# ESP32-C3ControuWs2812 **Repository Path**: zhouyong_bing/ESP32-C3ControuWs2812 ## Basic Information - **Project Name**: ESP32-C3ControuWs2812 - **Description**: No description available - **Primary Language**: C - **License**: Not specified - **Default Branch**: master - **Homepage**: None - **GVP Project**: No ## Statistics - **Stars**: 0 - **Forks**: 4 - **Created**: 2022-05-06 - **Last Updated**: 2022-05-06 ## Categories & Tags **Categories**: Uncategorized **Tags**: None ## README # 前言        ESP32-C3模组是4月初发布上线的一款双模(==2.4GWiFi+BLE5.0==)的通信模块，博主手上的是一款外置2M Flash的型号ESP32-C3F： ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20210426091709572.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxMTE0MDkyMDc0NQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center) **本文是在Linux 开发环境用的是乐鑫的ESP-IDF的master分 支的SDK基础上做的二次开发。** 所以需要准备的软件：                Linux 开发环境(当然Windos也是可以的，请参考： [ESP-IDF编程指南](https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32/get-started/index.html#get-started-get-prerequisites).)                ESP-IDF: [master](https://github.com/espressif/esp-idf).(ESP-IDF的使用请参考 [ESP-IDF编程指南](https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32/get-started/index.html#linux-macos).) **注意：** 在进行配置menuconifg 的时候需要把 **Revision** 设置为Rev2![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20210426104540547.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxMTE0MDkyMDc0NQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70) **硬件准备：**               1、ESP32-C3F小开发板               2、VB01离线语音模块               3、WS2812 RGB灯条 # 一、新建工程文件         把ESP-IDF中的一个空例程复制到自己工程目录中，空例程在ESP-IDF中的路径如下： ```c .../esp=idf/examples/get-started/sample_project ``` 主函数文件就在该目录下的：main文件夹中的main.c ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20210426114719725.png#pic_center) # 二、WS2812RGB驱动         WS2812的驱动其实乐鑫的ESP-IDF中就做有相关的例程：.../examples/peripherals/rmt/led_strip，这个例程使用了RMT红外驱动，还连接了les_strip 驱动库（库路径：..../examples/common_components/led_strip）。但是那个例程无法驱动WS2812灯条，但是它的库却可以使用，所以要移植一下这个库。 ## 1.led_strip 驱动库移植        在main文件夹的同级目录下创建一个名为**compornents**的文件夹： ```c mkidr compornents ``` ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/2021042611570337.png#pic_center) 然后把**/examples/common_components/** 下的 **led_strip** 文件夹全部复制到==刚刚创建的compornents文件夹中== 。并且在main.c中引用以下头文件： ```c #include "driver/rmt.h" #include "led_strip.h" #include "esp_system.h" #include "esp_log.h" ``` ## 2.初始化WS2812 灯条 定义RMT发送管脚和频道及灯珠个数的宏 ``` #define RMT_TX_NUM 3 //发送口 #define RMT_TX_CHANNEL RMT_CHANNEL_0//发送频道 #define LED_STRIP_NUM 24//灯珠数量 ``` ```c void init_led() { rmt_config_t config = RMT_DEFAULT_CONFIG_TX(RMT_TX_NUM, RMT_TX_CHANNEL); // set counter clock to 40MHz config.clk_div = 2; ESP_ERROR_CHECK(rmt_config(&config)); ESP_ERROR_CHECK(rmt_driver_install(config.channel, 0, 0)); // install ws2812 driver led_strip_config_t strip_config = LED_STRIP_DEFAULT_CONFIG(24, (led_strip_dev_t)config.channel); strip = led_strip_new_rmt_ws2812(&strip_config); if (!strip) { ESP_LOGE(TAG, "install WS2812 driver failed"); } // Clear LED strip (turn off all LEDs) ESP_ERROR_CHECK(strip->clear(strip, 100)); } ``` ## 3.