智能硬件項目教程：基于ESP32

第1章初識ESP321
1.1ESP32簡介1
1.2ESP32 芯片基本性能及外設(shè)2
1.3ESP32 WROOM模組的電氣特性2
1.4基于ESP32 WROOM模組的開發(fā)板2
1.5ESP32 for Arduino軟件開發(fā)環(huán)境安裝3
1.6ESP32開發(fā)板驅(qū)動安裝6
1.7學(xué)習(xí)平臺搭設(shè)6
1.8Hello World!6
1.9ESP32引腳說明8
1.10ESP32KPCB專用開發(fā)板9
1.11普通開發(fā)板使用 9
1.12ESP32 數(shù)字信號讀/寫操作10
1.12.1ESP32數(shù)字信號操作函數(shù)10
1.12.2數(shù)字信號讀/寫示例10
1.13ESP32模擬信號讀/寫操作12
1.13.1模擬信號輸入函數(shù)12
1.13.2模擬信號輸入示例13
1.13.3模擬信號輸出函數(shù)——基于LEDC14
1.13.4模擬信號輸出函數(shù)示例——基于LEDC16
1.13.5模擬信號輸出函數(shù)——基于DAC17
1.14電容觸摸傳感器17
1.15電容觸摸傳感器示例18
1.16霍爾傳感器20
1.17霍爾傳感器示例20
1.18外部中斷21
1.18.1中斷程序21
1.18.2中斷觸發(fā)模式22
1.18.3中斷觸發(fā)函數(shù)22
1.18.4外部中斷示例（一）——按鍵計數(shù)顯示23
1.18.5外部中斷示例（二）——入侵檢測儀25
1.19Serial.printf()函數(shù)26
1.20思考題28
第2章數(shù)碼管計時器29
2.1項目一：一位數(shù)碼管原理及數(shù)字顯示29
2.1.1一位數(shù)碼管工作原理29
2.1.2一位數(shù)碼管數(shù)字顯示30
2.2項目二：通過數(shù)組實現(xiàn)一位數(shù)碼管數(shù)字顯示32
2.2.1一維數(shù)組的定義和初始化33
2.2.2二維數(shù)組的定義和初始化33
2.2.3通過數(shù)組實現(xiàn)一位數(shù)碼管顯示34
2.3項目三：74HC595移位寄存器芯片36
2.3.174HC595移位寄存器芯片36
2.3.274HC595一位數(shù)碼管模塊37
2.3.3通過按鍵控制74HC595一位數(shù)碼管模塊38
2.4項目四：通過編程控制74HC595一位數(shù)碼管模塊40
2.5項目五：數(shù)碼管計時器44
2.5.14位數(shù)碼管工作原理44
2.5.2雙74HC595移位寄存器芯片級聯(lián)模塊工作原理45
2.5.3步驟一：4位數(shù)碼管的單數(shù)顯示46
2.5.4步驟二：按鍵消抖50
2.5.5步驟三：按鍵計時器53
2.6思考題56
第3章點陣動畫57
3.1項目一：8×8點陣的顯示57
3.1.18×8點陣工作原理57
3.1.2測試8×8點陣58
3.2項目二：流水燈示例59
3.3項目三：點陣顯示圖像63
3.3.1視覺暫留63
3.3.2顯示圖像示例63
3.4項目四：點陣動畫效果65
3.5項目五：點陣數(shù)顯計時器68
3.6思考題72
第4章串行通信——UART73
4.1UART基礎(chǔ)知識73
4.1.1UART定義73
4.1.2波特率74
4.1.3起始位、停止位及校驗位74
4.1.4ASCII碼75
4.1.5ESP32的UART端口76
4.2項目一：UART數(shù)據(jù)發(fā)送77
4.3項目二：UART數(shù)據(jù)接收78
4.4項目三：設(shè)置時間80
4.4.1報文設(shè)定80
4.4.2字符串解析——Arduino String libray81
4.4.3接收數(shù)據(jù)流程82
4.4.4其他接收函數(shù)85
4.5項目四：請輸入密碼86
4.5.1EEPROM簡介86
4.5.2EEPROM庫86
4.5.3設(shè)置初始密碼87
4.5.4修改密碼88
4.6項目四：藍牙控制90
4.6.1藍牙90
4.6.2BluetoothSerial庫91
4.6.3手機控制92
4.7思考題95
第5章串行通信——I2C和SPI96
5.1I2C基礎(chǔ)知識96
5.1.1I2C基本原理96
5.1.2I2C主設(shè)備、從設(shè)備及引腳97
5.1.3I2C庫及庫函數(shù)97
5.2項目一：MPU6050姿態(tài)傳感器99
5.2.1MEMS簡介99
5.2.2MPU6050姿態(tài)傳感器簡介99
5.2.3姿態(tài)角100
5.2.4MPU6050姿態(tài)傳感器內(nèi)部的寄存器101
