Первый скетч на ESP32: мигаем светодиодом

Пакет плат стоит, драйвер CP2102 встал без бубна, плата втыкается в макетку — и наступает странный момент: вроде всё готово, а нажать нечего. Первый скетч на новой плате — не столько программирование, сколько проверка, что среда, кабель и железо договорились между собой. На Uno я его давно промотал, а на ESP32 прогоняю после каждого обновления пакета плат: две минуты, и сразу видно — компилятор, загрузчик, порт и монитор живы. Правило простое: если первый скетч прошёл, любой отказ дальше — вопрос схемы или кода, а не среды; половина «сломанных плат», с которыми люди бегут на форумы, отсеивается уже на этом шаге.

Мигать будем встроенным светодиодом на GPIO 2: припаивать ничего не надо, результат виден с другого конца стола. Если вы пришли с Uno, ваша первая мигалка уже случилась в уроке про светодиод и pinMode — скетч здесь тот же по духу, отличия в деталях, и они показательные. Самое показательное различие вы заметите уже на загрузке — о нём отдельно ниже.

Схема знакомая до звона: pinMode в setup, digitalWrite в loop. Меняются детали. Светодиод на DevKit сидит на GPIO 2, а не на 13, и зажигается высоким уровнем: HIGH — светит, LOW — гаснет. Serial.begin(115200) — почти все скетчи ESP32 шлют отладку на этой скорости; поставьте столько же в мониторе порта, иначе вместо строки «Plata zhiva» увидите кракозябры. Скорость одна на всю платформу: и загрузчик, и примеры, и ваши отладочные принты.

Сама загрузка тоже отличается. После нажатия «Загрузка» IDE сначала компилирует заметно дольше, чем на Uno: пакет плат тяжёлый, на среднем ноутбуке сборка идёт 30–90 секунд — это норма, второй раз кнопку не жмите. Дальше в консоли побежит esptool и строки вида Connecting........_____: подчёркивания — моменты, когда мост дёргает линиями и пытается ввести чип в режим прошивки. Как ставить скетч на плату по шагам и что означает каждая строка консоли, мы разбирали в уроке про первую загрузку; здесь логика та же, меняется только чип.

Что вы увидите, когда всё пошло хорошо: строки Writing at 0x00010000... (25%) и так до сотни процентов — esptool пишет ваш скетч во flash по кускам; затем Hard resetting via RTS pin — плата перезапускается сама, и через секунду в мониторе появляется строка из setup(). При самом первом старте в логе мелькают служебные строки загрузчика со словом boot: — это норма, их печатает чип до вашего кода. По времени всё укладывается в минуту-полторы вместе с компиляцией, и большая часть этого времени — сборка, а не передача. Если запись оборвалась на середине с ошибкой — не выдёргивайте кабель, просто повторите загрузку: flash переживает это спокойно.

Первая неделя с ESP32 складывается из мелочей. Компиляция: 30–90 секунд против десятка у Uno при каждом изменении скетча — закладывайте это в ритм работы. Скорость монитора: 115200 вместо 9600, я однажды полчаса читал кракозябры и подозревал сгоревший UART, пока не глянул на селектор. Скорость выбрана не с потолка: загрузчик сам печатает отладку на 115200, и примеры плат держат ту же. Напряжение: захотели вывести мигалку наружу — светодиод через резистор 220 Ом на GPIO, но ни один пин не простит 5 В, логика тут 3.3-вольтовая.

GPIO 2 двуликий: светодиод на нём — это удобно, но линия участвует в страппинге при прошивке, как мы подробно разбирали в уроке про карту выводов DevKit. Посадите на неё схему, которая сильно тянет к земле в момент старта, — и очередная загрузка пойдёт через кнопку BOOT. Для опытов на макетке не страшно, в постоянных схемах я выношу мигалку на другой пин — на Uno такой вопрос не вставал вовсе, там светодиод ни на что кроме вывода не влияет.

А вот millis(), delay(), if и массивы работают ровно так же — платформа Arduino на ESP32 честно притворяется знакомой. Loop-функция крутится на ядре 1, WiFi-стек занимает ядро 0; пока вы не полезли в многопоточность, думать об этом не нужно. Исчезает и проблема SoftwareSerial: у ESP32 три аппаратных UART, и связка с GPS-модулем или второй платой обходится без эмуляции порта.

Захотелось вывести мигалку с платы на макетку — берите любой GPIO из безопасного набора, резистор 220 Ом и обычный индикаторный светодиод: анод через резистор к пину, катод к GND. Как собрать это без пайки, показано в уроке про светодиод на макетке. Резистор ставится именно последовательно: без него ток ограничен только внутренним сопротивлением кристалла — пин просаживает линию, а кристалл деградирует за часы. При 3.3 В и 220 Ом через индикатор идёт около 7–10 мА: для пина безопасно, для глаз достаточно; для длинных проводов или ярких панелей я беру 330 Ом, чтобы погасить наводки. А вот мотор или реле так подключать нельзя — им нужен транзистор, и не забывайте соединять GND схемы с GND платы, иначе светодиод будет жить своей жизнью. Сам скетч при этом не меняется: помигаете и встроенным, и внешним индикатором одной прошивкой — заменится только константа LED.

Посмотрите на пары в логе: led=1 t=500, led=0 t=1000 и дальше — период держится без всяких пауз, потому что разность millis() - prev срабатывает сама. Шаблон разобран до винтика в уроке про millis вместо delay, и на ESP32 он работает с тем же unsigned long и тем же переполнением через 49,7 суток. Поменяйте 500 на 100 и убедитесь, что период отвечает моментально, — это лучшая демонстрация неблокирующего кода: на millis() паузы держатся ровно, тогда как при загруженном loop с delay() они плывут. Разница видна и в Serial: строки печатаются ровно, без рваных пауз.

И три эксперимента на закрепление: помигайте двумя светодиодами с разными периодами через два набора prev и interval — это ровно упражнение из урока про millis; выведите в Serial счётчик вспышек раз в десять секунд; пересадите мигалку на пин 33 из безопасного набора и убедитесь, что на загрузку она больше не влияет.

Платформа проверена, светодиод мигает — время дать плате настоящую работу. В следующем уроке подключаем её к домашней сети и впервые печатаем IP-адрес, полученный по воздуху: с него начинаются все WiFi-проекты, а светодиод на GPIO 2 станет индикатором подключения — зажжётся, когда придёт WL_CONNECTED. Если среда ещё не собрана, вернитесь к материалу про первый запуск и подключение к WiFi — там пакет плат, порты и драйверы по шагам.