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Débuter avec l'Espressif ESP32-S2 - FreeRTOS

Les traductions sont fournies par des outils de traduction automatique. En cas de conflit entre le contenu d'une traduction et celui de la version originale en anglais, la version anglaise prévaudra.

Débuter avec l'Espressif ESP32-S2

Important

Cette intégration de référence est hébergée sur le Amazon-FreeRTOS référentiel qui est obsolète. Nous vous recommandons de commencer ici lorsque vous créez un nouveau projet. Si vous possédez déjà un projet FreeRTOS basé sur le référentiel désormais Amazon-FreeRTOS obsolète, consultez le. Amazon-FreeRTOS Guide de migration du référentiel Github

Ce didacticiel explique comment démarrer avec le ESP32-S2 SoC Espressif et les cartes de ESP32-S2-Saola-1développement.

Présentation de

Ce didacticiel vous guide à travers les étapes suivantes :

  1. Connectez votre carte à un appareil hôte.

  2. Installation du logiciel sur votre machine hôte pour développer et déboguer les applications intégrées de votre carte de microcontrôleur.

  3. Cross-compile une application de démonstration FreeRTOS sur une image binaire.

  4. Chargement de l’image binaire de l’application dans votre carte et exécution de l’application.

  5. Surveillance et débogage de l'application en cours d'exécution à l'aide d'une connexion série.

Conditions préalables

Avant de commencer à utiliser FreeRTOS sur votre tableau Espressif, vous devez configurer votre compte et vos autorisations. AWS

Inscrivez-vous pour un Compte AWS

Pour commencer AWS, vous avez besoin d'un Compte AWS. Pour plus d'informations sur la création d'un Compte AWS, voir Getting started with an Compte AWS dans le Guide de Gestion de compte AWS référence.

Pour activer l’accès, ajoutez des autorisations à vos utilisateurs, groupes ou rôles :

Mise en route

Note

Les commandes Linux de ce didacticiel nécessitent que vous utilisiez le shell Bash.

  1. Configurez le matériel Espressif.

    Pour plus d'informations sur la configuration du matériel de la carte de ESP32-S2 développement, consultez le ESP32-S2-Saola-1 Guide de démarrage.

    Important

    Lorsque vous atteignez la section Get Started des guides Espressif, arrêtez-vous, puis revenez aux instructions de cette page.

  2. Téléchargez Amazon GitHubFreeRTOS depuis. (Pour obtenir des instructions, consultez le README.mdfichier.)

  3. Configurez votre environnement de développement.

    Pour communiquer avec votre tableau, vous devez installer une chaîne d'outils. Espressif fournit le logiciel ESP-IDF pour développer des logiciels pour leurs cartes. Comme ESP-IDF sa propre version du noyau FreeRTOS est intégrée en tant que composant, Amazon FreeRTOS inclut une version personnalisée de la ESP-IDF version 4.2 dans laquelle le noyau FreeRTOS a été supprimé. Cela résout les problèmes liés aux fichiers dupliqués lors de la compilation. Pour utiliser la version personnalisée de la ESP-IDF version 4.2 incluse dans Amazon FreeRTOS, suivez les instructions ci-dessous correspondant au système d'exploitation de votre machine hôte.

    Windows

    1. Téléchargez ESP-IDF le programme d'installation universel en ligne pour Windows.

    2. Exécutez le programme d'installation en ligne universel.

    3. Lorsque vous arrivez à l'étape Télécharger ou utiliser ESP-IDF, sélectionnez Utiliser un ESP-IDF répertoire existant et définissez Choisir un ESP-IDF répertoire existant surfreertos/vendors/espressif/esp-idf.

    4. Terminez l'installation.

    macOS

    1. Suivez les instructions de la configuration standard des prérequis de la chaîne d'outils (ESP-IDF v4.2) pour macOS.

      Important

      Lorsque vous atteignez les instructions ESP-IDF « Obtenir » sous Prochaines étapes, arrêtez-vous, puis revenez aux instructions de cette page.

