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《從零開始學(xué)ESP32物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)》結(jié)合50個(gè)實(shí)踐案例和2個(gè)綜合實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目，詳細(xì)介紹ESP32從入門到進(jìn)階提升的全方位知識(shí)，涵蓋ESP32物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)的基礎(chǔ)知識(shí)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)編程等相關(guān)內(nèi)容�！稄牧汩_始學(xué)ESP32物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)》免費(fèi)提供程序源代碼、100分鐘配套教學(xué)視頻、教學(xué)PPT和開發(fā)工具等超值學(xué)習(xí)資源，以方便讀者學(xué)習(xí)和實(shí)踐。
《從零開始學(xué)ESP32物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)》共11章，分為4篇。第1篇基礎(chǔ)知識(shí)，主要介紹ESP32硬件基礎(chǔ)知識(shí)、ESP-IDF開發(fā)環(huán)境搭建、ESP32外設(shè)驅(qū)動(dòng)控制、FreeRTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)等；第2篇通信技術(shù)，主要介紹Wi-Fi編程（基礎(chǔ)知識(shí)、Wi-Fi掃描、Wi-Fi Station模式、Wi-Fi Soft-AP模式、ESP-NOW通信）、Wi-Fi配網(wǎng)（Smart Config配網(wǎng)、Soft-AP配網(wǎng)、BluFi配網(wǎng)、配網(wǎng)失敗的解決方法）、藍(lán)牙通信（基礎(chǔ)知識(shí)、藍(lán)牙廣播、藍(lán)牙掃描、GAP通用訪問控制、GATT通用屬性控制）；第3篇網(wǎng)絡(luò)編程，主要介紹網(wǎng)絡(luò)傳輸（網(wǎng)絡(luò)接口、IP地址、TCP通信、UDP通信）、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用（HTTP/HTTPS客戶端應(yīng)用、MQTT客戶端應(yīng)用、OTA應(yīng)用）；第4篇項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)，主要介紹基于Wi-Fi技術(shù)的智能燈泡和基于藍(lán)牙技術(shù)的指紋密碼鎖兩個(gè)綜合項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)。
《從零開始學(xué)ESP32物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)》內(nèi)容豐富，講解循序漸進(jìn)，操作步驟詳細(xì)，源碼解析透徹，適合ESP32物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)的入門與進(jìn)階讀者閱讀，也適合相關(guān)從業(yè)人員參考，還適合培訓(xùn)機(jī)構(gòu)和高等院校的相關(guān)專業(yè)作為教材。

資深物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)工程師10多年項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)
結(jié)合50個(gè)實(shí)踐案例和2個(gè)實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目，詳解ESP32物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)
深入探索Wi-Fi編程與配網(wǎng)、藍(lán)牙通信、網(wǎng)絡(luò)編程等核心技術(shù)
贈(zèng)送超值配套資源：程序源代碼 100分鐘教學(xué)視頻 開發(fā)工具 教學(xué)PPT
視頻教學(xué)：針對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容特意錄制100分鐘配套教學(xué)視頻，幫助讀者高效、直觀地學(xué)習(xí)，從而取得更好的學(xué)習(xí)效果。
