xuan9527

常能遣其欲而心自静，澄其心而神自清。

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ESP32开发环境搭建

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ESP32 是一款由乐鑫科技开发的低成本、低功耗、具有 Wi-Fi 和蓝牙功能的 SoC 芯片，广泛应用于物联网领域，如智能家居、可穿戴设备、工业控制等。本教程基于windows子系统WSL，官方开发环境ESP-IDF/ESP-ADF。

开发环境搭建

ESP-ADF快速上手连接
ESP-IDF快速上手连接

获取ESP-ADF

打开Linux or macOS终端,新建搭建环境所需文件夹。

mkdir ~/esp
cd ~/esp

编译 ESP-IDF 需要以下软件包。请根据使用的 Linux 发行版本，选择合适的安装：
Ubuntu 和 Debian:

sudo apt-get install git wget flex bison gperf python3 python3-pip python3-venv cmake ninja-build ccache libffi-dev libssl-dev dfu-util libusb-1.0-0

CentOS 7 & 8:

sudo yum -y update && sudo yum install git wget flex bison gperf python3 python3-setuptools cmake ninja-build ccache dfu-util libusbx

Arch:

sudo pacman -S --needed gcc git make flex bison gperf python cmake ninja ccache dfu-util libusb

克隆最新版ESP-ADF：

git clone --recursive https://github.com/espressif/esp-adf.git

若克隆失败，尝试以下指令：

git clone --recursive git@github.com:espressif/esp-adf.git

若子模块拉取失败，尝试手动逐个拉取子模块：

cd ~/esp/esp-adf/components
git clone git@github.com:espressif/esp-adf-libs.git 
或者
git clone https://github.com/espressif/esp-adf-libs.git

cd ~/esp/esp-adf/components
git clone git@github.com:espressif/esp-sr.git
或者
git clone https://github.com/espressif/esp-sr.git

cd ~/esp/esp-adf
git clone git@github.com:espressif/esp-idf.git
或者
git clone https://github.com/espressif/esp-idf.git

设置环境变量

按自己实际路径，可按自己喜好设置，也可不配置，手动敲指令也可。

vi ~/.bashrc
在后面加上以下代码：

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#开启ESP32编译环境
alias get-idf='. $HOME/esp/esp-adf/esp-idf/export.sh'
alias get-adf='. $HOME/esp/esp-adf/export.sh'
#打开本地文件夹（wsl）
alias open-file='explorer.exe .'
#烧录到设备，并打开监视器，/dev/ttyS15为USB挂载端口，需测试后填写，115200为监视器波特率，与设备UART0波特率对应
alias esp-download='idf.py -p /dev/ttyS15 -b 115200 flash monitor'
export PATH=/home/qx_song/esp/esp-adf/esp-idf/tools:$PATH
export IDF_PATH=/home/qx_song/esp/esp-adf/esp-idf
export ADF_PATH=/home/qx_song/esp/esp-adf

保存退出 :wq

设置工具

除了 ESP-IDF 本身，还需要为支持 ESP32 的项目安装 ESP-IDF 使用的各种工具，比如编译器、调试器、Python 包等。

cd ~/esp/esp-adf/esp-idf

安装esp32，esp32s2工具，运行以下指令：（按需求安装）

./install.sh esp32,esp32s2

若需要安装所有工具，运行以下指令：

./install.sh all

以下为ESP-IDF编译所需环境，请在需要运行ESP-IDF的终端窗口运行以下命令：

. $HOME/esp/esp-adf/esp-idf/export.sh

或者使用快捷指令：

get-idf

ESP32工程示例

开始创建工程

现在，可以准备开发 ESP32 应用程序了。
从 ESP-IDF 中 examples 目录下的 get-started/hello_world 工程开始，将 get-started/hello_world 工程复制至本地的 ~/esp 目录下：

