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:

• https://www.python.org/downloads/
• https://git-scm.com/downloads/

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

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

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

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:

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:

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

Inicie o menu de configuração do projeto, digitando:

O seguinte menu será apresentado, após alguns instantes:

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

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:

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:

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

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.