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In diesem Beitrag möchte ich dir zeigen, wie du LEDs am Mikrocontroller ESP32-C3 mit LuatOS System programmieren kannst.

ESP32-C3 mit LuatOS System - LEDs programmieren Im letzten Beitrag ESP32-C3 mit LuatOS System und im neuen YouTube Video ESP32-C3 mit LuatOS System programmieren habe ich dir gezeigt, wie du ein einfaches "Hello World!" auf der seriellen Schnittstelle ausgibst. Hier soll es nun darum gehen, wie du eine LED über die vorhandenen GPIO Pins steuerst.

Mikrocontroller ESP32-C3 mit LuatOS System

In diesem Beitrag verwende ich den bereits vorgestellten ESP32-C3 mit LuatOS System.

Vorderseite des ESP32-C3

Rückseite des ESP32-C3 mit Webadresse

ESP32-C3 Chip auf dem Mikrocontroller Bezug Den mir vorliegenden Mikrocontroller habe ich recht günstig über aliexpress.com für knapp 4 € inkl. Versandkosten erworben. Derzeit (stand 08.08.2022) habe ich leider keine andere Quelle für einen solchen Mikrocontroller gefunden.

Mikrocontroller ESP32-C3 mit LuatOS System auf aliexpress.com

Benötigte Ressourcen für den Nachbau

Wenn du die nachfolgenden kleinen Beispiele nachbauen möchtest, dann benötigst du folgende Ressourcen: - einen ESP32-C3 mit LuatOS System,- ein USB-C Datenkabel, - drei, 5 mm, LEDs (rot, gelb, grün), - drei 220 Ohm Widerstände, - ein 170 Pin Breadboard, sowie - diverse Breadboardkabel, 10 cm, männlich-männlich

Benötigte Bauteile für diesen Beitrag Tools für die Programmierung und den Upload des Programmes Des Weiteren benötigst du die Software Visual Studio Code für die Programmierung sowie die LuatTools für den Upload des Programmes.

Pinout des ESP32-C3

Für den Aufbau der Schaltung benötigen noch das Pinout des Mikrocontrollers, welches ich dir hier gerne zeigen möchte.

Pinout des ESP32-C3 von der Wikiseite https://wiki.luatos.com/chips/esp32c3/board.html Die Grafik habe ich von der Wiki-Seite https://wiki.luatos.com/chips/esp32c3/board.html entnommen. Auf dieser Seite findest du noch weitere Informationen zu den Pins und Features des Mikrocontrollers. Auf der Seite https://wiki.luatos.com/_static/bom/esp32c3.html findest du eine interaktive Sicht auf den hier verwendeten Mikrocontroller.

Programmieren einer LED am GPIO Pin des ESP32-C3 mit LuatOS System

Kommen wir jetzt zum eigentlichen Thema, dem Programmieren einer LED am ESP32-C3. Ich gehe in diesem Abschnitt davon aus, dass bei dir die Anwendung Visual Studio Code und die LuatTools installiert und lauffähig sind. https://youtu.be/2XDoAElBmSQ In diesem Video erläutere ich dir, wie du die Schaltung aufbaust und programmierst. Dieses Mal in englischer Sprache. Das Ganze war ein Wunsch einiger meiner Follower auf Instagram, ich hoffe somit einige mehr mit meinem Content zu erreichen. Aufbau der Schaltung Als Erstes wollen wir eine 5 mm LED an den GPIO0 des Mikrocontrollers anschließen, dafür benötigen wir neben der besagten LED noch einen Vorwiderstand von 220 Ohm, 2 Breadboardkabel sowie ein 170 Pin Breadboard.

In diesem Beitrag möchte ich dir den ESP32-C3 mit LuatOS System vorstellen und zeigen, wie du diesen Mikrocontroller programmierst.

ESP32-C3 mit LuatOS System Einen Mikrocontroller mit ESP32-C3 Chip habe ich dir bereits im Beitrag Mikrocontroller ESP32 C3 mit LCD-Display vorgestellt.

Bezug des ESP32-C3 mit LuatOS System

Den mir vorliegenden Mikrocontroller habe ich auf aliexpress.com für wenige Euro gefunden und für sehr interessant befunden. Es gab im gleichen Shop zusätzlich auch ein LCD-Display, welches man auf diesen stecken kann, dieses habe ich gleich mitbestellt.

Artikel "ESP32 Entwicklung Bord ESP32 C3 LCD CORE" im Shop Aliexpress.com Lieferumfang Zum Lieferumfang des Mikrocontrollers und des LCD-Displays gehörte jeweils 2 Stiftleisten und Buchsenleisten. Was mich doch recht störte war, dass jede einzelne Stift- / Buchsenleiste einzeln eingepackt war. Diese Ressourcenverschwendung ist bezeichnend für Shops mit Sitz im asiatischen Raum.

ESP32-C3 mit LuatOS System verpackt

Air101 LCD-Display verpackt

ESP32-C3 Chip

Auf dem hier verwendeten Mikrocontroller ist der recht neue ESP32-C3 in der Version 342021 verbaut.

ESP32-C3 Chip auf dem Mikrocontroller

Was ist LuatOS?