    2. Ouvrez une fenêtre de ligne de commande.

    3. Accédez au répertoire de téléchargement de FreeRTOS, puis exécutez le script suivant pour télécharger et installer la chaîne d'outils espressif pour votre plateforme.

      vendors/espressif/esp-idf/install.sh
    4. Ajoutez les ESP-IDF outils de la chaîne d'outils au chemin de votre terminal à l'aide de la commande suivante.

      source vendors/espressif/esp-idf/export.sh

    Linux

    1. Suivez les instructions de la configuration standard des prérequis de la chaîne d'outils (ESP-IDF v4.2) pour Linux.

      Important

      Lorsque vous atteignez les instructions ESP-IDF « Obtenir » sous Prochaines étapes, arrêtez-vous, puis revenez aux instructions de cette page.

    2. Ouvrez une fenêtre de ligne de commande.

    3. Accédez au répertoire de téléchargement de FreeRTOS, puis exécutez le script suivant pour télécharger et installer la chaîne d'outils Espressif pour votre plateforme.

      vendors/espressif/esp-idf/install.sh
    4. Ajoutez les ESP-IDF outils de la chaîne d'outils au chemin de votre terminal à l'aide de la commande suivante.

      source vendors/espressif/esp-idf/export.sh
  4. Établissez une connexion série.

    1. Pour établir une connexion série entre votre machine hôte et le ESP32-DevKitC, installez les pilotes VCP CP210x USB to UART Bridge. Vous pouvez télécharger ces pilotes à partir de Silicon Labs.

    2. Suivez les étapes pour établir une connexion série avec ESP32.

    3. Une fois que vous avez établi une connexion série, notez le port série pour la connexion de votre carte. Vous en avez besoin pour flasher la démo.

Configuration des applications de démonstration FreeRTOS

Pour ce didacticiel, le fichier de configuration FreeRTOS se trouve à l'adresse. freertos/vendors/espressif/boards/board-name/aws_demos/config_files/FreeRTOSConfig.h (Par exemple, si cette option AFR_BOARD espressif.esp32_devkitc est sélectionnée, le fichier de configuration se trouve à l'adressefreertos/vendors/espressif/boards/esp32/aws_demos/config_files/FreeRTOSConfig.h.)

  1. Si vous utilisez macOS ou Linux, ouvrez une invite du terminal. Si vous utilisez Windows, ouvrez l'application « ESP-IDF  4.x CMD » (si vous avez inclus cette option lors de l'installation de la ESP-IDF chaîne d'outils), ou l'application « Command Prompt » dans le cas contraire.

  2. Pour vérifier que Python3 est installé, exécutez ce qui suit :

    python --version

    La version installée s'affiche. Si Python 3.0.1 ou version ultérieure n'est pas installé, vous pouvez l'installer depuis le site Web de Python.

  3. Vous avez besoin de l'interface de ligne de AWS commande (CLI) pour exécuter AWS IoT des commandes. Si vous utilisez Windows, utilisez la easy_install awscli commande pour installer la AWS CLI dans l'application « Command » ou « ESP-IDF  4.x CMD ».

    Si vous utilisez macOS ou Linux, reportez-vous à la section Installation de la AWS CLI.

  4. Exécuter

    aws configure

    et configurez la AWS CLI avec votre ID de clé d' AWS accès, votre clé d'accès secrète et votre AWS région par défaut. Pour plus d'informations, consultez Configuration de l'interface CLI AWS (français non garanti).

  5. Utilisez la commande suivante pour installer le AWS SDK pour Python (boto3) :

    • Sous Windows, dans l'application « Command » ou « ESP-IDF  4.x CMD », exécutez

      easy_install boto3
    • Sur macOS ou Linux, exécutez

      pip install tornado nose --user

      puis exécutez

      pip install boto3 --user

FreeRTOS inclut SetupAWS.py le script pour faciliter la configuration de votre carte Espressif à laquelle vous connecter. AWS IoT

Pour exécuter le script de configuration
  1. Pour configurer le script, ouvrez freertos/tools/aws_config_quick_start/configure.json et définissez les attributs suivants :

    afr_source_dir

    Chemin d’accès complet vers l'annuaire freertos sur votre ordinateur. Assurez-vous d'utiliser des barres obliques pour spécifier ce chemin.