5.2.5MPU6050姿態(tài)傳感器數(shù)據(jù)讀/寫102
5.2.6示例一：通過I2C類庫命令讀/寫MPU6050姿態(tài)傳感器的量程102
5.2.7示例二：通過I2C類庫命令讀取MPU6050姿態(tài)傳感器的原始數(shù)據(jù)106
5.2.8示例三：通過專用庫讀取MPU6050姿態(tài)傳感器的姿態(tài)數(shù)據(jù)109
5.3項目二：SSD1306 OLED顯示屏111
5.3.1SSD1306 OLED顯示屏簡介111
5.3.2SSD1306 OLED顯示屏庫功能112
5.3.3示例一：文字顯示112
5.3.4示例二：顯示漢字113
5.3.5示例三：控制臺輸出117
5.3.6示例四：屏幕菜單118
5.4項目三：平衡游戲機120
5.5SPI基礎(chǔ)知識120
5.5.1SPI簡介120
5.5.2ESP32 SPI接口及引腳121
5.5.3SPI類庫及庫函數(shù)122
5.6項目四：SPI庫成員函數(shù)驅(qū)動雙74HC595移位寄存器123
5.7思考題125
第6章WiFi聯(lián)網(wǎng)和Web服務(wù)器126
6.1網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識和Web服務(wù)器126
6.1.1互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和TCP/IP協(xié)議126
6.1.2IP地址127
6.1.3端口號128
6.1.4客戶端服務(wù)器模式129
6.1.5HTTP協(xié)議129
6.1.6ESP32 Web服務(wù)器130
6.1.7URL和域名、IP之間的關(guān)系130
6.1.8ESP32 WiFi工作模式131
6.1.9ESP32 WiFi類庫及成員函數(shù)132
6.2HTML基礎(chǔ)135
6.2.1HTML文檔編輯工具——Sublime Text軟件的下載安裝135
6.2.2編寫第一個HTML文檔135
6.2.3HTML文檔基本結(jié)構(gòu)138
6.2.4HTML標簽139
6.2.5CSS簡介139
6.3項目一：Web服務(wù)器控制輸出141
6.3.1項目任務(wù)141
6.3.2任務(wù)分析141
6.3.3步驟一：電路搭設(shè)142
6.3.4步驟二：設(shè)定AP模式，建立WiFi連接142
6.3.5步驟三：創(chuàng)建Web服務(wù)器144
6.3.6步驟四：編寫應(yīng)用程序，控制LED燈148
6.4項目二：Web服務(wù)器讀入數(shù)據(jù)151
6.4.1項目任務(wù)152
6.4.2步驟一：電路搭設(shè)152
6.4.3步驟二：設(shè)定STA模式，連接到WiFi153
6.4.4步驟三：創(chuàng)建Web服務(wù)器154
6.4.5步驟四：編寫應(yīng)用程序，讀取并發(fā)送模塊信息154
6.5思考題157
第7章步進電機158
7.1步進電機及其控制器的基礎(chǔ)知識158
7.1.1步進電機158
7.1.2步進電機的工作原理159
7.1.3步進電機的動態(tài)特性161
7.1.4步進電機的特點162
7.1.5步進電機的控制162
7.1.624BJY48永磁式步進電機163
7.2項目一：程序控制步進電機轉(zhuǎn)動164
7.3項目二：AccelStepper步進電機庫應(yīng)用——恒速轉(zhuǎn)動168
7.4項目三：AccelStepper步進電機庫應(yīng)用——梯形加減速轉(zhuǎn)動170
7.5項目四：AccelStepper步進電機庫應(yīng)用——串口控制172
7.6項目五：AccelStepper步進電機庫應(yīng)用——多步進電機同步控制173
7.7思考題174
第8章藍牙迷宮智能小車175
8.1PID控制器簡介175
8.2項目一：小車動起來177
8.2.1主控板電機驅(qū)動177
8.2.2按鍵調(diào)速小車179
8.3項目二：碼盤數(shù)據(jù)讀取182
8.3.1碼盤及碼盤光電模塊182
8.3.2車輪旋轉(zhuǎn)圈數(shù)計算182
8.4項目三：通過碼盤控制小車直線行走184
8.5項目四：通過碼盤控制小車按指定形狀行走186
8.6項目五：藍牙迷宮小車188
8.6.1iTEAD APP安裝188
8.6.2iTEAD APP操控模式189
8.6.3iTEAD APP調(diào)試模式189
8.7思考題191
參考文獻192