【ESP32-IDF+VScode】开发笔记（一）：从点灯开始——点亮LED

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前言

点亮LED是各类MCU开发入门的第一步。本文将通过【ESP32点亮LED】灯这个小实验来入门使用ESP-IDE+VScode开发环境对ESP32的开发，并熟悉ESP32开发过程中使用到的相关CLI命令，了解GPIO配置、操作的相关函数。

目标

• 熟悉ESP-IDF+VScode开发环境
• 了解ESP-IDF工程文件结构
• 学习使用常用的idf.py命令
• 创建一个LED的工程，并编译实现LED的点亮

一、ESP-IDF+VScode开发环境介绍

针对ESP32的开发环境有很多中选择，包括但不限于：Arduino IDE、ESP-IDF IDE、VScode+ESP-IDF插件，本系列笔记所使用开发环境的均为VScode+ESP-IDF插件，因此本文详细介绍此开发环境。

总体界面介绍

整个开发环境主要分为四大部分：文件管理区、代码编辑区、ESP-IDF终端区、ESP-IDF插件工具区，对于熟悉VScode的开发者来说，这几个分区应该都很熟悉，但需要特别注意ESP-IDF终端区和ESP-IDF插件工具区，尤其是ESP-IDF终端区，每次进行开发之前，应首先确保所打开的终端是

ESP-IDF Terminal

从终端进入当前工程文件夹，否则

idf.py

相关命令可能会无法运行，

ESP-IDF Terminal

可以从ESP-IDF插件工具区打开。

ESP-IDF插件工具区介绍

这些工具都是一些

idf.py

命令的可视化UI形式，通过单击即可运行相关的

idf.py

命令，对于不熟悉ESP-IDF CLI指令的开发者来说比较友好，下面将从左往右依次介绍。
图标idf.py命令作用ESP-IDF Select port to use

idf.py -p PORT

设置ESP连接端口，只需设置一次即可全局设置，若换端口可再使用此命令更新端口。例：

idf.py -p COM5

ESP-IDF Set espressif device target

idf.py set-target

设置编译的目标芯片，后接芯片类型，例如：

idf.py set-target esp32

ESP-IDF Current project

cd PROJECT_PATH

选择工程文件目录，可使用Linux

cd

命令ESP-IDF SDK Configuration Edit

idf.py menuconfig

打开项目配置窗口，进行一些项目配置ESP-IDF Full clean

idf.py fullclean

清除所有编译文件ESP-IDF Build project

idf.py build

编译烧录工程ESP-IDF Select flash method

——————

选择烧录方法：JTAG/UART/DFUESP-IDF Flash device

idf.py flash

烧录程序ESP-IDF Monitor device

idf.py monitor

打开IDF监视器，用于收发目标设备串口的串行数据，同时兼具IDF的其他特性。（

Ctrl + ]

可退出IDF监视器）ESP-IDF Build, Flash and Monitor

idf.py -p PORT flash monitor

组合命令，编译、烧录并打开IDF监视器ESP-IDF Open ESP-IDF Terminal

——————

打开ESP-IDF终端ESP-IDF Execute custom task

Ctrl + C

退出当前任务

二、ESP-IDF工程文件结构

1.官方通用结构

一个通用工程目录结构树如下：

- myProject/- CMakeLists.txt
             - sdkconfig
             - components/- component1/- CMakeLists.txt
                                         - Kconfig
                                         - src1.c
                           - component2/- CMakeLists.txt
                                         - Kconfig
                                         - src1.c
                                         - include/- component2.h
             - main/- CMakeLists.txt
                           - src1.c
                           - src2.c

             - build/

2.模块化组件结构

简单的LED工程目录结构如下：

- LED/- CMakeLists.txt    # 顶层项目 CMakeLists.txt 文件，这是 CMake 用于学习如何构建项目的主要文件，可以在这个文件中设置项目全局的 CMake 变量。
             - sdkconfig        # 项目配置文件，执行 idf.py menuconfig 时会创建或更新此文件，文件中保存了项目中所有组件（包括 ESP-IDF 本身）的配置信息。
             - README.md
             - components/         # 自定义组件总目录
                             - led/     # 自定义组件目录，其命名通常为某个驱动硬件名
                                     - CMakeLists.txt    # 自定义组件的 CMakeLists.txt 文件，用来添加本组件所用的头文件路径等。
                                    - led.c                # 自定义组件源文件，用来编写相关硬件的初始化函数、驱动函数等。
                                    - include/             # 自定义组件头文件目录，用来存放自定义组件源文件的头文件。
                                                - led.h        # 自定义组件头文件。
             - main/               # 项目主函数目录   
                             - CMakeLists.txt    # 主函数目录 CMakeLists.txt 文件。
                            - main.c            # 项目主函数。

             - build/            # 编译文件存放目录，若没有创建此目录，执行 idf.py build 命令时会自动生成此文件夹。

小编有STM32开发经验，熟悉STM32的开发模式，习惯模块化编程，将所有的硬件外设都单独编写组件，然后将所有组件存放于自定义组件目录，这种方式方之后的便组件移植，无论在同平台还是不同平台，都给移植带来巨大的便利。此篇文章将会着重讲解自定义组件模块化的开发方式，并对比着官方的配置方式，给读者展现多种开发方式，供读者选择。