內(nèi)容全面：涵蓋ESP32的硬件特性、軟件開發(fā)環(huán)境搭建、外設(shè)驅(qū)動(dòng)控制、FreeRTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、Wi-Fi編程與配網(wǎng)、藍(lán)牙通信、網(wǎng)絡(luò)傳輸與應(yīng)用等核心知識(shí)。
內(nèi)容新穎：大部分實(shí)踐案例和實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目的程序源代碼都是采用ESP-IDF開發(fā)框架的新版本（截至本書完稿時(shí)）編寫的。
從零開始：從ESP32的基礎(chǔ)知識(shí)講起，逐步深入其核心技術(shù)，即便是零基礎(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)愛好者，也能通過本書快速掌握ESP32開發(fā)的相關(guān)知識(shí)。
實(shí)用性強(qiáng)：以實(shí)際應(yīng)用為導(dǎo)向，結(jié)合50個(gè)實(shí)踐案例和2個(gè)綜合實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目進(jìn)行講解，幫助讀者全面掌握ESP32物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)的核心技術(shù)，并將其應(yīng)用于實(shí)際開發(fā)中。
易學(xué)易懂：用通俗易懂的語言闡述復(fù)雜的技術(shù)原理，并采用循序漸進(jìn)的講述方式，從基礎(chǔ)知識(shí)開始逐步深入高級(jí)應(yīng)用，適合不同層次的讀者學(xué)習(xí)。
總結(jié)經(jīng)驗(yàn)：在介紹ESP32知識(shí)點(diǎn)和實(shí)踐案例的過程中穿插大量的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和技巧，從而提高讀者的實(shí)際開發(fā)水平和應(yīng)用技能。
贈(zèng)超值資源：免費(fèi)贈(zèng)送配套教學(xué)視頻、程序源代碼、開發(fā)工具和教學(xué)PPT等超值學(xué)習(xí)資源。

ESP32是由樂鑫科技公司研發(fā)的一款低成本、低功耗、高性能的32位系統(tǒng)級(jí)芯片（SoC）。該芯片基于Tensilica Xtensa LX6微處理器架構(gòu)，集成了Wi-Fi和雙模藍(lán)牙功能，提供雙核及單核版本，并內(nèi)置了多種功能模塊，如RF變換器和功率放大器等。作為ESP8266的后繼產(chǎn)品，ESP32自推出以來就憑借其強(qiáng)大的連接能力、豐富的外設(shè)接口和高效的開發(fā)環(huán)境支持而廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)（IoT）領(lǐng)域，如智能家居、工業(yè)自動(dòng)化和無人機(jī)控制等。ESP32的低功耗設(shè)計(jì)使其在電池供電設(shè)備中表現(xiàn)卓越，因此成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)的理想選擇。
應(yīng)用前景
ESP32可以滿足絕大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景需求，其廣泛的應(yīng)用場景包括但不限于以下幾個(gè)方面：
? 智能家居：在智能家居應(yīng)用領(lǐng)域，ESP32可以賦能各類傳統(tǒng)家電，從而讓其智能化，如智能燈泡、智能門鎖、智能窗簾、智能空調(diào)、智能洗衣機(jī)和掃地機(jī)器人等。通過ESP32可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，幫助用戶隨時(shí)隨地控制家電設(shè)備，以便輕松地管理家中的各類智能設(shè)備，從而享受智能化生活帶來的便捷與舒適。
? 可穿戴設(shè)備：在可穿戴應(yīng)用領(lǐng)域，ESP32憑借其低功耗特性而具有出色的表現(xiàn)，如運(yùn)動(dòng)手環(huán)、藍(lán)牙耳機(jī)、智能手表和智能眼鏡等，這些設(shè)備不僅可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步，而且可以有效地進(jìn)行健康監(jiān)測，從而為用戶提供更加個(gè)性化的服務(wù)。
? 工業(yè)控制：在工業(yè)控制領(lǐng)域，ESP32的Mesh組網(wǎng)技術(shù)大放異彩，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制和生產(chǎn)線自動(dòng)化，以提高生產(chǎn)效率并降低人為操作失誤；同時(shí)，ESP32還支持?jǐn)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)和分析，從而為工廠的智能化管理提供強(qiáng)有力的支撐。
