ESP-IDF+PowerShell/Vscode windows ESP32开发环境搭建

ESP-IDF+PowerShell / Vscode (windows)ESP32开发环境搭建

1. 前言

在上一篇博客，我分享了如何在 linux 开发环境，搭建esp32的开发环境，虽然 windows 环境差异不是特别大，但是鉴于有部分同学缺乏这块经验，因此特针编写此博客，分享并记录在 windows 环境下如何搭建esp32的 IDF 开发环境

关于如何在linux开发环境搭建 ESP32 的 IDF 开发环境教程以及如何自己重新搭建ESP32开发工程，请参阅：ESP-IDF + Vscode ESP32 开发环境搭建以及开发入门

关于搭建ESP32-IDF的方案有很多中，在windows环境下方案可能比linux环境下更多，但是在了解了诸多方案之后，我个人还是更加推荐本文所述方案，此方案具有的一个很关键的优点在于：

• IDF 独立管理

那么怎么理解这个呢？由于 IDF 是官方不定期更新的，通常 IDF 更新都会修复部分bug或引入部分新功能，因此我们保持本地IDF版本较新也很关键，通过此种方案，我们在更新IDF的时候可以单独更新IDF，而不用重装所有环境，且 IDF 的更新通过 git 工具，输入简单的几个命令即可完成 ！！！

那么接下来我们就讲解下如何进行 ESP32 的windows开发环境搭建吧！

2. 环境搭建

1. 新建存放 ESP-IDF的文件夹

2. 在此环境下使用 git 工具克隆 esp32 idf 工程文件
   
   在 git 终端内运行 git clone --recursive https://github.com/espressif/esp-idf.git
   
   clone完毕之后进入对应的idf目录，并使用git status检查clone是否完整，此步骤十分重要！由于网络问题，可能会存在clone下来之后缺失子模块的情况，那是clone不完整的表现，需要解决网络问题后重新clone或参考下述离线解决方案！

   cd ./esp-idf
   git status
   

   
   如上，git status 命令提示没有任何变更，此时才是可以使用的！

3. 切换为正式发布版本，我们默认克隆下来的是master分支，master分支为开发分支，是不稳定分支，我们需要切换到稳定的发布分支

   • 使用 git tag 查看对应的发布分支
   • 使用 git checkout 分支名 切换到发布分支
     
     

4. 运行 git status 命令，查看新分支是否与master存在差异，这一步很重要！（我可是实实在在的踩过了坑）
   
   可以看到，我这从master分支切换到v5.0.1版本，存在诸多子模块的变化，以及还多了几个master分支遗留的文件！

   • 针对未同步的子模块，运行 git submodule update --init --recursive 更新子模块
     
   • 针对master分支遗留的文件，直接进行删除操作
     
     直到我们运行 git status 查看当前分支工作区，工作区状态为干净状态才可！

5. 使用 windows power shell 工具打开此目录，并运行目录下的 install.ps1 文件；

6. 如果没有 windows power shell 的，可以使用 CMD 命令终端，如果使用 CMD 命令终端，则应运行 .\install.bat
   
   默认会将其他编译工具，如交叉编译工具链之类的安装到 C:\Users\用户\.espressif 目录下，安装完成后提示如下

7. 至此，windows环境下的esp32 idf环境已经搭建完成啦，接下来就让我们测试一下吧！
   （注意刚刚打开的那个 windows power shell 终端别关闭了，还要测试呢！）

3. 环境测试

1. 如果终端不小心关闭了，那就重新打开 powershell 进入 esp-idf 目录下，运行./export.ps1 命令，导入esp32 idf的环境变量，注意如果是 cmd 终端，则运行 ./export.bat ，这两个不通用！
   

2. 进入例程文件夹目录下，选择一个例程，编译试一试，这里我们进入esp-idf/example/get-started/hello_world 工程路径下测试
   
   

3. 编译成功会提示 运行 idf.py -p (PORT) flash命令进行下载

4. 将esp32下载串口连接到电脑，查看对应的COM口，按下win + x 之后按M打开设备管理器，查看对应的COM口
   

5. 继续在 windows power shell 内输入 idf.py -p COM3 flash monitor 命令进行下载和监控（注意修改com口为对应自己电脑上的COM口）
   
   

