Den ESP32-WROOM gibt es in verschiedenen Bauformen, das abgebildete Modell hat 38 Pins
Er verfügt über Bluetooth und WiFi.
Board installieren
Trage unter Datei -> Einstellungen eine zusätzliche Boardverwalter-URL ein:
https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json
Board auswählen
- Icon für den Boardverwalter anklicken oder Werkzeuge-> Board -> Boardverwalter
- nach ESP32 suchen
- Board installieren
Wenn der ESP32-WROOM nicht automatisch erkannt wurde, klicke auf "Wähle ein anderes Board und einen anderen Port" und suche nach esp32-wroom. Je nach Betriebssystem wird der USB-Port eine andere Bezeichnung haben.
Mit Steckbrett verwenden
Leider ist der ESP32-Wroom nicht "steckbretttauglich". Ich habe daher zwei Steckbretter zu einem zusammengefügt. Es ist wichtig, dass auf einer Seite die Plus- und Minusleiste erhalten bleibt.
Die optimale Position auf dem Steckbrett.
Pinbelegung
I2C-Bus
⇒Info
I2C-Pins
22 -> SCL
21 -> SDA
Beispiel: Anschluss eines LCD
So sieht es aus:
Das dazugehörige Programm:
Benötigte Bibliothek installieren
#include "LCDIC2.h"
// 4-zeiliges LCD
LCDIC2 lcd(0x27, 20, 4);
// 2-zeiliges LCD
// LCDIC2 lcd(0x3f, 16, 2);
void setup()
{
// Zufallsgenerator starten
randomSeed(analogRead(A0));
// LCD starten
lcd.begin();
// Cursor "verstecken"
lcd.setCursor(false);
// Ausgabe auf dem LCD
// Cursor auf Position 0 in Zeile 0 setzen
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Zufallszahlen:");
lcd.setCursor(0, 1);
for (int i = 1; i <= 6; i++)
{
int Zahl = random(1, 7);
lcd.print(String(Zahl));
lcd.print(" ");
}
}
void loop()
{
// bleibt leer, Programm läuft nur einmal
}
SPI-Bus
⇒Info
SPI-Pins
23 -> COPI/SDO
19 -> CIPO/SDI
18 -> CLK
5 -> CS
Schaltplan mit Adafruit 1,8-Zoll TFT
schwarz - GND
rot -> 5V
gelb - 22
grün -> 2
weiß -> 5
blau -> 23
grau -> 18
rot -> 3,3V oder 5V
Beispiel: Demo TFT
// Bibliotheken einbinden
#include "Adafruit_GFX.h"
#include "Adafruit_ST7735.h"
/*
SPI-Pins
23 -> COPI/SDO
19 -> CIPO/SDI (nicht verwendet)
18 -> CLK
5 -> CS
*/
#define TFT_CS 5
#define TFT_RST 22
#define TFT_DC 2
Adafruit_ST7735 tft = Adafruit_ST7735(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST);
void setup()
{
Serial.begin(9600);
delay(500);
Serial.println("Bildschirm: " + String(tft.height()) + " x " + String(tft.width()));
tft.initR(INITR_BLACKTAB);
// Rotation anpassen
tft.setRotation(2);
// schwarzer Hintergrund
tft.fillScreen(ST7735_BLACK);
// verschiedene Schriftgrößen
tft.setTextSize(1);
tft.setCursor(1, 5);
tft.setTextColor(ST7735_BLUE);
tft.print("Text");
delay(500);
tft.setTextSize(2);
tft.setCursor(1, 20);
tft.setTextColor(ST7735_GREEN);
tft.print("Text");
delay(500);
tft.setTextSize(3);
tft.setCursor(1, 40);
tft.setTextColor(ST7735_RED);
tft.print("Text");
delay(500);
tft.setTextSize(4);
tft.setCursor(1, 70);
tft.setTextColor(ST7735_YELLOW);
tft.print("Text");
delay(2000);
// Linien ziehen
tft.fillScreen(ST7735_BLACK);
for (int i = 1; i < tft.height(); i+=10)
{
tft.drawLine(1, i, tft.width(), i, ST7735_ORANGE);
}
delay(2000);
// Kreise zeichnen
tft.fillScreen(ST7735_BLACK);
tft.fillCircle(tft.width() / 2, tft.height() / 2, 50, ST7735_MAGENTA);
tft.fillCircle(tft.width() / 2, tft.height() / 2, 30, ST7735_GREEN);
tft.fillCircle(tft.width() / 2, tft.height() / 2, 10, ST7735_YELLOW);
delay(2000);
// Rechtecke zeichnen
tft.fillScreen(ST7735_BLACK);
tft.drawRect(1, 1, 50, 50, ST7735_ORANGE);
tft.drawRect(5, 5, 50, 50, ST7735_ORANGE);
tft.drawRect(10, 10, 50, 50, ST7735_ORANGE);
delay(2000);
// ausgefüllte Rechtecke zeichnen
tft.fillScreen(ST7735_BLACK);
tft.fillRect(5, 5, 50, 50, ST7735_GREEN);
tft.fillRect(10, 10, 70, 70, ST7735_BLUE);
tft.fillRect(15, 15, 90, 90, ST7735_RED);
}
void loop()
{
// nichts zu tun, das Programm
// läuft nur einmal
}
Touch-Pins
Touch-Pins
32
33
27
14
12
13
4
2
15
Die Touch-Pins reagieren auf Veränderungen der Fähigkeit von Körpern oder Gegenständen elektrische Ladung zu speichern. Die menschliche Haut ist dazu in der Lage. Wird einer der Touch-Pins berührt, verändert sich der Messwert.