? 醫(yī)療健康：在醫(yī)療健康領(lǐng)域，ESP32同樣可以賦能各類醫(yī)療設(shè)備，如智能體脂秤、智能心率計(jì)和智能血壓計(jì)等。這些設(shè)備能夠精準(zhǔn)地捕捉和記錄用戶的健康數(shù)據(jù)，并結(jié)合大數(shù)據(jù)分析和在線診斷技術(shù)，為用戶提供更有價(jià)值的健康醫(yī)療服務(wù)。
? AIoT應(yīng)用：在人工智能物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域（AI IoT），ESP32憑借其卓越的性能占據(jù)一席之地。以ESP32-S3為首的AI系列芯片，正逐步應(yīng)用于智能音箱和人臉識(shí)別門禁等領(lǐng)域，展現(xiàn)出強(qiáng)大的市場潛力和應(yīng)用價(jià)值。
綜上所述，ESP32作為一款功能強(qiáng)大、性能卓越的物聯(lián)網(wǎng)芯片，在智能家居、可穿戴設(shè)備、工業(yè)控制、醫(yī)療健康和AIoT應(yīng)用等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。
使用體會(huì)
筆者在使用ESP32的過程中有以下深刻的感受：
? 易于上手：ESP-IDF開發(fā)框架和Visual Studio Code開發(fā)環(huán)境使得上手ESP32變得相對(duì)容易。ESP32的官方文檔和社區(qū)資源非常豐富，這有助于快速解決開發(fā)過程中遇到的問題。
? 性能強(qiáng)大：ESP32的雙核處理器和高內(nèi)存配置具備強(qiáng)大的性能，使得它能夠處理實(shí)時(shí)音頻和高級(jí)傳感器融合算法等較為復(fù)雜的任務(wù)，并且表現(xiàn)出色，響應(yīng)非常迅速。
? 接口豐富：ESP32提供了多種類型的外設(shè)接口，如GPIO、SPI、I2C和UART等，這使得它能夠連接和控制各種外設(shè)，如傳感器、顯示屏和電機(jī)等。這為開發(fā)者提供了很大的靈活性，并可以讓開發(fā)者根據(jù)項(xiàng)目需求選擇合適的外設(shè)。
? 無線通信：ESP32內(nèi)置的Wi-Fi和藍(lán)牙模塊使得它能夠輕松地實(shí)現(xiàn)無線通信，這對(duì)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目來說至關(guān)重要。通過Wi-Fi，可以將ESP32接入互聯(lián)網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)傳輸；而通過藍(lán)牙，則可以讓ESP32實(shí)現(xiàn)近距離的無線通信和數(shù)據(jù)交換。
? 功耗較低：ESP32不但性能強(qiáng)大，而且功耗比較低。這對(duì)需要長時(shí)間運(yùn)行的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來說非常重要，因?yàn)樗鼈兺ǔＲ蕾囯姵毓╇姡鳨SP32通過合理的電源管理和優(yōu)化，可以做到在保持性能的同時(shí)降低功耗。
? 價(jià)格親民：與其他一些高性能的微控制器相比，ESP32的價(jià)格親民，可以稱得上物美價(jià)廉，這使得它成為許多預(yù)算有限的項(xiàng)目的理想選擇。
綜上所述，筆者對(duì)ESP32的使用體驗(yàn)非常滿意。其強(qiáng)大的性能、豐富的外設(shè)接口、出眾的無線通信功能和低功耗特性，使其成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)的首選。
本書特色
? 視頻教學(xué)：針對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容特意錄制100分鐘配套教學(xué)視頻，幫助讀者高效、直觀地學(xué)習(xí)，從而取得更好的學(xué)習(xí)效果。
? 內(nèi)容全面：全面涵蓋ESP32的硬件特性、軟件開發(fā)環(huán)境搭建、外設(shè)驅(qū)動(dòng)控制、FreeRTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、Wi-Fi編程與配網(wǎng)、藍(lán)牙通信、網(wǎng)絡(luò)傳輸與應(yīng)用等核心知識(shí)。
? 內(nèi)容新穎：大部分實(shí)踐案例和實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目的程序源代碼都是采用ESP-IDF開發(fā)框架的最新版本（截至本書完稿時(shí)）編寫的。
