2024年3月6日 星期三

[ESP32] 初步認識 ESP32-S3 開發板

        本文旨在介紹 ESP32-S3 開發板。ESP32-S3 開發板比以往的 ESP32 系列開發板都還要強大,不僅運算速度快,功能也多。























關於 ESP32-S3 如何編程

ESP32-S3 板載兩個 Type-C 接口,它們的功能不太一樣,詳下圖。











使用 Arduino IDE 編程

在這裡我面會先說明如何設置開發環境,然後再測試幾項基本功能,包括板載 WS2812 LED 和 Wifi 連網功能。


設置開發環境

Step1 開啟 Arduino IDE 並在 [偏好設定] 內加入下面這行

https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json

完成後關閉 Arduino IDE,然後再重新開啟 Arduino IDE。




Step2 開啟 [開發板管理員],搜尋 [esp32],並加入 esp32 開發板。


至此已完成 ESP32 系列開發板在 Arduino IDE 的設置,換句話說,您以後就可以使用 Arduino IDE 開發 ESP32 系列的開發板。


測試板載 WS2812 LED

ESP32-S3 開發板內建一只 WS2812 LED,這只 LED 是連接在第 48 腳位。
本範例會要使用到 Adafruit NeoPixel Library,因此您需要先下載該 Library。


Step1 使用 Type-C 傳輸線連接電腦與 ESP32-S3 開發板。由於我們此處是使用 UART 來連線,因此須將 Type-C 頭插到 ESP32-S3 的 COM 端接口。



Step2 安裝 USB2TTL 驅動程式,下載網址如下,建議安裝 CH341SER 版本。



Step3 指定開發板和連接埠。開發板請選用 [ESP32S3 Dev Module],如下圖。



Step4 開啟範例程式 [檔案] > [範例] > [Adafruit NeoPixel] > [strandtest]。



Step5 因為 WS2812 LED 只有 1 只,而且是連接在第 48 腳位,因此須修改下列程式碼。

#define LED_PIN    48
#define LED_COUNT    1


Step6 修改完後就可以將程式 Upload。Upload 完成後,您可能會發現 WS2812 LED 怎麼不會亮,這是因為板子上設置了一個 [斷開點] (如下圖,RGB下方的焊點),也就是 WS2812 LED 的 Din 與 ESP32-S3 的第 48 腳是斷開的。
此時,您可以使用螺絲起子將它短路,就可以看到 WS2812 LED 正在改變色彩。
如果您想要一勞永逸讓 ESP32-S3 的第 48 腳控制 WS2812 LED,那麼您可以使用銲錫將該地方短路。



這是點亮後的情況



測試 Wifi 連網


Step1 開啟範例程式 [檔案] > [範例] > [Wifi] > [Simple Wifi Server]。



Step2 將程式碼中的 ssid 和 password 改成您家的名稱和密碼。

const char* ssid     = "yourssid";
const char* password = "yourpasswd";

Step3 修改完後,先打開 [序列埠監控視窗],然後將程式 Upload。

如果正常 Upload,您可以在 [序列埠監控視窗] 裡看到一組 IP 位址。


然後您可以將該 IP 複製並貼到瀏覽器裡,至此大功告成。


採購資訊








2024年1月17日 星期三

[Arduino] Arduino 開發板 Upload 問題的排除

有不少初學者因為不熟悉 Arduino 相關開發板,在 Upload 程式時出現許多問題,本文旨在提供一般的問題排除方案。


1. 有選對正確的 USB 傳輸線嗎?

玩家希望將程式由電腦 Upload 到開發板,需要有一條可以傳輸數據的 USB 線。

有些 USB 線只有提供電源的功能,並不具備能傳輸資料,您需要先確認您的 USB 線是可以傳輸資料的。


2. 請確認 USB 線的品質是否合乎開發板的需求?

有些開發板(例如 ESP32 ...)功能較多,他們可能需要同時作動 Wifi 和 BLE 功能,因此需要較穩定的電壓以及較大的電流。

有些品質不好的 USB 線無法提供較大的電流,或是沒有屏蔽電磁波功能,因此建議您選擇一條品質較好的 USB 線,如此對您在使用開發板方面是有幫助的。

另外,過長的 USB 線也會影響到開發板的使用,因為電線的電阻比較大會使電壓和電流降低,讓傳輸數據時產生不穩定的現象。


3. 請確認是否已使用 USB 線正確連接開發板和電腦?

有些開發板(例如 ESP32-S3)具有 2 個 USB 連接頭,其中一個是作為供電使用,並不具有傳輸資料的功能。


4. 是否已經安裝正確的 USB 驅動程式?