三、常用的

idf.py

命令

一般情况下，在使用终端开发时常用的命令主要有

idf.py set-target <target> 、idf.py build 、idf.py -p PORT 、idf.py flash 、idf.py monitor 、idf.py fullclean

1.

idf.py set-target <target>

@ 功能：编译前选择编译代码的目标芯片，可使用 idf.py --list-targets 命令列出所有可使用的芯片类型。
@ 示例：idf.py set-target esp32

2.

idf.py build

@ 功能：构建当前目录下的工程。
@ 示例：idf.py build

3.

idf.py -p PORT

@ 功能：设置ESP端口。
@ 示例：idf.py -p COM5

4.

idf.py flash

@ 功能：烧录工程，在编译前使用此命令可自动编译后自动烧录，也可配合 -p 命令，选择端口，然后执行编译和烧录。
@ 示例：idf.py flash 或者 idf.py flash -p COM5

5.

idf.py monitor

@ 功能：运行串口监视器
@ 示例：idf.py monitor

6.

idf.py fullclean

@ 功能：删除所有build子目录内容，包括CMake配置输出，请谨慎使用。
@ 示例：idf.py fullclean

重要提示： 多个

idf.py

命令可以在同一行命令中组合使用。例如：

idf.py -p COM5 clean flash monitor

可以清除源代码树、编译工程、并将其烧录到目标芯片，随后运行串行监视器。
在同一调用中，多个

idf.py

命令的顺序并不重要，它们将自动以正确的程序执行，以使全部操作生效（例如先构建后烧录、先擦除后烧录）。

四、工程实战——点灯

1、新建空白工程

在VSCode中使用

Ctrl + Shift + P

命令调出命令面板，然后搜索

ESP-IDF：新建项目

如图：

然后设置项目名字、项目保存地址、开发板类型等，设置好后点击【choose template】选择模板，然后选择空模板，点击创建模板。

创建完成后如图：

再添加自定义组见，依然使用

Ctrl + Shift + P

命令调出命令面板，然后搜索

ESP-IDF：创建新的ESP-IDF组件

如图：

2、相关配置、代码

【配置CMakeLists】
首先配置自定义组见的CMake文件：

components->led->CMakeLists.txt

完整配置内容如下：

file(TO_CMAKE_PATH "$ENV{IDF_PATH}" IDF_PATH)  # 将Windows下ESP-IDF的路径转化CMAKE路径

idf_component_register(SRCS "led.c"
                    INCLUDE_DIRS "include"
                    # 添加官方gpio组件
                    "${IDF_PATH}/components/driver/gpio/include")

【配置自定义组见头文件】

components->led->include->led.h

对于学过32单片机编程的，可按照自己的习惯编写，对于没有单片机开发经验的，再此提供一个简单的例子

#ifndef__LED_H#define__LED_H#include"driver/gpio.h"voidled_init(void);voidled_on(void);voidled_off(void);#endif

【编写自定义组见驱动】

components->led->led.c

和头文件类似，可根据习惯编写。

#include<stdio.h>#include"led.h"#defineLED_PIN2voidled_init(void){gpio_config_t led_pin_config;
    led_pin_config.pin_bit_mask =1<<LED_PIN;
    led_pin_config.mode = GPIO_MODE_OUTPUT;
    led_pin_config.pull_up_en = GPIO_PULLUP_DISABLE;
    led_pin_config.pull_down_en = GPIO_PULLDOWN_DISABLE;gpio_config(&led_pin_config);}voidled_on(void){gpio_set_level(LED_PIN,1);}voidled_off(void){gpio_set_level(LED_PIN,0);}

【编写主函数】

main->main.c

，这里注意头文件的包含。

#include<stdio.h>#include"led.h"#include"FreeRTOS/freertos.h"#include"FreeRTOS/task.h"voidapp_main(void){while(1){led_init();led_on();vTaskDelay(50);led_off();vTaskDelay(50);}}

3、烧录前准备和烧录

• 运行idf.py menuconfig命令，配置sdkconfig，初学者可不用设置里边的具体内容，一切默认即可。
• 设置端口，运行idf.py -p COM5命令，不一定是COM5，要根据自己的端口设置
• 对工程进行编译，运行idf.py build命令
• 烧录工程，运行idf.py flash命令
• 编译完成后会终端会提示烧录等相关信息
• 烧录日志

五、常见问题及解决方案

1、vscode识别头文件有问题并标出波浪线

【解决方案】：删除

.vscode

文件夹内的文件，然后运行

Ctrl + Shift + P

调出vscode命令框，搜索

ESP-IDF:添加vscode配置文件夹

即可解决此问题，当然，此方法还可以解决很多波浪线问题。

问题不止一个，若有其他问题会继续补充在这里。每个人都会遇到各种各样的问题，若无法解决，可在评论区讨论交流或者私信小编，小编尽可能帮忙解决。

总结

本文章是一个简单的入门教程，旨在帮住初学者上手ESP-IDF开发环境，后续还会按照学习流程，更新用ESP-IDF开发ESP32的每一步教程，如果有兴趣的话，就点赞收藏关注不迷路！！！