如何快速从Arduino过渡到ESP32的新手指南-基础篇

伊娃老师来了 2023-11-21 2425

描述

我相信，对于习惯了使用Arduino的朋友们，开始使用ESP32的GPIO引脚可能会遇到一些棘手的问题。

ESP32并非和Arduino一模一样，因此在选择引脚时需要注意一些差异，以避免不必要的麻烦。

本文将为你提供从Arduino到ESP32 GPIO引脚平稳过渡的指南，让你轻松解决各种问题。

基础篇内容

引脚使用注意事项

电源引脚

ADC引脚

DAC引脚

PWM引脚

Touch引脚

学会看硬件的说明书

要了解ESP32，最简单的就是找到技术规格书，又叫做datasheet（点击原文链接）。技术规格书通常包含了硬件和软件方面的详细信息，能够帮助你更全面地了解ESP32的功能和性能。

为了高效清晰与严谨，技术规格书一般很“不人性化”，对于不习惯阅读技术内容的人，非常容易让人看得头昏眼花，所以我会掰开揉碎了讲，只要把这篇文章看完，你也能了解ESP32引脚的使用方式与注意事项。

技术规格书（点击原文链接）

Arduino

ESP32 Wroom32引脚图：lastminuteengineers.com

Arduino

如何正确使用引脚

搭配这个表格可以了解使用引脚的注意事项，如果你是零基础，可以先不用着急搞清楚这么多引脚，只要记住：
先使用16～33引脚练习，其他慢慢跟着不同项目了解。

名称	GPIO	是否可用	原因
D0	0	使用要注意	在启动期间必须为高电平，编程时必须为低电平
TX0	1	不可	传输引脚，用于闪存和调试
D2	2	使用要注意	在启动期间必须为低电平，同时连接到板载LED
RX0	3	不可	接收引脚，用于闪存和调试
D4	4	可
D5	5	使用要注意	在启动期间必须为高电平
D6	6	不可	用于连接模组上集成的 SPI flash，不建议用于其他功能。
D7	7	不可	用于连接模组上集成的 SPI flash，不建议用于其他功能。
D8	8	不可	用于连接模组上集成的 SPI flash，不建议用于其他功能。
D9	9	不可	用于连接模组上集成的 SPI flash，不建议用于其他功能。
D10	10	不可	用于连接模组上集成的 SPI flash，不建议用于其他功能。
D11	11	不可	用于连接模组上集成的 SPI flash，不建议用于其他功能。
D12	12	使用要注意	在启动期间必须为低电平
D13	13	可
D14	14	可
D15	15	使用要注意	在启动期间必须为高电平，如果拉低则阻止启动日志
D16	16	可
D17	17	可
D18	18	可
D19	19	可
D21	21	可
D22	22	可
D23	23	可
D25	25	可
D26	26	可
D27	27	可
D32	32	可
D33	33	可
D34	34	使用要注意	仅限输入GPIO，不能配置为输出
D35	35	使用要注意	仅限输入GPIO，不能配置为输出
VP	36	使用要注意	仅限输入GPIO，不能配置为输出
VN	39	使用要注意	仅限输入GPIO，不能配置为输出

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认识引脚类型-电源引脚 VIN（电源输入）：

功能：用于连接外部电源，为ESP32及其外围设备提供电力。

使用场景：如果您有一个稳定的5V电源，可以将其连接到VIN引脚。

3V3（3.3V输出）：

功能：来自板载电压稳压器的输出，提供稳定的3.3V电压。

使用场景：可以用来为外部电路提供3.3V电源，通常用于驱动外部传感器、模块等。

GND（地线）：

功能：提供电路的地连接，确保电路中各部分具有相同的电位参考。

使用场景：所有电路都需要连接到地线，以确保电流的正常流动。

VIN用于接收外部电源，3V3用于提供3.3V稳定电压，GND用于建立电位参考和电路的地连接。 Arduino

认识引脚类型-ADC引脚

ADC：Analog-to-Digital Converter，模拟数字转换器

Digiital数字信号：数值只有1跟0表示，一般1表示有，0表示无。以灯来说，就是亮（1）与不亮（0）

Analog模拟信号：数值是一个范围、有大有小，以灯来说，就是最亮（1000），中等亮（500），不亮（0）

ADC用于将模拟信号转换为数字信号，简单说，就是把我们感知到的亮度，变成可以量化理解的数字。

因此在ADC引脚，我们主要会连接各种传感器来侦测环境中的变化。

Arduino

要注意，并非所有ADC引脚都能随时使用。

ADC1： 可使用analogRead指令读取传感器或者电压数值。例如，要读取GPIO 33的ADC值，可以使用 analogRead(33)。

ADC2：
仅在未使用Wi-Fi驱动程序时可用。因为ADC2共享资源与Wi-Fi驱动程序相冲突。如果你需要使用Wi-Fi功能，应该避免使用ADC2引脚。

认识引脚类型-DAC引脚

‍DAC‍：Digital-to-Analog Converter，数字模拟转换器。跟ADC相反，DAC将计算机的数字信号转成模拟信号，多数用来输出声音的信号，与扬声器配合使用播放声音或者音乐。 Arduino 认识引脚类型-PWM引脚

PWM（脉冲宽度调制）是一种通过控制信号的占空比来调节平均功率的技术，简单来说，因为数字信号只能输出0跟1，

为了模拟0.5，就每秒轮流输出0跟1，实现：

（1+0） 2 秒= 0.5每秒。

跟DAC相同都是输出模拟信号，但精确度没有DAC高，因为一个是真实模拟信号，一个是通过手段假装的模拟信号。

因此避免音频的失真，一般使用DAC，而PWM更多用于控制LED亮度变化、舵机角度位置、电机速度等。

所有的GPIO都可以设置为PWM模式，除了34、35、36、39仅可输入信号。

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认识引脚类型-Touch引脚 ESP32具有9个电容触摸感应的GPIO引脚，这功能相当实用且有趣。可以理解只要不是绝缘体，都可以通过Touch引脚变成按钮，比如人的手指靠近Touch引脚时，ESP32会检测到电容的变化，就像手机屏幕能感知到手指一样。你可以用Touch引脚轻松实现水果键盘弹钢琴，或者做一个实用的触屏电子锁。你可以上传代码并打开串口监视器，观察触摸33引脚时的数字变化。

void setup() {  // 放置你的初始化代码，此处只运行一次:  Serial.begin(115200);  // 初始化串口通信，波特率为115200}
void loop() {  // 放置你的主要代码，此处会循环执行:  Serial.println(touchRead(33));  // 读取 GPIO 33 上的电容触摸感应值并输出到串口  delay(200);  // 延迟200毫秒，可以根据需要调整}

串口监视器的数值会根据触碰33引脚产生变化

Arduino

你可以连接水果，把水果变成控制键盘

后续我会继续分享零基础入门ESP32的教学文章，也欢迎关注我的视频号与B站：伊娃老师来了。

审核编辑黄宇

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