设置RGB颜色的函数 缓存颜色的结构体 ```json struct WS2812_COLOR{ uint32_t red; uint32_t green ; uint32_t blue; }; struct WS2812_COLOR WS2812_RGB; ``` ```c void set_rgb(uint16_t Red, uint16_t Green, uint16_t Blue) { for (int i = 0; i < LED_STRIP_NUM; i++) { strip->set_pixel(strip, i, Red, Green, Blue);//设置颜色 } WS2812_RGB.red = Red; WS2812_RGB.green = Green; WS2812_RGB.blue = Blue; strip->refresh(strip, 10); } ``` # 三、UART 串口驱动与VB01通信        UART通信同样也可以使用ESP-IDF的example，参考的例程在：**examples/peripherals/uart/uart_async_rxtxtasks** 目录之下。这个例程使用了**FreeRTOS**来管理UART的发送函数和接收函数，博主也照样使用了**freeRTOS** ，UART驱动这里只是使用了**FreeRTOS** 创建任务，并没有使用太多**FreeRTOS**的各种功能，所以对于不太熟悉**FreeRTOS** 的同学也不要怕。 ## 1.串口初始化配置 同样的，先要引用一下相关头文件 ``` /*********RTOS Handle-file****************/ #include "freertos/FreeRTOS.h" #include "freertos/task.h" #include "freertos/event_groups.h" /*********UART Handle-file*****************/ #include "driver/gpio.h" #include "driver/uart.h" ``` 串口初始化配置函数： ```c void UART_Init(void){ const uart_config_t uart_config = { .baud_rate =38400, //波特率 .data_bits = UART_DATA_8_BITS,//数据位 .parity = UART_PARITY_DISABLE,//校验位 .stop_bits = UART_STOP_BITS_1,//停止位 .flow_ctrl = UART_HW_FLOWCTRL_DISABLE,//流控制 .source_clk = UART_SCLK_APB,//时钟 }; // We won't use a buffer for sending data. uart_driver_install(UART_NUM_1, RX_BUF_SIZE * 2, 0, 0, NULL, 0); uart_param_config(UART_NUM_1, &uart_config); uart_set_pin(UART_NUM_1, TXD_PIN, RXD_PIN, UART_PIN_NO_CHANGE, UART_PIN_NO_CHANGE); } ``` ## 2.串口接收任务创建        在主函数中初始化UART之后，就创建串口的接收数据的任务，提高数据接收的速度： ```c //开启串口接收任务 xTaskCreate(uartRxTask, "uart_rx_task", 1024*3, NULL, 4, NULL); ``` **任务函数:** ```c static void uartRxTask(void *arg) { static const char *RX_TASK_TAG = "RX_TASK"; esp_log_level_set(RX_TASK_TAG, ESP_LOG_INFO); uint8_t *data=(uint8_t *)malloc(RX_BUF_SIZE+1); while (1) { const int rxBytes = uart_read_bytes(UART_NUM_1, data, RX_BUF_SIZE, 1000 / portTICK_RATE_MS); if (rxBytes > 0) { data[rxBytes] = 0; ESP_LOGI(RX_TASK_TAG, "Read %d bytes: '%s'", rxBytes, data); memset(cJson_data, 0, sizeof(cJson_data)); uartControlLedStrip(uartDataHandle(data)); //设置灯条颜色 ESP_LOG_BUFFER_HEXDUMP(RX_TASK_TAG, data, rxBytes, ESP_LOG_INFO); } } free(data); } ``` **说明**：        uartControlLedStrip函数和uartDataHandle函数是博主自己写一个串口数据处理函数，目的是把串口接收的数据中提取控制RGB的指令或者数据，各位同学可通过自己的需求去写这样的函数，比如提取指令ID号，只是用一些字符串操作的函数就可以了。 # 四、WiFi 配置连接        WiFi的配置连接极为简单，不需要些配置函数，也不需要写初始化函数，需要连接的WiFi名称和密码都可以通过menuconfig来配置。因为ESP-IDF的例程中，已经写好了相关的配置文件，只需要简单的修改就可以配置连接WiFi。 ## 1.引入头文件并使用几个函数 ### (1)头文件的引用 ``` /**********WiFI Handle-file**************/ #include "esp_netif.h" #include "protocol_examples_common.h" #include "esp_wifi.h" #include "nvs_flash.h" ``` ### (2)在main()中使用以下函数 ```c esp_err_t ret = nvs_flash_init(); if (ret == ESP_ERR_NVS_NO_FREE_PAGES || ret == ESP_ERR_NVS_NEW_VERSION_FOUND) { ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_erase()); ret = nvs_flash_init(); } ESP_ERROR_CHECK(ret); ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init()); /* This helper function configures Wi-Fi or Ethernet, as selected in menuconfig. * Read "Establishing Wi-Fi or Ethernet Connection" section in * examples/protocols/README.md for more information about this function. */ ESP_ERROR_CHECK(example_connect()); ``` ## 2.