Kommen wir zunächst zur Frage: "Was ist LuatOS?". LuatOS ist ein Embedded Script Running Framework, welches die Entwicklungseffizienz erhöhen soll. Dieses System ist für IoT-Geräte optimiert, welche einen geringen Speicherbedarf haben.

Einrichtung der Entwicklungsumgebung Visual Studio Code

Das LuatOS System wird in Visual Studio Code programmiert, wo du eine zusätzliche Erweiterung für dieses System installieren kannst.

Installieren der Erweiterung "LuatOS" in Visual Studio Code Wenn dieses installiert wurde, dann muss noch die Datei "settings.json" für den aktuellen Workspace auf nachfolgenden Code angepasst werden. Diese erreichst du über "Datei" > "Einstellungen" > "Einstellungen" oder einfacher über die Tastenkombination "Strg + ,".

öffnen der Einstellungen in Visual Studio Code Wenn der Reiter "Einstellungen" geöffnet ist, findest du oben recht das Symbol "Einstellungen öffnen (JSON)" (siehe Bild).

Öffnen der Datei "settings.json" { "editor.fontFamily": "Consolas, 'Microsoft Yahei UI Light','Courier New', monospace", "editor.renderLineHighlight": "all", "editor.emptySelectionClipboard": false, "files.autoGuessEncoding": true, "editor.bracketPairColorization.enabled": true, "editor.guides.bracketPairs":"active", "luahelper.base.showOnline": false, }

Quellen

Für die nachfolgenden Kapitel habe ich mich aus diversen Quellen bedient, zum einen aus der offiziellen Dokumentation und auch aus dem russischen YouTube Video. Da ich aber weder russisch noch Chinesisch sprechen / lesen kann habe ich mich mit dem Google Translator und der Seite deepl.com bedient. Des Weiteren waren die Bilder auch schon recht aufschlussreich.

Flashen des Mikrocontrollers

Für den Upload des Codes benötigen wir ein zusätzliches Tool, welches unter https://cdndownload.openluat.com/Luat_tool_src/last_release/Luatools_v2.exe heruntergeladen werden kann. Mein Browser & Antivirus hatte zunächst die Verbindung abgelehnt, was ich manuell bestätigen musste. Wenn die EXE-Datei heruntergeladen und mit deinem doppelklick gestartet wurde, wird man mit einem Dialog darauf hingewiesen, dass Updates vorliegen. Diese installiere ich zunächst.

Installieren der Updates in Luatools Download des Flash-Files für den Damit wir mit dem Mikrocontroller kommunizieren können, müssen wir zunächst einige Einstellungen treffen. - zum einen muss die Checkbox (1) markiert werden, - der korrekte COM Port (2) muss gewählt werden, und - die Baudrate muss auf 921600 (3) eingestellt werden Wenn diese Einstellungen getroffen wurden, kann die Schaltfläche "Open Serial Port" betätigt werden und die kleine graue Lampe sollte sich grün verfärben (4). Im seriellen Output sollte man nun zeitgleich die Meldung " hi, LuatOS" finden.

Einstellungen für die Kommunikation mit dem ESP32-C3 aus luatools In meinem Fall verwende ich den Mikrocontroller ESP32-C3 und muss die Datei "luatoolsresourceesp32c3_lua_lodcore_V0003LuatOS-SoC_V0003_ESP32C3.soc" auswählen. Wenn die Datei ausgewählt wurde, kann die Schaltfläche "download" betätigt werden. Der Download dauert mit knapp 50 Sekunden recht lange und in der Zeit sollte der Mikrocontroller nicht abgesteckt werden!

download der Firmware auf den ESP32-C3 mit luatools

Programmieren der Ausgabe "Hello World!"

Starten wir mit einem kleinen Programm und programmieren, dass die Ausgabe "Hello World!" auf der seriellen Schnittstelle ausgegeben wird.

Programm "Hello World!" in Visual Studio Code In Visual Studio Code erstellen wir eine neue Datei "main.lua" und kopieren folgenden Code hinein. Die Datei muss den Dateinamen "main.lua" tragen denn sonst wird diese nicht hochgeladen! PROJECT = "helloWorld" VERSION = "0.0.1" sys = require"sys" print("Hello World!") sys.run() Diese Datei müssen wir jetzt mit dem zuvor wendeten luatool auf den Mikrocontroller hochladen.

Im ersten Schritt klicken wir auf die Schaltfläche "Manage & Debug" oben rechts im Tool Luatools.

Im neuen Dialog erzeugen wir uns zunächst ein neues Projekt mit der Schaltfläche "Create project" (1), diesem müssen wir einen Namen vergeben (2) und dieses mit der Schaltfläche "OK" (3) bestätigen.

Wenn das Projekt erstellt wurde, dann wird die Schaltfläche "Select the file" (1) freigeben aus welcher wir die Firmware für den Mikrocontroller markieren (2) und diese über die Schaltfläche "Öffnen" (3) wählen.

Nun muss die zuvor erzeugte Datei "main.lua" gewählt werden, dazu klicken wir die Schaltfläche welche in der Grafik mit (1) markiert ist und navigieren in den Projektordner (2) und markieren die Datei (3) und betätigen dieses mit der Schaltfläche "Öffnen" (4).

Im letzten Schritt betätigen wir die Schaltfläche "Download only script" (1), nach dem erfolgreichen Download wird die Zeile "download successful" in grün (2) angezeigt.