Chia Sẻ Khóa Học IoT Application Development Với ESP32 Sử Dụng ESP-IDF [Khóa 7529 A]
Phát triển một ứng dụng dựa trên WiFi trên ESP32 và Subscribe/Publish MQTT Messages lên AWS IoT bằng ESP-IDF & FreeRTOS.
Bạn sẽ học được gì:
- ✓ Cách phát triển các ứng dụng dựa trên WiFi trên ESP32 bằng ESP-IDF.
- ✓ Tích hợp các Thư viện Linh kiện & Cảm biến, cho phép dễ dàng tích hợp cảm biến và các thành phần khác vào dự án của bạn.
- ✓ Định cấu hình ESP AWS IoT trên ESP32 để bật kết nối AWS IoT cloud.
- ✓ Publish/subscribe AWS IoT Core MQTT messages và test bằng MQTT test client.
- ✓ Nhanh chóng và dễ dàng thiết lập các dự án ESP-IDF (Espressif IoT Development Framework) bằng Espressif IDE dựa trên Eclipse.
- ✓ Phát triển các ứng dụng mô-đun, có thể mở rộng trên ESP32 bằng cách sử dụng ESP-IDF.
- ✓ Phát triển một ứng dụng với WiFi, HTTP server, Web Page, Non-Volatile Storage, OTA Firmware Updates, SNTP Time Synchronization, RGB LED, Button với Interrupt.
- ✓ Sử dụng FreeRTOS để quản lý tác vụ và liên giao tiếp giữa các tác vụ.
- ✓ Cách build, flash và monitor tất cả ứng dụng trong phiên bản IDF của Eclipse.
- ✓ Cách phát triển một trang web đơn giản để hiển thị dữ liệu, kết nối ESP32 với một access point, ngắt kết nối ESP32, upload new firmware (OTA update) và hơn thế nữa.
- ✓ Bạn sẽ học cách sử dụng các nguyên mẫu của FreeRTOS, chẳng hạn như message queues, event groups, và semaphores.
- ✓ Tìm hiểu cách phát triển và mở rộng một trang web bằng HTML, JavaScript và CSS và phát triển một HTTP server để hỗ trợ chức năng của trang web.
- ✓ Đến cuối khóa học, bạn sẽ cảm thấy tự tin trong việc phát triển một ứng dụng dựa trên WiFi có thể mở rộng bằng cách sử dụng ESP-IDF.
Trong khóa học này, chúng ta sẽ phát triển một ứng dụng dựa trên WiFi có nhiều tính năng bằng cách sử dụng ESP-IDF (Espressif IoT Development Framework), Tích hợp ESP-IDF Components & Sensors Library và định cấu hình ESP32 để kết nối với AWS IoT và Publish/Subscribe messages qua AWS IoT Core sử dụng giao thức MQTT.
WiFi thường được tích hợp vào nhiều giải pháp IoT và Industrial IoT và là nền tảng của ứng dụng được phát triển trong khóa học này, cho phép kết nối AWS IoT cloud (hoặc bất kỳ cloud framework tương thích nào mà bạn chọn).
ESP32 là một loạt các bộ vi điều khiển SoC (system on a chip) chi phí thấp, năng lượng thấp với WiFi tích hợp và dual-mode Bluetooth. ESP-IDF là IoT Development Framework chính thức của Espressif dành cho ESP32. Nó cung cấp một SDK (software development kit) độc lập cho bất kỳ sự phát triển ứng dụng chung nào, sử dụng các ngôn ngữ lập trình như C và C++. ESP-IDF hiện cung cấp năng lượng cho hàng triệu thiết bị trong lĩnh vực này và cho phép xây dựng nhiều sản phẩm kết nối mạng khác nhau, từ bóng đèn và đồ chơi đơn giản, đến các thiết bị công nghiệp và thiết bị lớn.