? 從零開始：從ESP32的基礎(chǔ)知識(shí)講起，逐步深入其核心技術(shù)，即便是零基礎(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)愛好者，也能通過本書快速學(xué)習(xí)并掌握ESP32開發(fā)的相關(guān)知識(shí)。
? 實(shí)用性強(qiáng)：以實(shí)際應(yīng)用為導(dǎo)向，結(jié)合50個(gè)實(shí)踐案例和2個(gè)綜合實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目進(jìn)行講解，帶領(lǐng)讀者全面掌握ESP32物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)的核心技術(shù)，并將其應(yīng)用于實(shí)際開發(fā)中。
? 易學(xué)易懂：用通俗易懂的語言闡述復(fù)雜的技術(shù)原理，并采用循序漸進(jìn)的講述方式，從基礎(chǔ)知識(shí)開始逐步深入高級(jí)應(yīng)用，適合不同層次的讀者學(xué)習(xí)。
? 總結(jié)經(jīng)驗(yàn)：在介紹ESP32知識(shí)點(diǎn)和實(shí)踐案例的過程中穿插大量的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和技巧，從而提高讀者的實(shí)際開發(fā)水平和應(yīng)用技能。
? 贈(zèng)超值資源：免費(fèi)贈(zèng)送配套教學(xué)視頻、程序源代碼、開發(fā)工具和教學(xué)PPT等超值學(xué)習(xí)資源。
本書內(nèi)容
第1篇 基礎(chǔ)知識(shí)
本篇涵蓋第1～4章。第1章從ESP32的硬件基礎(chǔ)知識(shí)入手，介紹其系列芯片的特性，以及ESP32-C3開發(fā)板的特性和功能；第2章介紹Visual Studio Code和ESP-IDF開發(fā)環(huán)境的搭建，并給出Hello World示例程序；第3章介紹ESP32的外設(shè)驅(qū)動(dòng)控制，包括GPIO應(yīng)用、ADC應(yīng)用、RTC應(yīng)用、UART通信、I2C通信、SPI通信、RMT應(yīng)用和NVS應(yīng)用等；第4章從FreeRTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)入手，結(jié)合實(shí)踐案例深入介紹ESP32的單機(jī)性能。通過學(xué)習(xí)本篇內(nèi)容，讀者可以較為系統(tǒng)地掌握ESP32的基礎(chǔ)知識(shí)，為后續(xù)的進(jìn)階學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。
第2篇 通信技術(shù)
本篇涵蓋第5～7章。第5章介紹Wi-Fi編程的相關(guān)知識(shí)，包括Wi-Fi基礎(chǔ)知識(shí)、Wi-Fi掃描、Wi-Fi Station模式、Wi-Fi Soft-AP模式和ESP-NOW通信等；第6章介紹Wi-Fi配網(wǎng)的相關(guān)知識(shí)，包括Smart Config配網(wǎng)、Soft-AP配網(wǎng)、BluFi配網(wǎng)，以及配網(wǎng)失敗的解決方法等；第7章介紹藍(lán)牙通信的相關(guān)知識(shí)，包括藍(lán)牙基礎(chǔ)知識(shí)、藍(lán)牙廣播、藍(lán)牙掃描、GAP通用訪問控制和GATT通用屬性控制等。通過學(xué)習(xí)本篇內(nèi)容，讀者可以系統(tǒng)地掌握ESP32無線通信和數(shù)據(jù)交換的核心技術(shù)與應(yīng)用。
第3篇 網(wǎng)絡(luò)編程
本篇涵蓋第8、9章。第8章介紹網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)南嚓P(guān)知識(shí)，包括網(wǎng)絡(luò)接口、IP地址、TCP通信、UDP通信等；第9章介紹網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，包括HTTP/HTTPS客戶端應(yīng)用、MQTT客戶端應(yīng)用和OTA應(yīng)用等。通過學(xué)習(xí)本篇內(nèi)容，讀者可以系統(tǒng)地掌握ESP32網(wǎng)絡(luò)編程的核心技術(shù)與應(yīng)用。
第4篇 項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)