Beispiel:
Schließe ein Kabel am Touch-Pin 32 an.
void setup()
{
Serial.begin(9600);
delay(1000);
}
void loop()
{
Serial.print("Wert: ");
Serial.print(touchRead(32));
if (touchRead(32) < 20) Serial.println(" -> Pin berührt");
else Serial.println(" -> Pin nicht berührt");
delay(1000);
}
Beispiel: ⇒Klavier mit ESP32-Wroom
Digitale Pins
Digitale Pins
links
33
25
26
27
14
12
13
rechts
23
22 (I²C)
21 (I²C)
19
18
5
17
16
4
2
15
Das Blinkprogramm an Pin 18
int LED = 18;
void setup()
{
pinMode(LED, OUTPUT);
}
void loop()
{
digitalWrite(LED, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(LED, LOW);
delay(1000);
}
Analoge Pins
Es stehen zwei ADC-Wandler (Analog Digital Converter) mit einer Auflösung von 9 Bit bis 12 Bit zur Verfügung. Wenn WiFi verwendet wird, können nur die Pins 32 bis 39 als analoge Eingänge angesprochen werden. Das Signal wird in Werte zwischen 0 und 4095 umgewandelt.
Die Auflösung des ADC-Wandlers kann zwischen 9-Bit (0 - 511), 10 Bit (0 - 1023), 11 Bit (0 - 2047) und 12 Bit (0 - 4095) Die Standardeinstellung ist 12 Bit. Die Anweisung analogReadResolution() beeinflusst den ADC-Wandler.
Beispiel:
void setup()
{
Serial.begin(9600);
analogReadResolution(10);
}
void loop()
{
Serial.println("ADC-Wert: " + String(analogRead(35)));
delay(200);
}
Analoge Pins
36
39
34
35
32
33
Beispiel:
Potentiometer an Pin 35
// Potentiometer an Pin 35
int Potentiometer = 35;
// Variable für den gelesenen Wert
int GelesenerWert = 0;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
delay(1000);
}
void loop()
{
// analogen Wert lesen
GelesenerWert = analogRead(Potentiometer);
Serial.println(GelesenerWert);
delay(500);
}
Ausgabe im Seriellen Plotter bei der Drehung des Potentiometers
Mit analogReadMilliVolts kann der Wert in Millivolt gelesen werden.
// Potentiometer an Pin 35
int Potentiometer = 35;
// Variable für den gelesenen Wert
int GelesenerWert;
int milliVolt;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
// auf serielle Verbindung warten
while (!Serial);
}
void loop()
{
// Werte lesen
GelesenerWert = analogRead(Potentiometer);
milliVolt = analogReadMilliVolts(Potentiometer);
// oder mit map Wertebereich übertragen
// milliVolt = map(analogReadMilliVolts(Potentiometer), 0, 3300, 0, 4095);
// Werte schreiben
// Titel im Plotter
Serial.print("Digital:");
Serial.print(GelesenerWert);
// mit , abschließen
Serial.print(",");
Serial.print("Millivolt:");
Serial.print(milliVolt);
// letzter Wert: mit Serial.println und , abschließen
Serial.println(",");
delay(500);
}
DAC-Pins
Die Pins 25 und 26 können mit dacWrite angesprochen werden. Das Programm erhöht die Helligkeit der LED in 5er-Schritten, anschließend wird die LED gedimmt.