修改CMakefile.txt 文件        在工程文件目录下，打开**CMakefile**文件并加入以下内容： ```c set(EXTRA_COMPONENT_DIRS $ENV{IDF_PATH}/examples/common_components/protocol_examples_common) ``` ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20210426145021662.png) ## 3.运行idf.py menuconfig ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20210426145353714.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxMTE0MDkyMDc0NQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70) ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20210426145509125.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxMTE0MDkyMDc0NQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70) ```c idf.py flash //烧录程序进ESP32C3 idf.py monitor //监控串口 ``` 获取到IP地址，连接成功。 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20210426150159818.png) # 五、MQTT 配置连接阿里云 ## 1.阿里云接入要点        本项目是使用阿里云远程控制RGB灯条，所以需要在阿里云物联网平台创建响应的产品和设备。创建方式请参考： [阿里云创建产品与设备](https://help.aliyun.com/document_detail/73705.html?spm=a2c4g.11186623.6.579.56c6c5dbZfdp5g).        除此之外，还需要了解阿里云连接所需要的三元组与MQTT客户端和密码的关系。这个请参考：[安信可ESP32-S 模组AT固件连接阿里云物联网平台使用文档](https://aithinker.blog.csdn.net/article/details/114983203).中的==一机一密接入==。 ## 2.配置MQTT接入阿里云物联网平台        博主是使用创建**RTOS任务**的方式来配置MQTT，因为在配置的过程中需要引入==MQTT事件回调函数==，该函数可以负责处理各个事件所要执行的动作，比如MQTT连接成功事件：MQTT_EVENT_CONNECTED；订阅成功事件：MQTT_EVENT_SUBSCRIBED等。当然收到数据事件也在其中。        当MQTT有一个事件被触发的时候，就会跳到事件回调函数去执行相关事件下的动作。所以创建任务来管理是很有必要的。 ### (1)头文件 ``` /***********MQTT Handle-file************/ #include "mqtt_client.h" #include "lwip/sockets.h" #include "lwip/dns.h" #include "lwip/netdb.h" ``` ### (2) MQTT配置 ```c void TaskXMqttRecieve(void *p) { //连接的配置参数 #if MQTT_LINK_Aliyum sprintf(MQTT_LINK_USERNAME,"%s&%s",MQTT_DeviceName,MQTT_ProductKey); #endif esp_mqtt_client_config_t mqtt_cfg = { .host = MQTT_LINK_HOST, //连接的域名 ，请务必修改为您的 .port = MQTT_LINK_PORT, //端口，请务必修改为您的 .username = MQTT_LINK_USERNAME, //用户名，请务必修改为您的 .password = MQTT_LINK_PASS, //密码，请务必修改为您的 .client_id = MQTT_LINK_CLIENT_ID, .event_handle = MqttCloudsCallBack, //设置回调函数 .keepalive = 120, //心跳 .disable_auto_reconnect = false, //开启自动重连 .disable_clean_session = false, //开启 清除会话 }; client = esp_mqtt_client_init(&mqtt_cfg); esp_mqtt_client_start(client); vTaskDelete(NULL); } ``` **博主自己定义的宏** ```c #define MQTT_LINK_HOST "www.baidu.com" //域名：改成自己的域名 #define MQTT_LINK_PORT 1883//端口 //是否开启发布 1 为开启发布 0：关闭发布 /***** 阿里云设备三元组 ************/ #define MQTT_DeviceName "xxxxx"//设备名:改成你们自己的域名 #define MQTT_ProductKey "xxxx"// char MQTT_LINK_USERNAME[128]; #define MQTT_LINK_PASS "xxxxxxxxxxxxx" //加过hmacmd5加密后的密码 #define MQTT_LINK_CLIENT_ID "改成自己的设备名|securemode=3,signmethod=hmacmd5|"//客户端ID 阿里云 ``` **域名查看方式：注意看鼠标箭头** ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/2021042615421567.gif#pic_center)==只有用户名，密码，MQTT客户端及域名都正确才能连上阿里云，物联网平台的设备才会是在线状态== ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20210426155056821.png) 如果一直不在线，请仔细阅读：[安信可ESP32-S 模组AT固件连接阿里云物联网平台使用文档](https://aithinker.blog.csdn.net/article/details/114983203).中的==一机一密接入==。 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20210426155258699.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxMTE0MDkyMDc0NQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70) ## 3.