本篇涵蓋第10、11章。第10章介紹基于Wi-Fi技術(shù)的智能燈泡項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)，展現(xiàn)Wi-Fi無線通信技術(shù)在ESP32物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)中的典型應(yīng)用；第11章介紹基于藍(lán)牙技術(shù)的指紋密碼鎖項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)，展現(xiàn)藍(lán)牙通信技術(shù)在ESP32物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)中的典型應(yīng)用。通過學(xué)習(xí)本篇內(nèi)容，讀者可以將本書介紹的眾多知識(shí)融會(huì)貫通并用于項(xiàng)目開發(fā)中，從而做到學(xué)以致用。
讀者對(duì)象
? 物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)入門人員；
? 物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)進(jìn)階人員；
? 物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)工程師；
? Wi-Fi與藍(lán)牙開發(fā)工程師；
? 嵌入式開發(fā)工程師；
? 單片機(jī)開發(fā)工程師；
? 高校電子信息、通信、物聯(lián)網(wǎng)等專業(yè)的師生；
? 相關(guān)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的學(xué)員。
配套資源獲取
本書涉及的教學(xué)視頻、程序源代碼、教學(xué)PPT和開發(fā)工具等配套資源有兩種獲取方式：一是關(guān)注微信公眾號(hào)方大卓越，回復(fù)數(shù)字39獲取下載鏈接；二是在清華大學(xué)出版社網(wǎng)站（www.tup.com.cn）上搜索到本書，然后在本書頁面上找到資源下載欄目，單擊網(wǎng)絡(luò)資源按鈕進(jìn)行下載。
售后服務(wù)
由于筆者水平所限，書中可能存在疏漏與不足之處，懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)與指正。讀者在閱讀本書的過程中如果有疑問，可以發(fā)送電子郵件到bookservice2008@163.com獲得幫助。

康瑋劍
2025年1月

康瑋劍， 某知名科技公司軟件總監(jiān)，CSDN博客專家。全網(wǎng)粉絲超過10萬。有10多年的軟硬件開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。先后擔(dān)任聯(lián)發(fā)科技股份有限公司系統(tǒng)工程師、廈門斯坦道科學(xué)儀器股份有限公司嵌入式主管與物聯(lián)網(wǎng)研究院副院長、廈門歷思科技服務(wù)有限公司軟件總監(jiān)。長期從事嵌入式、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等領(lǐng)域的研發(fā)工作。工作期間技術(shù)成果豐碩，申請(qǐng)了多個(gè)發(fā)明專利，擁有多項(xiàng)軟件著作權(quán)。目前致力于智能科學(xué)儀器的升級(jí)與賦能，以及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的知識(shí)探索與分享。

第1篇 基礎(chǔ)知識(shí)
第1章 ESP32硬件概述 2
1.1 ESP32系列對(duì)比 2
1.2 ESP32-C3簡介 3
1.3 ESP32-C3開發(fā)板簡介 4
第2章 搭建開發(fā)環(huán)境 7
2.1 開發(fā)方式對(duì)比 7
2.2 搭建ESP-IDF開發(fā)環(huán)境 8
2.2.1 安裝Visual Studio Code 9
2.2.2 安裝Espressif IDF 9
2.2.3 配置ESP-IDF 10
2.2.4 安裝ESP-IDF 10
2.3 Hello World示例程序 12
2.3.1 創(chuàng)建工程 12
2.3.2 配置工程 13
2.3.3 編譯源碼 15
2.3.4 下載固件 16
2.3.5 日志分析 18
2.3.6 快捷按鈕 20
第3章 外設(shè)驅(qū)動(dòng)控制 21
3.1 GPIO應(yīng)用 21
3.1.1 GPIO簡介 21
3.1.2 GPIO的常用函數(shù) 22
3.1.3 實(shí)踐：通過GPIO監(jiān)聽按鍵 23
3.1.4 實(shí)踐：通過GPIO控制LED亮滅 25
3.2 ADC應(yīng)用 28
3.2.1 ADC簡介 28
3.2.2 ADC的常用函數(shù) 29
3.2.3 實(shí)踐：通過ADC讀取實(shí)現(xiàn)光線強(qiáng)度檢測 30
3.3 RTC應(yīng)用 33
3.3.1 RTC簡介 33
3.3.2 RTC的常用函數(shù) 33
3.3.3 實(shí)踐：設(shè)置和獲取RTC時(shí)間 34
3.4 UART通信 37
3.4.1 UART簡介 37
3.4.2 UART的常用函數(shù) 37
3.4.3 實(shí)踐：通過UART串口與計(jì)算機(jī)通信 38
3.5 I2C通信 41
3.5.1 I2C簡介 42
3.5.2 I2C的常用函數(shù) 42
3.5.3 實(shí)踐：通過I2C接口實(shí)現(xiàn)溫度和濕度檢測 43
3.6 SPI通信 46
3.6.1 SPI簡介 46
3.6.2 SPI的常用函數(shù) 46
3.6.3 實(shí)踐：通過SPI接口實(shí)現(xiàn)外部存儲(chǔ)模塊的讀寫 47
3.7 RMT應(yīng)用 54
3.7.1 RMT簡介 54
3.7.2 RMT的常用函數(shù) 54
3.7.3 實(shí)踐：通過RMT接口實(shí)現(xiàn)RGB LED燈帶控制 55
3.8 NVS應(yīng)用 58
3.8.1 NVS簡介 58
3.8.2 NVS的常用函數(shù) 58
3.8.3 實(shí)踐：從NVS中讀寫8位有符號(hào)的整數(shù) 59
3.8.4 實(shí)踐：從NVS中讀寫自定義結(jié)構(gòu)體 62
第4章 RTOS入門 64
4.1 FreeRTOS概述 64
4.1.1 FreeRTOS簡介 64
4.1.2 ESP-IDF版本的FreeRTOS 65
4.2 任務(wù)管理 65
4.2.1 任務(wù)管理簡介 65
4.2.2 任務(wù)狀態(tài)簡介 66
4.2.3 任務(wù)管理的常用函數(shù) 66
4.2.4 實(shí)踐：任務(wù)掛起和恢復(fù) 67
4.3 任務(wù)的優(yōu)先級(jí)和調(diào)度 70
4.3.1 任務(wù)的優(yōu)先級(jí)簡介 70
4.3.2 任務(wù)的調(diào)度策略簡介 70
4.3.3 實(shí)踐：高優(yōu)先級(jí)任務(wù)搶占低優(yōu)先級(jí)任務(wù) 71
4.4 隊(duì)列 76
4.4.1 隊(duì)列簡介 76
4.4.2 隊(duì)列的常用函數(shù) 76
4.4.3 實(shí)踐：基于隊(duì)列的中斷與任務(wù)間的通信 77
4.5 信號(hào)量 79
4.5.1 信號(hào)量簡介 80
4.5.2 信號(hào)量的常用函數(shù) 80
4.5.3 實(shí)踐：基于信號(hào)量實(shí)現(xiàn)同步功能 80
4.5.4 實(shí)踐：基于互斥鎖的資源操作保護(hù) 83
4.5.5 實(shí)踐：通過信號(hào)量實(shí)現(xiàn)互斥功能導(dǎo)致優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn) 86
4.5.6 實(shí)踐：通過互斥鎖優(yōu)先級(jí)繼承機(jī)制解決優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn) 90
4.6 軟件定時(shí)器 92
4.6.1 軟件定時(shí)器簡介 92
4.6.2 軟件定時(shí)器的常用函數(shù) 93
4.6.3 實(shí)踐：單次觸發(fā)和自動(dòng)重載定時(shí)器 93
第2篇 通信技術(shù)
第5章 Wi-Fi編程 98
5.1 Wi-Fi基礎(chǔ)知識(shí) 99
5.1.1 Wi-Fi的相關(guān)術(shù)語 99
5.1.2 基于ESP32的Wi-Fi功能 99
5.1.3 基于ESP32的Wi-Fi模式 100
5.1.4 基于ESP32的Wi-Fi編程流程 101
5.1.5 基于ESP32的Wi-Fi初始化流程 102
5.1.6 基于ESP32的Wi-Fi初始化常用函數(shù) 103
5.2 Wi-Fi掃描 103
5.2.1 Wi-Fi掃描簡介 103
5.2.2 Wi-Fi掃描的常用函數(shù) 103
5.2.3 實(shí)踐：異步掃描所有的Wi-Fi AP接入點(diǎn) 105
5.2.4 實(shí)踐：同步掃描指定的Wi-Fi AP接入點(diǎn) 108
5.3 Wi-Fi Station模式 108
5.3.1 Wi-Fi Station模式簡介 108
5.3.2 Wi-Fi Station模式的常用函數(shù) 109
5.3.3 實(shí)踐：以Wi-Fi Station模式連接AP接入點(diǎn) 109
5.4 Wi-Fi Soft-AP模式 114
5.4.1 Wi-Fi Soft-AP模式簡介 114
5.4.2 Wi-Fi Soft-AP模式的常用函數(shù) 114
5.4.3 實(shí)踐：以Wi-Fi Soft-AP模式開啟AP接入點(diǎn) 114