DAC-Pins
25
26
void setup()
{
// kein setup notwendig
}
void loop()
{
// LED an Pin 25
// Helligkeit in 5er -Schritten erhöhen
for (int i = 50; i < 255; i+=5)
{
dacWrite(25, i);
delay(20);
}
// Helligkeit in 5er-Schritten verringern
for (int i = 255; i > 50; i-=5)
{
dacWrite(25, i);
delay(20);
}
}
Bluetooth BLE
Das Programm
Zunächst musst du die Bibliothek ArduinoBLE installieren:
Das Programm schaltet eine LED an Pin 18:
1 -> einschalten, 0 -> ausschalten:
#include "ArduinoBLE.h"
/*
eindeutige UUID bestimmen:
https://www.guidgenerator.com/online-guid-generator.aspx
https://www.uuidgenerator.net/
BLERead | BLEWrite | BLENotify
-> schreiben, lesen, Info
*/
// Name BLE-Service
BLEService LEDSchalten("19b10000-e8f2-537e-4f6c-d104768a1214");
BLEUnsignedCharCharacteristic Auswahl("19b10000-e8f2-537e-4f6c-d104768a1214", BLERead | BLEWrite | BLENotify);
// LED an Pin 18
int LED = 18;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
// auf serielle Verbindung warten
while (!Serial);
delay(1000);
// pinMode festlegen
pinMode(LED, OUTPUT);
// BLE starten
if (!BLE.begin()) Serial.println("Bluetooth-Modul konnte nicht gestartet werden!");
else Serial.println("Bluetooth-Modul erfolgreich gestartet!");
// Name festlegen (wird in der App angezeigt) und den Service (LEDSchalten) zuweisen
BLE.setLocalName("LED schalten");
BLE.setAdvertisedService(LEDSchalten);
// Auswahl als Platzhalter für den in der App gewählten Wert
LEDSchalten.addCharacteristic(Auswahl);
// Service LEDSchalten hinzufügen
BLE.addService(LEDSchalten);
// Startwert für die Kommunikation schreiben
Auswahl.writeValue(0);
// Zuweisung starten
BLE.advertise();
}
void loop()
{
// auf die Verbindung zu Geräten warten
BLEDevice Verbindung = BLE.central();
// wenn der ESP32 mit einem Gerät verbunden ist ...
if (Verbindung)
{
Serial.println("Verbunden ... ");
// solange der Controller mit einem Gerät verbunden ist ...
while (Verbindung.connected())
{
if (Auswahl.written())
{
// LED einschalten
if (Auswahl.value() == '1')
{
Serial.print(char(Auswahl.value()));
Serial.println(" -> LED ein");
digitalWrite(LED, HIGH);
}
// LED ausschalten
if (Auswahl.value() == '0')
{
Serial.print(char(Auswahl.value()));
Serial.println(F(" -> LED aus"));
digitalWrite(LED, LOW);
}
}
}
}
}
Smartphone-Apps
LightBlue (iOS Android)
Android zeigt als Name LED schalten | ||
BLE Terminal (Android: Innovators Den)
ESP32 BLE Terminal (iOS)
BLE Terminal (iOS)
BluetoothLE (iOS)
Zeit mit der Bibliothek time.h anzeigen
ESP32-Mikrocontroller können mit der Standardbibliothek Datum und Zeit anzeigen.