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

配置工程

cd ~/esp/hello_world
idf.py set-target esp32

由于ESP32是单核，默认配置是双核模式，需要配置参数：

idf.py menuconfig
Component config -> FreeRTOS ->  [*]Run FreeRTOS only on first core

保存退出

编译工程

idf.py build

烧录工程

idf.py -p PORT flash

请将 PORT 替换为 ESP32 开发板的串口名称。如果 PORT 未经定义，idf.py 将尝试使用可用的串口自动连接。

合并执行构建、烧录和监视过程：

idf.py -p PORT [-b BAUD] flash monitor
退出 monitor: Ctrl + ]

注：[-b BAUD] 和 monitor 配合使用，BAUD为程序中UART0的波特率 

idf.py -p /dev/ttyS15 -b  115200  flash monitor	
idf.py -p [挂载端口]   -b [波特率] flash monitor

擦除flash

idf.py -p PORT erase-flash

若存在需要擦除的 OTA 数据，请运行以下命令：

idf.py -p PORT erase-otadata

挂载端口

windows 子系统 wsl

输入烧录指令：

idf.py flash

观察终端设备是挂载在哪个端口上，有ERROR忽略，选择端口例如 /dev/ttyS15，程序中UART0的波特率115200，下次就可以直接输此端口就可以烧录啦。

idf.py -p /dev/ttyS15 -b 115200 flash monitor

如果 ESP-IDF 监视器在烧录后很快发生错误，或打印信息全是乱码（如下），很有可能是因为开发板采用了 26 MHz 晶振，而 ESP-IDF 默认支持大多数开发板使用的 40 MHz 晶振。

x���ff�f�����`�~�~���f���x��f�f�����ff��`���f����`��~x������ff�f�����`�~�~�f����f����f`���x��f�f�����ff��`���f

此时，可以：
1、退出监视器。
2、返回 idf.py menuconfig。
3、进入 Component config –> Hardware Settings –> Main XTAL Config –> Main XTAL frequency 进行配置，将 CONFIG_XTAL_FREQ_SEL 设置为 26 MHz。
4、重新编译和烧录应用程序。

总结

启动终端ESP32编译只需要进行以下步骤：

. $HOME/esp/esp-adf/esp-idf/export.sh	//开启编译环境
idf.py set-target esp32			//首次搭建项目时配置
idf.py menuconfig   			//选择需要的配置
idf.py build
idf.py flash

快捷方式：

get-idf
idf.py set-target esp32
idf.py menuconfig
idf.py build
esp-download

通过SSH远程访问本地的USB设备

开发环境配置

本地机器配置（以Windows为例）

  1. 安装USB/IP工具

  • 下载并安装 usbipd-win（Windows的USB/IP服务端）：

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    winget install --interactive dorssel.usbipd-win

  • 插入ESP32开发板，确认设备管理器中出现对应的串口（如 COM3 或 /dev/ttyUSB0）。

  1. 绑定并共享USB设备

  • 管理员权限打开PowerShell，查看ESP32的总线ID：

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    usbipd list

  • 输出示例：

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    BUSID  VID:PID   DEVICE 							STATE
    3-1    10c4:ea60  Silicon Labs CP210x USB to UART Bridge (COM17)                Not Shared

  • 绑定并共享设备：

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    usbipd bind --busid 3-1  # 替换为实际总线ID
  1. 配置Windows防火墙
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New-NetFirewallRule -DisplayName "USB/IP" -Direction Inbound -Action Allow -Protocol TCP -LocalPort 3240 # 关闭防火墙
或者：
Set-NetFirewallProfile -Profile Domain,Public,Private -Enabled False # 临时关闭防火墙测试
  1. 确保USB/IP服务已启动

  • 如果服务未启动，手动启动：

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    usbipd server	# 需要保持powershell

  • 验证服务是否启动:

    1
    usbipd list

  • 如果输出设备列表（如ESP32），说明服务已成功启动。

  1. 检查端口监听
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netstat -ano | findstr :3240

