Introducción a la placa de desarrollo ESP32

Hace tiempo que tengo un ESP32 en casa, pero lo compré más por la curiosidad que por tener algo en mente con el que usarlo. Igualmente, siempre es divertido aprender cosas de IoT y electrónica, como programador es una forma de pasar de la abstracción del código a algo tangible y aun más incromprensible como lo es el mundo real. AHHH, el mundo real.

Como es de esperar, no tengo ni idea de estas cosas, pero os quiero transmitir un poco de lo que he aprendido por si os es útil.

El ESP32

¿Qué es el ESP32?

El ESP32 es una serie de microcontroladores SoC (system-on-chip) de bajo coste y bajo consumo energético con WIFI y Bluetooth modo dual integrados. Actualmente son creados y desarrollados por la empresa china Expressif Systems.

Esta seria es la sucesora del ESP8266. Es mejor en todo y viene con Bluetooth integrado. El ESP32 cuesta un poco más, pero sigue siendo barato.

Este chip se ha vuelto famoso por su bajo costo (he encontrado estos chips hasta por un 1€ en AliexPress), gran potencia (superando al Arduino UNO), ser (en su mayoría) Dual-core y tener WIFI y Bluetooth integrados. Además, es compatible con Arduino IDE.

Algunas especificaciones del ESP32

Por si quereis detelles muy técnicos, os dejoe el datasheet oficial: https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32_datasheet_en.pdf. Aquí simplemente voy a nombrar las cosas que entiendo:

• ADCs (Conversores analógio-digital)
• DACs (Conversores digital-analógio)
• Bluetooth (clásico) y BLE (Bluetooth Low Energy)
• Memoria:
  • ROM: 449 KB (para el arranque y las funciones básicas)
  • SRAM: 520 KB (para datos e instrucciones)

La serie ESP32

El ESP32 es solo el chip, pero también hace referencia a toda la serie (o familia) de placas de desarrollo que implementan el chip ESP32. Programar directamente en el chip ESP32 es poco práctico para aprender, testear o prototipar. Por eso se utilizan las placas de desarrollo, que vienen con toda la circutería necesaria para usar el chip, como pines para conectar periféricos, un puerto para conectarlo al ordenador, una antena WIFI y etc etc. Además, otras placas pueden venir con cámaras y otro tipos de sensores integrados.

Debido a que hay muchas placas, es normal abrumarse un poco. La recomendable para principiantes es DOIT Esp32 DevKit v1 (ESP-WROOM-32). Aunque, seguramente os valga cualquiera que se parezca a esto:

¿Cómo programar en el ESP32?

Como ya mencioné antes, el ESP32 se puede programar con el Arduino IDE usando C++ o Micropython. También se puede usar VSCode, pero me parece que lo más fácil es usar Arduino IDE tengas o no experiencia con Arduino.

Instalar Arduino IDE

Arduino IDE necesita JAVA y pyserial, así que lo primero es descargar ambos:

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sudo apt install default-jre -y

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# si no se tiene pip instalado
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sudo apt install python3-pip -y
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python3 -m pip install pyserial

Ahora añade export PATH="/home/imangelo/.local/bin:$PATH" al archivo ~/.bashrc y ejecuta source ~/.bashrc para aplicar los cambios.

Comprueba que todo haya funcionado correctamente:

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java --version
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pip list | grep pyserial

Desde aquí puedes instalar Arduino IDE en formato ZIP o AppImage: https://www.arduino.cc/en/software.

Yo prefiero AppImage. Descargando un icono del IDE y usando un paquete de npm que creé, configuro rápidamente un desktop shortcut:

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sudo mkdir /opt/arduino-ide
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sudo mv ~/Downloads/arduino-ide_x.x.x_Linux_64bit.AppImage /opt/arduino-ide
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sudo mv ~/Downloads/arduino-ide-icon.png /opt/arduino-ide
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npx create-desktop-shortcut arduino-ide_x.x.x_Linux_64bit.AppImage -n "Arduino IDE" -i /opt/arduino-ide/arduino-ide-icon.png -c Development

Instalando el ESP32 en Arduino IDE

Ahora sigue estos pasos para instalar el ESP32 en Arduino IDE:

1. Ve te a Files > Preferences o ejecuta el comando Ctrl + Comma.
2. Copia y pega el siguiente URL en Additional Boards Manager URLs:

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   https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json

   
3. Ahora haz click en el icono Boards Manager en el panel de navegación izquierdo, busca esp32 e instala esp32 by Expressif Systems:
4. Después de instalarlo, reinicia Arduno IDE.

Ahora, ve a Tools > Boards y comprueba que tengas disponible esp32.

Comprobar la instalación

Para comprobar que todo ha ido bien, hay que subir un programa al ESP32. Para eso, lo primero es conectarlo por un cable USB (asegúrate de que este pueda transmitir datos). Ahora sigue estos pasos:

1. Selecciona tu placa en el menu desplegable, al lado del check y la flecha, y haz click en Select other board and port…
2. En BOARDS, busca el modelo de tu placa ESP32, en mi caso es ESP32 DEV MODULE. También hay que seleccionar el puerto:

Dale a OK y pega el siguiente código en el editor:

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// PIN del LED integrado
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int LED 2;
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// es llamado una vez al principio
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void setup() {
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  // establece el modo del PIN
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  pinMode(LED, OUTPUT);
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}
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// es llamado en bucle
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void loop() {
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  // enciende el LED
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  digitalWrite(LED, HIGH);
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  // espera 1000 milisegundos
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  delay(1000);
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  // apaga el LED
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  digitalWrite(LED, LOW);
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  // espera otros 1000 milisegundos
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  delay(1000);
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}

Dale al botón Upload para compilar programa y enviarlo al ESP32:

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A fatal error ocurred: Could not open /dev/ttyUSB0, the port doesn't exist

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sudo chmod 666 /dev/ttyXXXX

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# Comprueba si el grupo `dialout` tiene acceso al puerto
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ls -l /dev/tty/USB0
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# Añade tu usuario al grupo `dialout`
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sudo usermod -aG dialout $USER

Ahora deberías ver cómo el LED integrado de tu placa se enciende y se apaga en intervalos de 1 segundo.

¡Y ya estaría! Ahora ya puedes empezar a desarrollar proyectos de IoT. En mi caso, voy a intentar crear un coche a control remoto por Bluetooth.

Fuentes

• https://en.wikipedia.org/wiki/Apple_silicon
• https://en.wikipedia.org/wiki/ESP32
• https://randomnerdtutorials.com/getting-started-with-esp32/