Beispiel: ⇒Anzeige von Datum und Zeit auf einem OLED-Display
#include "WiFi.h"
#include "time.h"
char Router[] = "Router_SSID";
char Passwort[] = "xxxxxxxx";
// NTP-Server aus dem Pool
#define Zeitserver "de.pool.ntp.org"
/*
Liste der Zeitzonen
https://github.com/nayarsystems/posix_tz_db/blob/master/zones.csv
Zeitzone CET = Central European Time -1 -> 1 Stunde zurück
CEST = Central European Summer Time von
M3 = März, 5.0 = Sonntag 5. Woche, 02 = 2 Uhr
bis M10 = Oktober, 5.0 = Sonntag 5. Woche 03 = 3 Uhr
*/
#define Zeitzone "CET-1CEST,M3.5.0/02,M10.5.0/03"
// time_t enthält die Anzahl der Sekunden seit dem 1.1.1970 0 Uhr
time_t aktuelleZeit;
/*
Struktur tm
tm_hour -> Stunde: 0 bis 23
tm_min -> Minuten: 0 bis 59
tm_sec -> Sekunden 0 bis 59
tm_mday -> Tag 1 bis 31
tm_wday -> Wochentag (0 = Sonntag, 6 = Samstag)
tm_mon -> Monat: 0 (Januar) bis 11 (Dezember)
tm_year -> Jahre seit 1900
tm_yday -> vergangene Tage seit 1. Januar des Jahres
tm_isdst -> Wert > 0 = Sommerzeit (dst = daylight saving time)
*/
tm Zeit;
WiFiServer Server(80);
WiFiClient Client;
void setup()
{
// Zeitzone: Parameter für die zu ermittelnde Zeit
configTzTime(Zeitzone, Zeitserver);
Serial.begin(9600);
// auf serielle Verbindung warten
while (!Serial);
delay(1000);
// WiFi starten
WiFi.begin(Router, Passwort);
Serial.println("------------------------");
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
{
delay(200);
Serial.print(".");
}
Serial.println();
Serial.print("Verbunden mit ");
Serial.println(Router);
Serial.print("IP über DHCP: ");
Serial.println(WiFi.localIP());
}
void loop()
{
// aktuelle Zeit holen
time(&aktuelleZeit);
// localtime_r -> Zeit in die lokale Zeitzone setzen
localtime_r(&aktuelleZeit, &Zeit);
Serial.println("------------------------");
// es kann bis zu 30 Sekunden dauern
// bis die Zeit ermittelt wird
// Name des Wochentages 0-6
switch (Zeit.tm_wday)
{
case 0:
Serial.print("Sonntag");
break;
case 1:
Serial.print("Montag");
break;
case 2:
Serial.print("Dienstag");
break;
case 3:
Serial.print("Mittwoch");
break;
case 4:
Serial.print("Donnerstag");
break;
case 5:
Serial.print("Freitag");
break;
case 6:
Serial.print("Samstag");
break;
}
Serial.print(",");
if (Zeit.tm_mday < 10) Serial.print("0");
Serial.print(Zeit.tm_mday);
Serial.print(".");
// Monat: führende 0 ergänzen
// Zählung beginnt mit 0 -> +1
if ((Zeit.tm_mon + 1) < 10) Serial.print("0");
Serial.print(Zeit.tm_mon + 1);
Serial.print(".");
// Anzahl Jahre seit 1900
Serial.print(Zeit.tm_year + 1900);
Serial.print(" ");
// Stunde: wenn Stunde < 10 -> 0 davor setzen
if (Zeit.tm_hour < 10) Serial.print("0");
Serial.print(Zeit.tm_hour);
Serial.print(":");
// Minuten
if (Zeit.tm_min < 10) Serial.print("0");
Serial.print(Zeit.tm_min);
Serial.print(":");
// Sekunden
if (Zeit.tm_sec < 10) Serial.print("0");
Serial.print(Zeit.tm_sec);
Serial.println();
Serial.println("Tage seit dem 1.1. " + String(Zeit.tm_yday));
// Normalzeit/Sommerzeit
if(Zeit.tm_isdst > 0) Serial.println("MESZ = Mitteleuropäische Sommerzeit");
else Serial.println("MEZ = Mitteleuropäische Zeit");
delay(5000);
}
Webserver
Beispiel
Das Programm zeigt im Browser 6 Zufallszahlen an.
Im Seriellen Monitor wird die mit DHCP ermittelte IP des ESP32-Wroom angezeigt.
Diese Adresse musst du in einem Browser deiner Wahl eingeben
Client-Methode
#include "WiFi.h"
char Router[] = "Router_SSID";
char Passwort[] = "xxxxxxxx";
WiFiServer Server(80);
WiFiClient Client;
// Minimum und Maximum der Zufallszahlen
int Minimum = 1;
int Maximum = 49;
// statischeIP = false -> IP-Adresse über DHCP vergeben
// statischeIP = true -> statische IP festlegen
bool statischeIP = false;
// ip und gateway müssen an das lokale Netz angepasst werden
IPAddress ip(192, 168, 1, 100);
IPAddress gateway(192, 168, 1, 1);
IPAddress subnet(255, 255, 255, 0);
void setup()
{
Serial.begin(9600);
// auf serielle Verbindung warten
while (!Serial);
// WiFi starten
WiFi.begin(Router, Passwort);
// statische IP vergeben
if (statischeIP)
{
WiFi.config(ip, gateway, subnet);
Serial.print("Verbunden mit ");
Serial.println(Router);
// IP anzeigen
Serial.print("Statische IP: ");
Serial.println(ip);
}
// IP über DHCP ermitteln
else
{
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
{
delay(200);
Serial.print(".");
}
Serial.println();
Serial.print("Verbunden mit ");
Serial.println(Router);
Serial.print("IP über DHCP: ");
Serial.println(WiFi.localIP());
}
Server.begin();
// SSID des Routers anzeigen
Serial.println();
Serial.print("Verbunden mit ");
Serial.println(WiFi.SSID());
// IP anzeigen
Serial.println(WiFi.localIP());
// Zufallsgenerator mit dem Signal an A0 starten
randomSeed(analogRead(A0));
}
void loop()
{
Client = Server.available();
if (Client)
{
// Seite aufbauen wenn SeiteAufbauen true ist
boolean SeiteAufbauen = true;
// solange der Client verbunden ist ...
