搭建ESP32的Arduino开发环境

0x00 概述

ESP32-S3 芯片采用 40 nm 工艺制成，具有极佳的功耗性能、射频性能、稳定性、通用性和可靠性，适用于各种应用场景和不同功耗需求。官方推荐的开发环境是ESP-IDF（Espressif IoT Development Framework），但是我搭建好后发现对于初学者这个开发环境还是比较难用的，因为很多步骤涉及到在终端里进行操作。虽然在VS Code中配置会稍微简单一点，但是使用起来还是有一些难度的。所以对于初学者我认为先在Arduino环境中可以正常开发后，再转向ESP-IDF开发会比较容易接受，因为在ESP-IDF环境下开发代码稍微比arduino下开发难一点，但是好处是很多新功能是优先在IDF中完成的，arduino环境下稍微滞后一点。

对于搭建arduino开发环境，分为ubuntu系统和windows系统来介绍。因为有些小伙伴喜欢在ubuntu环境下进行开发，有些喜欢在windows下，所以我就两个环境下都介绍下如何搭建，步骤其实也都差不多。搭建好的Arduino开发环境可以支持ESP32系列的所有SoC来使用，具体如下：

搭建ESP32的Arduino开发环境 - 第1张 — 搭建好的Arduino开发环境支持的ESP32 SoC

0x01 下载安装Arduino IDE

对于ubuntu和windows来说，都是需要从Arduino官方网站上下载的，下载地址如下：

https://www.arduino.cc/en/software

搭建ESP32的Arduino开发环境 - 第2张 — 官网下载Arduino IDE页面

由于Arduino IDE版本在不断的更新中，在我写文章的此时官网上最新稳定版本是2.0.4版本。首先如果在windows系统中安装arduino ide的话，可以下载列表中第一个就可以“Windows Win 10 and newer, 64bits"。如果是ubuntu系统的话，列表中两个都可以下载，第一个是“Linux AppImage 64 bits(X86-64)”这个是一个不用安装，在增加了执行权限后，在ubuntu中双击就可以直接使用的，非常简单，但是唯一缺点是下载文件有点大。还可以选择安装“Linux Zip file 64 bits(X86-64)”，这个是需要解压才能正常使用的，稍微麻烦一点，但是下载文件体积稍微小点。下面是点击对应的下载链接后界面：

下载好对应的版本就可以来安装了，下面分开来介绍安装使用方法。

0x02 安装Arduino IDE软件

在windows系统中，点击“Windows Win 10 and newer, 64bits”链接进行下载，可以得到一个安装包exe文件，文件名是“arduino-ide_2.0.4_Windows_64bit.exe”，如果官方升级版本的话，那这个文件名中间单版本号就会更改。安装的话就比较简单了，可以根据提示直接安装就可以，在安装好后，我们可以把软件进行简单配置，如下图所示：

在ubuntu系统中如果下载的是“Linux AppImage 64 bits(X86-64)”，默认情况下，该文件无法直接双击运行，需要先增加执行权限，那可以按照如下操作方式来使用：

接下来就会打开Arduino IDE的界面，跟windows系统上界面是一样的，仍然建议需要先做一下上述配置再使用会更加方便。

如果在ubuntu系统中下载的是“Linux Zip file 64 bits(X86-64)”，那就需要先将其移动到/opt/目录下，再解压后配置一个软链接就可以正常使用了，具体操作如下图所示：

现在基本上算是安装好arduino-ide了，但是还不是特别好用，因为现在这个arduino-ide启动命令只能在安装目录下输入才能启动，其他目录下无法执行，如下图所示：

要想在任意目录下都能正常启动arduino-ide，那我们就需要在/usr/local/bin/下设置一个arduino-ide单软链接，这样我们就可以随时随地启动arduino-ide了，具体操作如下图所示：

搭建ESP32的Arduino开发环境 - 第10张 — 创建arduino-ide的软链接

0x03 在Arduino IDE中安装ESP32支持包

安装ESP32开发板的Arduino支持包也比较简单，我们只需要在Arduino IDE的“首选项”界面的最下面“其他开发板管理器地址”中输入如下地址就行，这里的地址分为两种，一种是ESP32稳定版本，一种是ESP32开发版本，链接分别如下所示：

ESP32稳定版本：https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json

ESP32开发版本：https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_dev_index.json

我建议大家还是用稳定版本，因为开发版本虽然会有一些最新提交的代码，会有新功能，但是代码运行可能不稳定，所以我们还是用稳定版本更稳妥一点。

接下来就可以在开发板管理器中来安装ESP32相关的包，但是由于很多包都是从github上下载，国内这边下载情况不容乐观，正常步骤很难顺利下载好，所以我就将这些包都提前下载好了，上传到百度网盘中，这样我们下载后直接解压后将各压缩包放到指定目录下，再在arduino IDE中安装就跳过下载这个步骤，直接安装，所以就会顺利很多。这些相关的包百度网盘下载链接如下：

链接: https://pan.baidu.com/s/1WoBsLF-NxRF2rlMfyRlJ2g?pwd=tkxp

在ubuntu系统安装的话，可以先将下载好的linux_x64压缩包解压，看到里面有package_esp32_index.json，将其移动到~/.arduino15/目录下,然后将剩下的所有压缩包都放到~/.arduino15/staging/packages/目录下即可,具体可以按照如下步骤操作：

搭建ESP32的Arduino开发环境 - 第14张 — ubuntu系统中移动各文件到指定目录下

接下来我们就可以直接打开Arduino IDE中的“开发板管理器”，在其中直接来安装ESP32相关的支持包了，如下图所示：

搭建ESP32的Arduino开发环境 - 第15张 — Arduino IDE中开始安装esp32支持包

搭建ESP32的Arduino开发环境 - 第16张 — ubuntu系统中安装完成

在windows系统下安装步骤类似，也是需要将package_esp32_index.json文件和其他压缩包文件移动到指定目录下即可，如下图所示各自文件应该放置的目录：

搭建ESP32的Arduino开发环境 - 第18张 — 放置package_esp32_index.json文件

搭建ESP32的Arduino开发环境 - 第19张 — 将其余压缩包移动到指定目录

在做完上述操作后，剩下的步骤就跟在ubuntu系统中操作一样的，可以打开arduino ide中的“开发板管理器”，然后输入“esp32”就可以找到对应需要安装的支持包，直接点击上面的安装即可，由于不用从github上下载压缩包，所以安装比较快，只需要耐心等待安装完成即可，具体如下图所示：

0x04 测试Arduino下ESP32开发环境

在ubuntu下和windows系统下测试基本上是一样的，我们将ESP32的开发板使用USB线接到电脑上，打开Arduino IDE软件，上面就会提示插入的ESP32设备，我们只需要选择对应的开发板就行，如果是特定功能的ESP32开发板，那就根据型号来选择就行。下图是我自己做的一款ESP32 S3开发板，所以我选择"ESP32S3 Dev Module"开发板就可以了。