ESP-IDF chạy FreeRTOS, được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống nhúng, vì vậy các kỹ thuật và kiến thức bạn có được khi phát triển các ứng dụng dựa trên IDF cho ESP32 sẽ dịch tốt nếu bạn sử dụng các MCU khác chạy FreeRTOS. Ngoài ra, FreeRTOS kernel của ESP-IDF được sửa đổi để hỗ trợ đa lõi và chúng tôi sẽ sử dụng cả hai lõi của ESP32 trong khóa học này.
Nếu bạn quan tâm đến việc làm việc với ESP32 và nghiêm túc trong việc cải thiện các kỹ năng phát triển phần mềm nhúng của mình trong khi tìm hiểu về SoC đáng kinh ngạc này, thì việc khai thác trực tiếp các khả năng của ESP-IDF là một cách tuyệt vời.
IDF được thiết kế tốt và khi bạn bắt đầu, việc triển khai các tính năng mới sẽ trở nên dễ dàng. Hơn nữa, bất kỳ bản cập nhật mới, sửa lỗi hoặc thay đổi nào đối với ESP-IDF đều có thể được cung cấp ngay lập tức cho bạn một cách linh hoạt mà không cần phải đợi Arduino port được ghi.
Giới thiệu về khóa học:
Đối với nhiều người, cách tốt nhất để học là bắt đầu với một dự án, đó là lý do tại sao trong khóa học này, tôi đã tạo một ứng dụng dựa trên WiFi mạnh mẽ có thể kết nối với một cloud framework (trong trường hợp này là AWS IoT), như một cách tìm hiểu công cụ - trái ngược với việc trình bày các ví dụ nhỏ mà bạn có thể dễ dàng tìm thấy trực tuyến.
Kết quả dự kiến của khóa học này là bạn trở nên thoải mái khi phát triển các ứng dụng bằng cách sử dụng ESP-IDF, hiểu rõ hơn về code ứng dụng, tạo cảm hứng cho các dự án của riêng bạn và cuối cùng, giúp bạn tiết kiệm thời gian học cách sử dụng các thành phần khác nhau của ESP-IDF.
Bằng cách thực hiện dự án này, lập trình từng bước qua từng bài học, tôi tin rằng bạn sẽ cảm thấy thoải mái khi phát triển một ứng dụng dựa trên WiFi có thể mở rộng và tích hợp một cloud framework bằng ESP-IDF hoặc bất kỳ ứng dụng nào sử dụng ESP-IDF, vì bạn sẽ thấy rõ cách tạo kế hoạch hành động khi sử dụng IoT Development Framework của Espressif -> sử dụng tài liệu của Espressif, tra cứu tham chiếu API và các chức năng có liên quan, đồng thời áp dụng những điều hợp lý để hoàn thành mục tiêu của mình.
Hơn nữa, trong khóa học này, chúng tôi sẽ không tập trung vào lý thuyết vì đây là khóa học lập trình ứng dụng thực tế, nơi bạn học bằng cách thực hành. Tuy nhiên, tôi sẽ trình bày ngắn gọn thông tin cơ bản về giao diện lập trình ứng dụng ESP-IDF áp dụng cho từng phần và tổng quan ngắn gọn về các yêu cầu ứng dụng cho từng phần. Những tổng quan này sẽ mô tả những gì sẽ được hoàn thành và cách chúng tôi sẽ hoàn thành nó bằng cách sử dụng ESP-IDF.
Cuối cùng, tôi đã chọn phát triển dự án này bằng cách sử dụng ESP-IDF Eclipse Plugin (hoặc Espressif IDE), có sẵn cho Windows, MacOS và Linux, đồng thời cung cấp bản cài đặt tất cả trong một bao gồm IDE Eclipse và tất cả điều kiện tiên quyết cần thiết cho ESP32 development; cho phép chúng tôi bắt đầu lập trình, flashing và monitoring trực tiếp ESP32 sau khi cài đặt. Quá trình thiết lập khá dễ dàng và hiệu quả, đặc biệt đối với người dùng Windows... !