while (Client.connected())
{
if (Client.available())
{
// Anforderung vom Clienten lesen ...
char Zeichen = Client.read();
// return (\n) gesendet
if (Zeichen == '\n')
{
// wenn SeiteAufbauen den Wert true hat
if (SeiteAufbauen)
{
/*
HTML-Seite aufbauen
die folgenden Anweisungen müssen
mit print oder println gesendet werden
println "verschönert" den Quelltext
(erzeugt einen Zeilenumbruch im Quelltext)
*/
// HTML-Seite aufbauen
Client.println("HTTP/1.1 200 OK");
Client.println("Content-type:text/html");
// Leerzeile zwingend erforderlich
Client.println();
Client.println("<!doctype html>");
Client.println("<html>");
Client.println("<body>");
// alle 60 Sekunden aktualisieren mit meta-Tag
Client.println("<meta http-equiv=\"refresh\" content=\"60\">");
// <h2> Überschrift H2
Client.println("<h2>Zufallszahlen</h2>");
// <hr> horizontale Linie
Client.println("<hr>");
// Zufallszahlen anzeigen
for (int i = 0; i < 7; i++ )
{
int Zahl = random(Minimum, Maximum);
Client.println(Zahl);
Client.println(" ");
}
Client.print("<hr>");
// Seite schließen
Client.println("</body>");
Client.println("</html>");
// HTTP-Antwort endet mit neuer Zeile
Client.println();
// Seite vollständig geladen -> loop verlassen
break;
}
// wenn new line (\n) gesendet wurde -> Seite aufbauen
if (Zeichen == '\n') SeiteAufbauen = true;
else if (Zeichen != '\r') SeiteAufbauen = false;
delay(1);
Client.stop();
}
}
}
}
}
Server.on -Methode
#include "WiFi.h"
#include "WebServer.h"
// SSID und Passwort des Routers
char Router[] = "Router_SSID";
char Passwort[] = "xxxxxxxx";
WebServer Server(80);
// Minimum und Maximum der Zufallszahlen
int Minimum = 1;
int Maximum = 49;
// statischeIP = false -> IP-Adresse über DHCP vergeben
// statischeIP = true -> statische IP festlegen
bool statischeIP = false;
// ip und gateway müssen an das lokale Netz angepasst werden
IPAddress ip(192, 168, 1, 100);
IPAddress gateway(192, 168, 1, 1);
IPAddress subnet(255, 255, 255, 0);
void setup()
{
Serial.begin(9600);
// auf serielle Verbindung warten
while (!Serial);
delay(1000);
// WiFi starten
WiFi.begin(Router, Passwort);
// statische IP vergeben
if (statischeIP)
{
WiFi.config(ip, gateway, subnet);
Serial.print("Verbunden mit ");
Serial.println(Router);
// IP anzeigen
Serial.print("Statische IP: ");
}
// IP über DHCP ermitteln
else
{
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
{
delay(200);
Serial.print(".");
}
Serial.println();
Serial.print("Verbunden mit ");
Serial.println(Router);
Serial.print("IP über DHCP: ");
}
// IP anzeigen
Serial.println(WiFi.localIP());
// Zufallsgenerator mit dem Signal an A0 starten
randomSeed(analogRead(A0));
Server.begin();
Server.on("/", SeiteBauen);
}
void loop()
{
Server.handleClient();
}
void SeiteBauen()
{
// Seite zusammenbauen
// Kopf der HTML-Seite: aktualisierung alle 60 Sekunden
// kann angepasst werden
String Nachricht = "<head><meta http-equiv=\"refresh\" content=\"60\"></head>";
Nachricht += "<h1>Zufallszahlen</h1>";
Nachricht += "<hr>";
// Zufallszahlen anzeigen
for (int i = 0; i < 7; i++)
{
int Zahl = random(Minimum, Maximum);
Nachricht += String(Zahl) + " ";
}
Nachricht += "<hr>";
// Nachricht senden -> Seite anzeigen
Server.send(200, "text/html", Nachricht);
}
⇒WiFI-Daten auf dem ESP32 speichern
Letzte Aktualisierung: