【玩转ESP32】ESP32串口使用

1、ESP32串口

ESP32芯片有三个UART控制器(UART0, UART1UART2),其中UART0GPIO3用于U0RXDGPIO1用于U0TXD)用作下载、调试串口,引脚不可改变;

UART1UART2的引脚是可以设置的。 UART1默认引脚是GPIO9用作U1RXDGPIO10用作U1TXD,但是这两个引脚也是用于外接flash的,因此在使用UART1的时候需要设置其他引脚;

UART2默认引脚是GPIO16用作U2RXDGPIO17用作U2TXD

2、API

components/driver/include/driver/uart.h中可以查看api;

在examples/peripherals/uart中也可以参考官方的各种串口例程。

2.1、安装uart驱动

这里要注意参数:uart_queue属于freertos里面的队列句柄,在这里表示用于指示来自串口底层中断的队列消息。

2.2、uart参数配置

2.3、接收阈值设置

2.4、串口引脚设置

2.5、从接收缓冲区读取数据

2.6、数据写入发送缓冲区

3、代码实现

3.1、参数定义

3.2、串口初始化

3.3、串口任务函数

4、使用总结

  1. 初始化串口参数,(队列指针、缓冲区、引脚等);
  2. 任务中阻塞等待串口队列 。

如何实现 ESP32 固件的 OTA 在线升级更新

1、背景

在实际产品开发过程中,在线升级可以远程解决产品软件开发引入的问题,更好地满足用户需求。

2、OTA 简介

OTA(空中)更新是使用 Wi-Fi 连接而不是串行端口将固件加载到 ESP 模块的过程。

2.1、ESP32 的 OTA 升级有三种方式:
  • Arduino IDE:主要用于软件开发阶段,实现不接线固件烧写
  • Web Browser:通过 Web 浏览器手动提供应用程序更新模块
  • HTTP Server:自动使用http服务器 - 针对产品应用

在三种升级情况下,必须通过串行端口完成第一个固件上传。

OTA 进程没有强加的安全性,需要确保开发人员只能从合法/受信任的来源获得更新。更新完成后,模块将重新启动,并执行新的代码。开发人员应确保在模块上运行的应用程序以安全的方式关闭并重新启动。

2.2、保密性 Security

模块必须以无线方式显示,以便通过新的草图进行更新。 这使得模块被强行入侵并加载了其他代码。 为了减少被黑客入侵的可能性,请考虑使用密码保护您的上传,选择某些OTA端口等。

可以提高安全性的 ArduinoOTA 库接口:

已经内置了某些保护功能,不需要开发人员进行任何其他编码。ArduinoOTA和espota.py使用Digest-MD5来验证上传。使用MD5校验和,在ESP端验证传输数据的完整性。

2.3、OTA 升级策略 - 针对 HTTP

ESP32 连接 HTTP 服务器,发送请求 Get 升级固件;每次读取1KB固件数据,写入Flash。

ESP32 SPI Flash 内有与升级相关的(至少)四个分区:OTA data、Factory App、OTA_0、OTA_1。其中 FactoryApp 内存有出厂时的默认固件。

首次进行 OTA 升级时,OTA Demo 向 OTA_0 分区烧录目标固件,并在烧录完成后,更新 OTA data 分区数据并重启。

系统重启时获取 OTA data 分区数据进行计算,决定此后加载 OTA_0 分区的固件执行(而不是默认的 Factory App 分区内的固件),从而实现升级。

同理,若某次升级后 ESP32 已经在执行 OTA_0 内的固件,此时再升级时 OTA Demo 就会向 OTA_1 分区写入目标固件。再次启动后,执行 OTA_1 分区实现升级。以此类推,升级的目标固件始终在 OTA_0、OTA_1 两个分区之间交互烧录,不会影响到出厂时的 Factory App 固件。

3、OTA 实例解析

3.1、Arduino IDE方案固件更新

从 Arduino IDE 无线上传模块适用于以下典型场景:

在固件开发过程中,通过串行加载更快的替代方案 - 用于更新少量模块,只有模块在与 Arduino IDE 的计算机相同的网络上可用。

参考实例:

3.2、Web Browser 方案固件更新

该方案使用场景:

直接从 Arduino IDE 加载是不方便或不可能的

用户无法从外部更新服务器公开 OTA 的模块

在设置更新服务器不可行时,将部署后的更新提供给少量模块

参考实例:

3.3、HTTP 服务器实现更新

ESPhttpUpdate 类可以检查更新并从 HTTP Web 服务器下载二进制文件。可以从网络或 Internet 上的每个 IP 或域名地址下载更新,主要应用于远程服务器更新升级。

参考实例:

refer:

参考链接