  • 正常应输出类似以下内容：

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    TCP    0.0.0.0:3240           0.0.0.0:0              LISTENING

  • 常用信息

  1. 获取本机ip
  • powershell输入ipconfig指令获取本机ip:
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    Ethernet adapter 以太网:

       Connection-specific DNS Suffix  . : breo.vip
       Link-local IPv6 Address . . . . . : fe80::a2cf:7a4:df39:7032%7
       IPv4 Address. . . . . . . . . . . : 192.168.104.29 # 获取此IP
  1. 其他常用命令
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    usbipd state 				# 查看当前共享状态
    sc query usbipd 			# 查看服务状态
    net stop usbipd 			# 停止服务
    usbipd unbind --all 		# 停止共享所有设备
    usbipd bind --busid=2-1    	# 共享 COM18
    usbipd unbind --busid=2-1  	# 取消共享

远程Ubuntu服务器配置

  1. 安装USB/IP客户端工具

  • 安装USB/IP客户端工具

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    sudo apt install linux-tools-generic hwdata
    sudo update-alternatives --install /usr/local/bin/usbip usbip /usr/lib/linux-tools/*-generic/usbip 20

  • 若不兼容，安装与内核5.15.0-126兼容的usbipd工具及性能调试工具

    1
    sudo apt install linux-tools-5.15.0-126-generic linux-cloud-tools-5.15.0-126-generic

  • 验证安装：安装后检查 usbipd 是否存在:

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    which usbipd   # 输出路径

  • 为避免未来内核升级后再次出现版本不兼容问题，安装通用工具包：

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    sudo apt install linux-tools-generic linux-cloud-tools-generic
  1. 附加远程USB设备
  • 在Ubuntu服务器执行（需与本地网络互通）：
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    sudo modprobe usbip-core
    sudo modprobe vhci-hcd
    sudo usbip attach -r <本地机器IP> -b <总线ID> # 替换为实际IP和总线ID
  • 验证设备是否挂载成功：
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    ls /dev/tty*  # 应出现类似/dev/ttyUSB0的设备节点
    dmesg | tail  # 查看内核日志确认设备识别
  1. 配置设备权限
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    sudo usermod -aG dialout $USER  # 将用户加入串口组,需注销重新登录
    sudo chmod a+rw /dev/ttyUSB0    # 临时权限（可选）

修改ubuntu环境变量

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vim ~/.bashrc

添加以下代码：

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#开启ESP32编译环境
alias get-idf='. $HOME/esp/esp-adf/esp-idf/export.sh'
alias get-adf='. $HOME/esp/esp-adf/export.sh'
#烧录到设备，并打开监视器，/dev/ttyUSB0为USB挂载端口，需测试后填写，115200为监视器波特率，与设备UART0波特率对应
alias esp-u0='idf.py -p /dev/ttyUSB0 -b 115200 flash monitor'
alias esp-u1='idf.py -p /dev/ttyUSB1 -b 115200 flash monitor'
alias esp-s3='sudo usbip attach -r 192.168.104.29 -b 2-1'
export PATH=/home/ubuntu/esp/esp-adf/esp-idf/tools:$PATH
export IDF_PATH=/home/ubuntu/esp/esp-adf/esp-idf
export ADF_PATH=/home/ubuntu/esp/esp-adf
  • 释放USB口:
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ubuntu@compilation:~/esp/spi_lcd_touch$ lsof /dev/ttyUSB0
COMMAND   PID   USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
python  85630 ubuntu    3uW  CHR  188,0      0t0  730 /dev/ttyUSB0

ubuntu@compilation:~/esp/spi_lcd_touch$ sudo kill -9 85630

烧录步骤跟上文 WSL 环境一样

断开设备连接

  1. 本地释放设备（Windows端）
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usbipd unbind --busid <总线ID>
  1. 卸载USB设备
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sudo usbip detach --port=00  # 查看端口号：sudo usbip port