Các điểm nổi bật đáng chú ý khác:
- ✓ Phong cách lập trình mô-đun được sử dụng.
- ✓ Sử dụng cả hai lõi của ESP32 và tạo các task bằng cách sử dụng xTaskCreatePinnedToCore .
- ✓ Sử dụng FreeRTOS message queues để giao tiếp giữa các task.
- ✓ Và, FreeRTOS binary semaphore để báo hiệu từ một interrupt service routine (ISR).
- ✓ State machine trong ứng dụng WiFi cho phép phát triển và tùy chỉnh trong tương lai.
- ✓ Sử dụng Non-Volatile storage để lưu và tải thông tin đăng nhập WiFi để kết nối ESP32.
- ✓ Tìm hiểu quy trình làm việc hiệu quả để phát triển một HTTP server và trang web.
- ✓ Tìm hiểu cách thực hiện một OTA (over the air) firmware update qua WLAN bằng cách gửi update file qua một trang web tới ESP32.
- ✓ Tìm hiểu cách tích hợp một cloud framework - chúng tôi sẽ tích hợp ESP AWS IoT framework để cho phép giao tiếp với AWS IoT Core.
- ✓ Tìm hiểu cách xuất bản dữ liệu (ví dụ: nhiệt độ, độ ẩm và WiFi RSSI ) từ ESP32 sang AWS IoT bằng giao thức MQTT.
- ✓ Tìm hiểu cách subscribe & publish data đến và từ AWS Dashboard.
- ✓ Tìm hiểu cách tích hợp ESP-IDF Components & Sensors Library.
Phần cứng:
- ✓ ESP32 DevKit.
- ✓ RGB LED và điện trở.
- ✓ Cảm biến DHT22 hoặc bất kỳ (các) cảm biến nào từ ESP-IDF Components & Sensors Library.
- ✓ Jumper Wires.
- ✓ Breadboard.
Phần mềm:
- ✓ ESP-IDF Eclipse (Espressif IDE).
Chúng tôi sẽ sử dụng Google Chrome để test chức năng của trang web.
Mục lục:
- ✓ 01 - Giới thiệu.
- ✓ 02 - Espressif Hardware: ESP32 DevKits.
- ✓ 03 - Development Environment Setup, và ESP-IDF Build System & CMake Overview.
- ✓ 04 - Các Bài Học Bổ Sung.
- ✓ 05 - Components & Sensors Library (Tùy chọn).
- ✓ 06 - Source Code khóa học.
- ✓ 07 - RGB Application Status LED.
- ✓ 08 - WiFi Application.
- ✓ 09 - HTTP Server.
- ✓ 10 - OTA Firmware Update.
- ✓ 11 - DHT22 Sensor.
- ✓ 12 - Thực hiện kết nối WiFi.
- ✓ 13 - Hiển thị Thông tin Kết nối WiFi trên Trang Web.
- ✓ 14 - WiFi Disconnect Button.
- ✓ 15 - Non-Volatile Storage (NVS).
- ✓ 16 - Button với Interrupt & Semaphore.
- ✓ 17 - SNTP Time Synchronization.
- ✓ 18 - Hiển thị Access Point SSID của ESP32 trên Trang Web.
- ✓ 19 - AWS IoT.
Khóa học này dành cho ai:
- ✓ Bất kỳ ai có một số kinh nghiệm về ngôn ngữ C quan tâm đến việc phát triển các ứng dụng trên ESP32.
- ✓ Các chuyên gia quan tâm đến việc bắt đầu phát triển phần mềm nhúng trên ESP32.
- ✓ Những người có sở thích muốn nâng cao kỹ năng phát triển của họ bằng cách chuyển qua lập trình ESP32 bằng Arduino bằng cách sử dụng ESP-IDF.
NHẬN GET EBOOK TRÊN AMAZON THEO YÊU CẦU