    thing_name

    Le nom que vous souhaitez attribuer à l' AWS IoT élément qui représente votre tableau.

    wifi_ssid

    Le SSID de votre Wi-Fi réseau.

    wifi_password

    Le mot de passe de votre Wi-Fi réseau.

    wifi_security

    Type de sécurité de votre Wi-Fi réseau. Les types de sécurité suivants sont valides :

    • eWiFiSecurityOpen (Ouvrir, aucune sécurité)

    • eWiFiSecurityWEP (Sécurité WEP)

    • eWiFiSecurityWPA (Sécurité WPA)

    • eWiFiSecurityWPA2 (Sécurité WPA2)

  2. Si vous utilisez macOS ou Linux, ouvrez une invite du terminal. Si vous utilisez Windows, ouvrez l'application « ESP-IDF  4.x CMD » ou « Command ».

  3. Accédez au freertos/tools/aws_config_quick_start répertoire et exécutez

    python SetupAWS.py setup

    Le script effectue les opérations suivantes :

    • Crée un AWS IoT objet, un certificat et une politique.

    • Attache la AWS IoT politique au certificat et le certificat à l' AWS IoT objet.

    • Remplit le aws_clientcredential.h fichier avec votre AWS IoT point de terminaison, votre Wi-Fi SSID et vos informations d'identification.

    • Formate votre certificat et votre clé privée et les écrit dans le fichier aws_clientcredential_keys.h d'en-tête.

    Note

    Le certificat est codé en dur à des fins de démonstration uniquement. Production-level les applications doivent stocker ces fichiers dans un emplacement sécurisé.

    Pour plus d'informations à ce sujetSetupAWS.py, consultez le README.md dans le freertos/tools/aws_config_quick_start répertoire.

Surveillance des messages MQTT sur le AWS Cloud

Avant de lancer le projet de démonstration FreeRTOS, vous pouvez configurer le client MQTT dans la console pour surveiller AWS IoT les messages que votre appareil envoie au Cloud. AWS

Pour vous abonner à la rubrique MQTT avec le AWS IoT Client MQTT
  1. Connectez-vous à la console AWS IoT.

  2. Dans le volet de navigation, choisissez Test, puis MQTT Test Client.

  3. Dans le champ Rubrique d'abonnement, saisissez your-thing-name/example/topic, puis choisissez S'abonner à la rubrique.

Lorsque le projet de démonstration s'exécute avec succès sur votre appareil, le message « Hello World ! » s'affiche envoyé plusieurs fois au sujet auquel vous vous êtes abonné.

Créez, flashez et exécutez le projet de démonstration FreeRTOS à l'aide du script idf.py

Vous pouvez utiliser l'utilitaire IDF d'Espressif pour générer les fichiers de compilation, créer le binaire de l'application et flasher votre tableau.

Créez et flashez des FreeRTOS sous Windows, Linux et macOS (v4.2) ESP-IDF

Utilisez le idf.py script pour créer le projet et flasher les fichiers binaires sur votre appareil.

Note

Certaines configurations peuvent nécessiter que vous utilisiez l'option port -p port-name with idf.py pour spécifier le port correct, comme dans l'exemple suivant.

idf.py -p /dev/cu.usbserial-00101301B flash
Pour créer et flasher le projet
  1. Accédez à la racine du répertoire de téléchargement de FreeRTOS.

  2. Dans une fenêtre de ligne de commande, entrez la commande suivante pour ajouter les ESP-IDF outils au PATH de votre terminal :

    Windows (application « Command »)
    vendors\espressif\esp-idf\export.bat
    Windows (application « ESP-IDF  4.x CMD »)

    (Cela a déjà été fait lorsque vous avez ouvert l'application.)

    Linux/ macOS
    source vendors/espressif/esp-idf/export.sh
  3. Configurez cmake dans le build répertoire et créez l'image du microprogramme à l'aide de la commande suivante.

    idf.py -DVENDOR=espressif -DBOARD=esp32s2_saola_1 -DCOMPILER=xtensa-esp32s2 build

    Vous devriez voir une sortie comme dans l'exemple suivant.

