação e manipulação de um projeto no ESP32, vamos utilizar um código pré-definido, que pode ser encontrado no diretório examples, no ESP-IDF. Primeiramente vamos copiar o projeto hello_world para o diretório esp, digitando o seguinte comando no terminal:

cd ~/esp
cp -r $IDF_PATH/examples/get-started/hello_world

 

Agora, na janela do terminal, vá para o diretório hello_world, digitando:

cd /esp/hello_world

 

Inicie o menu de configuração do projeto, digitando:

make menuconfig

 

O seguinte menu será apresentado, após alguns instantes:

 

Menu de configuração do ESP-IDF.
Figura 3: Menu de configuração do ESP-IDF.

 

Uma vez no menu, navegue para Serial flasher config > Default serial port e digite a porta serial que será utilizada pelo ESP32:

 

Menu de configuração do flasher.
Figura 4: Menu de configuração do flasher.

 

 

Assim que as configurações estão devidamente atualizadas, é possível compilar a aplicação e todos os componentes do ESP-IDF. Para fazer isso, digite no terminal:

make flash

 

E, se não houver nenhum problema, você verá mensagens descrevendo o processo de carregamento.

 

Monitor

 

Para ver se a aplicação “hello_world” está de fato funcionando, digite:

make monitor

 

Algumas linhas abaixo, você deve ver a mensagem “Hello world!” aparecendo no terminal.

 

Isso encerra o processo de configuração de um projeto utilizando o ESP-IDF. Agora que o ambiente está devidamente configurado, as aplicações do ESP32 podem ser trabalhadas.

 

 

Saiba mais

 

ESP32: o sucessor do ESP8266

Usando o ULP do ESP32 em projetos Low Power

Conhecendo o co-processador ULP (Ultra Low Power) do ESP32

 

Referências

 

https://github.com/espressif/arduino-esp32/blob/master/README.md#installation-instructions

https://esp-idf.readthedocs.io/en/latest/get-started/

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Gabriel Almeida
Estudante de Engenharia da Computação pela UNIFESP, dando seus primeiros passos no mundo dos embarcados, em virtude de um projeto de iniciação científica que visa o uso de IoT para sensoriamento no meio hospitalar.

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