主题订阅        如果通过阿里云控制设备，就必须==订阅阿里云的设备Topic==， 先查看以下阿里云的产品 ——>==Topic类列表==——>**属性Topic** 中的**属性设置**。 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20210426155923970.gif#pic_center) ### Topic：/sys/==g6oroz0VLBN==/==${deviceName}==/thing/service/property/set         这个Topic中，                      **“g6oroz0VLBN”** 是产品的：ProductKey                      **"${deviceName}"** 是设备名：DeviceName 比如现有有以下设备信息：ProductKey = abcdf12；DeviceName=asdvsa。那么该Topic就是：**/sys/==abcdf12==/==asdvsa==/thing/service/property/set。**                订阅主题的代码: ```c sprintf(MqttTopicSub, "/sys/%s/%s/thing/service/property/set",MQTT_ProductKey,MQTT_DeviceName); ESP_LOGI(TAG, "MqttTopicSub: %s", MqttTopicSub); //ESP_LOGI(TAG, "MqttTopicPub: %s", MqttTopicPub); ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default()); ``` ## 4.事件回调函数中的数据接收事件 ```c case MQTT_EVENT_DATA: { printf("TOPIC=%.*s \r\n", event->topic_len, event->topic); printf("DATA=%.*s \r\n\r\n", event->data_len, event->data); //发送数据到队列 struct __User_data *pTmper; memset(&user_data,0,sizeof(struct __User_data)); sprintf(user_data.allData, "%.*s",event->data_len,event->data); pTmper = &user_data; user_data.dataLen = event->data_len; //把数据发送到消息队列 xQueueSend(ParseJSONQueueHandler, (void *)&pTmper, portMAX_DELAY); break; } ``` ## 5.消息队列处理函数 ```c void Task_ParseJSON(void *pvParameters) { printf("[SY] Task_ParseJSON_Message creat ... \n"); while (1) { struct __User_data *pMqttMsg; printf("Task_ParseJSON_Message xQueueReceive wait [%d] ... \n", esp_get_free_heap_size()); xQueueReceive(ParseJSONQueueHandler, &pMqttMsg, portMAX_DELAY); printf("Task_ParseJSON_Message xQueueReceive get [%s] ... \n", pMqttMsg->allData); ////首先整体判断是否为一个json格式的数据 cJSON *pJsonRoot = cJSON_Parse(pMqttMsg->allData); //如果是否json格式数据 if (pJsonRoot == NULL) { printf("[SY] Task_ParseJSON_Message xQueueReceive not json ... \n"); goto __cJSON_Delete; } cJSON *pJsonParams = cJSON_GetObjectItem(pJsonRoot,"params"); if(pJsonParams==NULL){ printf("pJsonParams NULL\r\n"); goto __cJSON_Delete; } cJSON *pJsonGRB =cJSON_GetObjectItem(pJsonParams,"RGB"); if(pJsonGRB==NULL) goto __cJSON_Delete; cJSON *pJSON_Item_Red = cJSON_GetObjectItem(pJsonGRB, "R"); cJSON *pJSON_Item_Gree = cJSON_GetObjectItem(pJsonGRB, "G"); cJSON *pJSON_Item_Blue = cJSON_GetObjectItem(pJsonGRB, "B"); //设置RGB颜色 set_rgb(pJSON_Item_Red->valueint, pJSON_Item_Gree->valueint, pJSON_Item_Blue->valueint); //播放提示音 if(WS2812_RGB.red!=0&&WS2812_RGB.green!=0&&WS2812_RGB.blue!=0); else uart_write_bytes(UART_NUM_1,"AT+PLAY=21\r\n",13);//播放：已经打开灯了 if(WS2812_RGB.red!=254&&WS2812_RGB.green!=254&&WS2812_RGB.blue!=254)goto __cJSON_Delete; else uart_write_bytes(UART_NUM_1,"AT+PLAY=22\r\n",13);//播放：已经关灯了 __cJSON_Delete: cJSON_Delete(pJsonRoot); } } ``` # 六、相关文档 ## 感谢 ## 1.[半颗心脏](https://xuhong.blog.csdn.net/)的[【微信小程序控制硬件15 】 开源一个微信小程序，支持蓝牙快速配网+WiFi双控制ESP32-C3应用示范；（附带Demo）](https://xuhong.blog.csdn.net/article/details/115612720). ## 2. [ESP-IDF编程指南](https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32c3/api-reference/index.html). ## 3.[ESP-IDF源码地址](https://github.com/espressif/esp-idf.git):https://github.com/espressif/esp-idf.git