目前市面上最常見的有 CH340、CP2102、CH9102...這幾種 USB2TTL 晶片,請先確認您的開發板上的 USB2TTL 晶片是哪一款,並安裝正確的驅動程式。

如果已經安裝 USB 驅動程式,請用 USB 線連接開發板和電腦,並打開電腦的「裝置管理員」,查看是否有出現類似下面的連接埠畫面(您的連接埠可能跟我們的不一樣)。



值得一提的是,目前 CH34x 系列的晶片有許多款,例如 CH340E、CH340G、CH340T...,而他們也都已被使用在市面上各類的開發板上面。

在實務上,我們有遇到下列情況,已經安裝 CH340 驅動程式,也使用 USB 線正確連接 ESP32-CAM 開發板和電腦,Arduino IDE 裡的開發板型號和連接埠也選了,看似一切都沒問題,可是在 Upload 時卻發生錯誤。

經過反覆測試,最終發現是 CH340 驅動版本的問題,我們當時是重新安裝 CH341SER 這支驅動才解決了這個問題。


5. 是否已選擇正確的開發板型號和序列埠?

如果玩家不知道您的開發板該選擇哪一個型號,可以詢問您的賣家。

以 Arduinp Nano 開發板為例,開發板型號應該選擇「Arduino Nano」。

這裡要注意的是市售的 Arduino Nano 開發板處理器安裝有兩款 Bootloader,一款是 ATmega328P,另一款是 ATmega328P (Old Bootloader),您可以先試試選用 ATmega328P,如果 Upload 有錯誤時,可以再選擇 ATmega328P (Old Bootloader),如下圖所示。


還要提醒您的是,新版的 Arduino IDE 裡,或是其他開發平台,其處理器的選項並不明顯,如果您沒有辦法找到「處理器」這個選項,建議您使用 Arduino IDE version 1.8.19。

最後,則是需要選擇正確的序列埠。



2023年10月7日 星期六

[小車底盤] 58mm 麥克納姆輪小車底盤組裝

      這是一款直徑 58mm 的麥克納姆輪小車底盤,翠綠的麥輪讓人有一種跑車的感覺,是一款 CP 值蠻高的小車底盤套件。


組裝工具

1. M3 十字螺絲起子。

2. M3 扳手。

3. 尖嘴鉗。


組裝步驟

雖然本組裝說明的馬達並未焊上電源線,但我們強烈建議您在組裝前先焊好馬達電線。

Step1 取出材料包。



Step2 取出壓克力底板、馬達、馬達固定片、螺絲和螺帽。




將馬達固定到底板上,


總共需固定 4 組。


建議您:馬達電源銅片的方向最好是朝車體內部,請仔細觀察上圖。


Step3 取出麥輪、聯軸器和 細螺絲。


將聯軸器套入馬達軸,再將麥輪套入聯軸器。


最後插入細螺絲將麥輪鎖緊到馬達軸。



Step4 總共需固定 4 組。


提醒您:請注意麥輪的方向,如果方向錯誤車子就會不聽使喚亂跑。

下圖是俯瞰視角。


下圖是右側視角。


此小車底板是市售通用型壓克力底板,一般來說上面的空間已經足夠讓您放置開發板、傳感器和電池等裝置,但是如果還是不敷使用,您可以在上方再加上數片層板。


採購資訊

露天(S&R) 

露天(RWG)

蝦皮








2023年7月6日 星期四

[小車底盤] 科普小車底盤

許多學校在開設自走車課程時,費用通常是首要考量,為了達到降低成本這個需求,經過我多方嘗試,這個小車底盤終於誕生了。

本科普小車所有零組件皆採用市售成品,方便玩家可以自行採購或更換零組件。例如,使用一塊科普常見的洞洞板當作車子底板,3*75*90mm 的尺寸大小,足夠裝載 Arduino 或 ESP系列開發板和其他模組。



工具

1. M2十字螺絲起子
2. M2扳手


組裝步驟

強烈建議在組裝前先焊好馬達電源線。

Step1 取出螺絲2只、墊片4只、尼龍柱2支和滾珠輪,預組備用。


組裝後如下圖



Step2 取出 Step1 之預組件和小車底板,用螺絲2只固定。





Step3 取出螺絲8只、螺帽8只和固定器2只,將2只TT馬達分別固定到底板上。


固定後如下圖



Step4 取出輪框和胎皮,將胎皮安裝到輪框。


Step5 使用2只自攻螺絲將輪胎固定到馬達上。到此組裝完成。


這俯視視角


這是另一個角度



其它注意事項

1. 如果您覺得感測器、模組數量太多,單層底板空間不敷使用,可以加購底板和4只M2尼龍柱,這樣就有足夠的空間使用。

2. 底板的孔洞是間距10mm,孔徑是2mm,非常適合通用型科普塑料拼裝組合。


採購資訊

露天(S&R) https://www.ruten.com.tw/item/show?22327145934079

露天(RWG) https://www.ruten.com.tw/item/show?22327145963598

蝦皮 https://shopee.tw/-RWG-Arduino-%E8%87%AA%E8%B5%B0%E8%BB%8A-%E5%BE%AA%E8%B7%A1%E8%BB%8A-%E9%81%BF%E9%9A%9C%E8%BB%8A-%E5%B0%8F%E8%BB%8A%E5%BA%95%E7%9B%A4-i.14363185.20890490383?sp_atk=12d33500-bdb4-4e62-b146-31be61f188cd&xptdk=12d33500-bdb4-4e62-b146-31be61f188cd