5.5 ESP-NOW通信 119
5.5.1 ESP-NOW簡介 119
5.5.2 ESP-NOW的常用函數(shù) 119
5.5.3 實(shí)踐：基于ESP-NOW實(shí)現(xiàn)兩個(gè)ESP32互相通信 120
第6章 Wi-Fi配網(wǎng) 126
6.1 Smart Config配網(wǎng) 126
6.1.1 Smart Config簡介 126
6.1.2 Smart Config的常用函數(shù) 127
6.1.3 實(shí)踐：基于Smart Config技術(shù)的EspTouch V2類型的Wi-Fi配網(wǎng) 128
6.1.4 實(shí)踐：基于Smart Config技術(shù)的Airkiss類型的Wi-Fi配網(wǎng) 133
6.2 Soft-AP配網(wǎng) 135
6.2.1 Soft-AP配網(wǎng)簡介 135
6.2.2 Soft-AP配網(wǎng)的常用函數(shù) 136
6.2.3 實(shí)踐：基于Soft-AP的Wi-Fi配網(wǎng) 136
6.3 BluFi配網(wǎng) 143
6.3.1 BluFi配網(wǎng)簡介 143
6.3.2 BluFi的常用函數(shù) 144
6.3.3 實(shí)踐：基于BluFi的Wi-Fi配網(wǎng) 144
6.4 Wi-Fi配網(wǎng)失敗的常見問題與解決辦法 153
6.4.1 Wi-Fi配網(wǎng)失敗的常見問題 154
6.4.2 實(shí)踐：Wi-Fi連接失敗的解決辦法 155
6.4.3 實(shí)踐：距離Wi-Fi接入點(diǎn)太遠(yuǎn)的解決辦法 157
6.4.4 實(shí)踐：不支持5GHz的解決辦法 159
6.4.5 實(shí)踐：找不到Wi-Fi接入點(diǎn)的解決辦法 160
6.4.6 實(shí)踐：Wi-Fi密碼錯(cuò)誤的解決辦法 162
第7章 藍(lán)牙通信 165
7.1 藍(lán)牙基礎(chǔ)知識(shí) 165
7.1.1 ESP Bluetooth架構(gòu) 165
7.1.2 ESP Bluetooth Controller簡介 165
7.1.3 ESP Bluetooth Hosts簡介 166
7.1.4 ESP Bluetooth Profiles簡介 167
7.1.5 ESP Bluetooth Application簡介 167
7.1.6 ESP Bluetooth初始化流程 167
7.2 信標(biāo) 168
7.2.1 信標(biāo)箱簡介 168
7.2.2 藍(lán)牙廣播和掃描的常用函數(shù) 169
7.2.3 實(shí)踐：基于Beacon技術(shù)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位功能 169
7.2.4 實(shí)踐：基于Beacon技術(shù)實(shí)現(xiàn)電子圍欄功能 171
7.3 GAP通用訪問控制 175
7.3.1 GAP簡介 175
7.3.2 GAP的常用函數(shù) 176
7.3.3 實(shí)踐：基于GAP實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙請(qǐng)求配對(duì)連接 176
7.4 GATT通用屬性控制 182
7.4.1 GATT簡介 182
7.4.2 GATT的常用函數(shù) 183
7.4.3 實(shí)踐：基于GATT實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙通信 183
第3篇 網(wǎng)絡(luò)編程
第8章 網(wǎng)絡(luò)傳輸 194
8.1 網(wǎng)絡(luò)接口簡介 194
8.1.1 Socket簡介 194
8.1.2 Sockets API的常用函數(shù) 194
8.2 IP地址 196
8.2.1 IP地址簡介 197
8.2.2 ESP-NETIF的常用函數(shù) 197
8.2.3 實(shí)踐：通過IP事件處理程序獲取IP地址 199
8.2.4 實(shí)踐：通過ESP-NETIF接口獲取IP地址 199
8.2.5 實(shí)踐：在Station模式下通過ESP-NETIF接口設(shè)置IP地址 200
8.2.6 實(shí)踐：在Soft-AP模式下通過ESP-NETIF接口設(shè)置IP地址 203
8.2.7 實(shí)踐：修改Soft-AP模式下默認(rèn)的IP地址 206
8.3 TCP通信 208
8.3.1 TCP簡介 208
8.3.2 TCP Sockets的常用函數(shù) 209
8.3.3 實(shí)踐：ESP32作為TCP客戶端與服務(wù)端通信 210
8.3.4 實(shí)踐：ESP32作為TCP服務(wù)端與客戶端通信 215
8.4 UDP通信 220
8.4.1 UDP簡介 220
