以 Arduino 之名，点亮 LED 炫彩灯

Arduino 是一个易于使用的软硬件开放平台，包括硬件 —— 多种型号的 Arduino 开发板及扩展板，和软件 —— Arduino IDE。在“创客”教学如火如荼进行的当下，Arduino 的名字如雷贯耳。虽然很多同学听过，却不一定用过。本系列教程，杨老师跟同学们从零开始上手 Arduino IDE，然后学习使用 App Inventor 2 WxBit 汉化版与开发板交互。本篇教程中我们并不使用 Arduino 开发板，只借用 Arduino IDE 来给我们的 ESP32 开发板写入固件，以 Arduino 之名，点亮LED灯。选择 Arduino IDE 是因为操作步骤简单，用其他工具写入固件也没问题，不在本教程讨论。

相比动辄99，上百元的入门学习套件，本教程所用的元件价格便宜，品质不打折扣。采购安信可NodeMCU-32S（ESP32）开发板（￥18.7），MB-102面包板（￥4.5）、KY-009 LED 模块（￥0.79）、40P 彩色公对公杜邦线（￥1.6），加上4元邮费总计30元，即可开始“Arduino”之旅。有兴趣深入学习的同学，还可以顺带购买DHT11温湿度传感器模块、蜂鸣器模块、光敏电阻模块、红外发射/接收模块等，带焊针（敲黑板，划重点）方便插在面包板上使用的模块。想节省成本，可以省掉面包板直接使用母对母杜邦线连接模块。

实验准备

拿到元件后，将ESP32芯片和LED模块插入面包板，并用杜邦线连好备用，效果见上图右下角。LED模块的RGB针脚分别与芯片的27、26、25针脚连接，“-”则连接芯片的GND地线。面包板中间区域竖向5个孔连通，外边缘横向5个孔连通，用法简单不再赘述。开发板详细介绍：NodeMCU-32S 核心开发板 ——https://t.cn/ESBTKBJ 

ESP32 示意图

ESP32 针脚功能

接下来准备编写芯片固件，Arduino IDE 登场。

首先，下载安装 Arduino IDE，Windows 8.1/10 （https://dev.tencent.com/u/daoquan/p/arduino/git/raw/master/ide/arduino-1.8.9-windows.exe），Mac OSX（https://dev.tencent.com/u/daoquan/p/arduino/git/raw/master/ide/arduino-1.8.9-macosx.zip）。Windows安装包自带USB驱动，如果是Mac系统，还需另外下载USB驱动安装（https://dev.tencent.com/u/daoquan/p/arduino/git/raw/master/ide/FTDIUSBSerialDriver_v2_4_2.dmg）。Windows安装USB驱动时会弹出安全提示，一定要选择“安装”。

安装 Arduino IDE

安装完启动 Arduino IDE，看到固件开发及上传（烧写固件到芯片）界面。代码编辑窗口中的 setup 函数在开发板启动时执行一次，loop则是一个无限循环，开发板对硬件的读写控制逻辑，一般都放在这里实现。

启动 Arduino IDE

为了支持 ESP32 的固件开发，先在文件菜单首选项设置中添加ESP32开发板的支持。在开发板管理网站中输入：https://github.com/espressif/arduino-esp32/releases/download/1.0.2/package_esp32_index.json

增加 ESP32 支持

接下来在开发板管理器中安装ESP32的配置，然后选择“ESP32 Dev Module”，其他选项保留默认值。

安装 ESP32 开发板支持

连接 ESP32 开发板

到这一步，使用 Arduino IDE 开发 ESP32 固件的准备工作完成。使用Micro USB数据线连接开发板到电脑前，先看看上图“端口”中的有那些串口，连线后会增加一个，就是我们的开发板。选择该串口，接下来就可以开始编写固件代码，其实是“复制”与“粘帖”。代码如下：

// 将LED灯的RGB针脚分别连到芯片的 25、26、27 脚，
// 部分LED模块的R和G针脚标注错误，应调换配置，PIN_R 配置为 26
const uint8_t PIN_R = 27;
const uint8_t PIN_G = 26;
const uint8_t PIN_B = 25;
void setup(){
  // 将LED针脚映射到通道并初始化
  setupLed();
}
void loop(){
  // 改变LED的颜色
  changeLedColor();
  // 延迟0.01秒
  delay(10);
}
void setupLed(){
  ledcAttachPin(PIN_R, 1);
  ledcAttachPin(PIN_G, 2);
  ledcAttachPin(PIN_B, 3);
  ledcSetup(1, 5000, 8);
  ledcSetup(2, 5000, 8);
  ledcSetup(3, 5000, 8);
}
// 设置随机初始颜色
uint8_t red = randomColor();
uint8_t green = randomColor();
uint8_t blue = randomColor();
uint8_t randomColor(){
  return random(0, 256);
}
void changeLedColor(){
  ledcWrite(1, gradientColor(red++));
  ledcWrite(2, gradientColor(green++));
  ledcWrite(3, gradientColor(blue++));
}
// 渐变颜色
uint8_t gradientColor(uint8_t color){
  return color <= 128 ? color : 256-color;
}  

点击“项目”菜单中的“上传”将固件刷写进芯片，在 Arduino IDE 下方日志窗口看到 “Connecting........____” 时，按住开发板的“Boot”按键（USB接口右边），日志出现“Chip is ESP32D0WDQ6 ” 后即可松开，等待刷写完成LED亮起。效果如下：

以 Arduino 之名，点亮 LED 炫彩灯

下一篇，杨老师将跟大家学习，基于 App Inventor 2 WxBit 汉化版设计手机应用，通过蓝牙 4.2 连接 ESP32 开发板，调节 LED 灯的颜色。