    Executing action: all (aliases: build) Running cmake in directory /path/to/hello_world/build Executing "cmake -G Ninja -DPYTHON_DEPS_CHECKED=1 -DESP_PLATFORM=1 -DVENDOR=espressif -DBOARD=esp32s2_saola_1 -DCOMPILER=xtensa-esp32s2 -DCCACHE_ENABLE=0 /path/to/hello_world"... -- The C compiler identification is GNU 8.4.0 -- The CXX compiler identification is GNU 8.4.0 -- The ASM compiler identification is GNU ... (more lines of build system output) [1628/1628] Generating binary image from built executable esptool.py v3.0 Generated /path/to/hello_world/build/aws_demos.bin Project build complete. To flash, run this command: esptool.py -p (PORT) -b 460800 --before default_reset --after hard_reset --chip esp32s2 write_flash --flash_mode dio --flash_size detect --flash_freq 80m 0x1000 build/bootloader/bootloader.bin 0x8000 build/partition_table/partition-table.bin 0x16000 build/ota_data_initial.bin 0x20000 build/aws_demos.bin or run 'idf.py -p (PORT) flash'

    S'il n'y a aucune erreur, la compilation génère les fichiers binaires .bin du microprogramme.

  4. Effacez la mémoire flash de votre carte de développement à l'aide de la commande suivante.

    idf.py erase_flash
  5. Utilisez le idf.py script pour flasher le binaire de l'application sur votre tableau.

    idf.py flash
  6. Surveillez la sortie du port série de votre carte à l'aide de la commande suivante.

    idf.py monitor
    Note
    • Vous pouvez combiner ces commandes comme dans l'exemple suivant.

      idf.py erase_flash flash monitor
    • Pour certaines configurations de machine hôte, vous devez spécifier le port lorsque vous flashez la carte, comme dans l'exemple suivant.

      idf.py erase_flash flash monitor -p /dev/ttyUSB1

Créez et flashez des FreeRTOS avec CMake

Outre l'utilisation du idf.py script fourni par le SDK IDF pour créer et exécuter votre code, vous pouvez également créer le projet avec CMake. Actuellement, il supporte Unix Makefile et le système de construction Ninja.

Pour créer et flasher le projet
  1. Dans une fenêtre de ligne de commande, naviguez jusqu'à la racine du répertoire de téléchargement de FreeRTOS.

  2. Exécutez le script suivant pour ajouter les ESP-IDF outils au PATH de votre shell.

    • Windows

      vendors\espressif\esp-idf\export.bat
    • Linux/ macOS

      source vendors/espressif/esp-idf/export.sh
  3. Entrez la commande suivante pour générer les fichiers de compilation.

    • Avec Unix Makefiles

      cmake -DVENDOR=espressif -DBOARD=esp32s2_saola_1 -DCOMPILER=xtensa-esp32s2 -S . -B ./YOUR_BUILD_DIRECTORY -DAFR_ENABLE_ALL_MODULES=1 -DAFR_ENABLE_TESTS=0
    • Avec Ninja

      cmake -DVENDOR=espressif -DBOARD=esp32s2_saola_1 -DCOMPILER=xtensa-esp32s2 -S . -B ./YOUR_BUILD_DIRECTORY -DAFR_ENABLE_ALL_MODULES=1 -DAFR_ENABLE_TESTS=0 -GNinja
  4. Générez le projet.

    • Avec Unix Makefiles

      make -C ./YOUR_BUILD_DIRECTORY -j8
    • Avec Ninja

      ninja -C ./YOUR_BUILD_DIRECTORY -j8
  5. Effacez le flash, puis faites clignoter le tableau.

    • Avec Unix Makefiles

      make -C ./YOUR_BUILD_DIRECTORY erase_flash
      make -C ./YOUR_BUILD_DIRECTORY flash
    • Avec Ninja

      ninja -C ./YOUR_BUILD_DIRECTORY erase_flash
      ninja -C ./YOUR_BUILD_DIRECTORY flash

Informations supplémentaires

Pour plus d'informations sur l'utilisation et le dépannage des cartes Espressif ESP32, consultez les rubriques suivantes :