8.4.2 UDP Sockets的常用函數(shù) 220
8.4.3 實(shí)踐：基于ESP32實(shí)現(xiàn)UDP通信和數(shù)據(jù)傳輸 221
第9章 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 226
9.1 HTTP/HTTPS客戶端應(yīng)用 226
9.1.1 HTTP/HTTPS簡介 226
9.1.2 HTTP/HTTPS客戶端的常用函數(shù) 227
9.1.3 實(shí)踐：基于esp_http_client實(shí)現(xiàn)HTTP客戶端請(qǐng)求 228
9.1.4 實(shí)踐：基于esp_http_client實(shí)現(xiàn)HTTPS客戶端請(qǐng)求 234
9.2 MQTT客戶端應(yīng)用 234
9.2.1 MQTT簡介 234
9.2.2 MQTT客戶端的常用函數(shù) 235
9.2.3 實(shí)踐：基于ESP32實(shí)現(xiàn)MQTT客戶端連接MQTT代理服務(wù)器 236
9.3 OTA應(yīng)用 243
9.3.1 OTA簡介 243
9.3.2 HTTPS OTA的常用函數(shù) 243
9.3.3 實(shí)踐：基于esp_https_ota實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程固件升級(jí) 245
9.3.4 實(shí)踐：基于esp_https_ota和HTTP/HTTPS實(shí)現(xiàn)設(shè)備主動(dòng)升級(jí) 248
9.3.5 實(shí)踐：基于esp_https_ota和MQTT實(shí)現(xiàn)云端觸發(fā)升級(jí) 252
第4篇 項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)
第10章 基于Wi-Fi技術(shù)的智能燈泡項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn) 258
10.1 智能燈泡的實(shí)現(xiàn)步驟 259
10.1.1 阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)準(zhǔn)備工作 259
10.1.2 ESP32固件燒錄并運(yùn)行程序 263
10.2 智能燈泡功能演示 264
10.2.1 BluFi配網(wǎng)演示 264
10.2.2 在阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上在線調(diào)試設(shè)備演示 265
10.2.3 通過微信小程序調(diào)試設(shè)備演示 267
10.2.4 其他功能演示 269
10.3 智能燈泡的ESP32程序源碼解析 269
10.3.1 智能燈泡的系統(tǒng)架構(gòu) 270
10.3.2 阿里云物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備身份安全認(rèn)證 270
10.3.3 使用MQTT接入阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái) 271
10.3.4 屬性上報(bào)云端 273
10.3.5 云端遠(yuǎn)程控制 274
10.3.6 彩色燈泡控制與斷電記憶 275
10.3.7 按鍵的長按和短按 276
10.3.8 其他功能源碼解析 277
10.4 企業(yè)項(xiàng)目管理與量產(chǎn) 277
10.4.1 企業(yè)項(xiàng)目管理 277
10.4.2 開發(fā)調(diào)試環(huán)節(jié)的固件燒錄 278
10.4.3 小批量內(nèi)測環(huán)節(jié)的固件燒錄 279
10.4.4 大批量生產(chǎn)環(huán)節(jié)的固件燒錄 279
第11章 基于藍(lán)牙技術(shù)的指紋密碼鎖項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn) 281
11.1 指紋密碼鎖實(shí)現(xiàn)步驟 282
11.1.1 硬件原理和接線方式 282
11.1.2 指紋密碼鎖的使用說明 284
11.1.3 ESP32固件燒錄并運(yùn)行程序 286
11.2 指紋密碼鎖功能演示 286
11.2.1 鍵盤功能演示 286
11.2.2 指紋功能演示 289
11.2.3 微信小程序功能演示 289
11.2.4 其他功能演示 291
11.3 指紋密碼鎖的ESP32程序源碼解析 291
11.3.1 系統(tǒng)架構(gòu) 291
11.3.2 矩陣鍵盤掃描 292
11.3.3 指紋模塊管理 294
11.3.4 場景切換處理 300
11.3.5 藍(lán)牙鑰匙功能 301
11.3.6 其他功能解析 303