6. 如果只需要下载，可单独运行 idf.py -p COM3 flash （注意修改com口为对应自己电脑上的COM口）

7. 如果只需要监控，可单独运行 idf.py -p COM3 monitor（注意修改com口为对应自己电脑上的COM口）

8. 注意，我们此处使用的是ESP32 Node开发板，板子上自带了自动下载电路，所以下载不需要按键，下载完之后也可以由程序自动复位运行；如果你的电脑没有自动下载电路，需要拉低 boot 之后复位esp32进入下载模式，下载完成之后，需要拉高boot之后复位esp32运行程序！

9. 退出监控模式，可按下键盘的 ctrl + ] 退出
   

4. 配置脚本快捷设置环境变量

刚刚体验过之后，你有没有发现，每次打开 powershell 都需要进入到esp-idf的安装目录下去运行 ./export.ps1 指令（cmd终端软件对 ./export.bat 命令），这是一个非常难受的事情，那有没有办法快速做到这一步呢？那是当然，毕竟大家都是程序员，程序员的最终奥义就是通过程序来提高生活的品质和效率的！

我们通过将执行 esp-idf 内的export.ps1 设置成powershell内的一个变量，之后再每次powershell打开的时候自动执行不就可以了吗！接下来我们看下如何实现：

1. powershell启动之后会自动调用环境变量$PROFILE下的脚本文件，我们需要先找到此文件的位置，在powershell内键入$PROFILE 命令，即可找到对应的目录位置
   

2. 找到对应的文件夹，打开文件，如果没有此文件可在对应目录下新建此文件Microsoft.PowerShell_profile.ps1，注意文件命名需要一致
   

3. 使用记事本打开此文件，输入以下内容：New-Alias -Name get_idf -Value E:\esp-idf\esp-idf\export.ps1，此内容的函数是给powershell定义一个变量get_idf，变量的值为E:\esp-idf\esp-idf\export.bat

   

4. 之后使用管理员模式打开powershell，重新打开powershell会提示 无法加载文件 E:\Documents\WindowsPowerShell\Microsoft.PowerShell_profile.ps1，因为在此系统上禁止运行脚本。有关详细 信息 这是由于你的电脑默认禁止运行脚本，以防止恶意脚本攻击，我们把它关掉就好了（后续自己用电脑的时候注意，少访问不良网站应该基本上不会被攻击）
   

5. 输入get-ExecutionPolicy 查看安全机制，应该是 Restricted
   

6. 输入 set-ExecutionPolicy RemoteSigned 命令，修改它为RemoteSigned，选择 y 同意（如果不能修改，请检查是否以管理员身份运行）
   

7. 接下来，可以从任意文件夹下，打开powershell，之后输入 get_idf 即可自动调用 esp-idf 目录下的脚本文件了！
   

5. 如何搭建自己的esp32工程并开始开发

此部分内容在我的另外一篇博客内有详细描述，此处就不重复编写，请大家参见：

（点击跳转）ESP-IDF + Vscode ESP32 开发环境搭建以及开发入门（点击跳转）

注意链接博客是针对esp32 linux环境下搭建的，但是创建工程、配置工程部分内容一样适用于windows。

6. 如何使用vscode开发

我默认你已经学会了第五章中的工程配置，现在我们开始使用vscode进行开发

1. 复制example里面的hello_world工程到自己的目录下，并使用vscode打开工程，注意打开路径！
   
2. 按ctrl + shift + ~ 打开终端，可以看到，如果你装了 windows power shell 默认会打开powershell的终端，如果你没装，默认是打开的 CMD 终端
3. 由于 powershell 启动的时候默认调用了我们第四章描述的脚本文件，因此我可以直接输入get_idf 配置环境，如此简单！
   

7. 国内源导致clone失败解决

克隆过程中可能会由于国内源限制，导致github访问延时，导致clone失败，解决此问题的方案有很多，大家可以各显神通，这里我推荐一种办法

访问乐鑫官网，下载ESP-IDF离线包，对应网址：https://dl.espressif.com/dl/esp-idf/?idf=4.4

这里注意下载的时候，选择下载ESP-IDF安装包，而不是最上面的IDE，同时推荐下载最新版本IDF，最新的往往修复了部分bug，官方支持也比较好！

下载下来之后虽然git status会发现很多变更不干净，我也不清楚官方放在上面的包为什么会这样子，不过我选择相信它，所以大家放心的根据自己使用的软件直接运行 .\install.ps1 或 .\install.bat 开干把，遇到问题欢迎在评论区分享！

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