本教程旨在记录并分享个人学习ESP32过程中的经验和心得，以帮助其他初学者快速上手ESP32开发。这是一份从初学者视角出发，整理了学习ESP32的一条较为合理的路径和方法的笔记汇编。
文档内容基于对大量优质ESP32教程、官方文档以及实际项目实践的总结和理解，力求做到内容清晰、条理分明，既注重基础知识的巩固，也兼顾实战技能的提升。希望通过本教程，读者能少走弯路，从初学到实战开发，逐步掌握ESP32的开发技能。
文档内容从基础到进阶，适合循序渐进地学习。如果您是初学者，可以按照章节顺序逐步学习；如果您已有一定的开发经验，可以直接跳转到感兴趣的部分阅读。同时，鼓励读者在学习过程中动手实践，以便更好地理解相关知识点。
此外，文档配有对应的视频教程，可前往B站（点击跳转）浏览。
- 一方面，本人在从零开始学习ESP32的过程中曾经走过很多弯路，踩过很多坑，现在回过头来觉得有更适合初学者学习的路径，故推荐给大家，希望后来人不要走了弯路。
- 另一方面，我始终认为，学习嵌入式，学习ESP32的秘诀是以实践促学习，也就是我们常说的费曼学习法—以输出倒逼输入。不要想着等我学会ESP32我就可以做什么，不妨换个思路，想想我现在需要做什么，做的这个东西需要用到ESP32的什么功能，然后点对点的去学习某个部分，这样学习完后可以立马投入使用，加深记忆。这份教程本身也算是我个人践行费曼学习法的实践过程。
本教程共八个章节，三个阶段：基础（1-3），实践（4），进阶（5-8） 其中基础章节一定要确保自己掌握，实践和进阶部分推荐按照个人需求进行选学。
| 文档名称 | 版本 | 作者 | 时间 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| ESP32学习计划 | v1.0.0 | DuRuofu | 2023-08-28 | 首次建立 |
| ESP32学习计划 | v1.0.1 | DuRuofu | 2023-09-2 | 补充 |
| ESP32学习计划 | v1.1.0 | DuRuofu | 2023-09-13 | 补充 |
| ESP32学习计划 | v1.2.0 | DuRuofu | 2024-01 | 补充环境搭建 |
| ESP32学习计划 | v1.3.0 | DuRuofu | 2024-02 | 补充IDF基础 |
| ESP32学习计划 | v1.4.0 | DuRuofu | 2024-03 | 补充外设学习 |
| ESP32学习计划 | v1.4.0 | DuRuofu | 2024-04 | 补充WIFI部分 |
| ESP32从初见到入门（一稿） | v1.5.0 | DuRuofu | 2024-12-26 | 整理汇总，重新编排 |
| 章节 | 教程 | 文字教程 | 视频教程 | 配套代码 |
|---|---|---|---|---|
| 一、认识ESP32 | 1.1 ESP32介绍 | ✔ | ✔ | 无 |
| 一、认识ESP32 | 1.2 ESP32开发环境搭建 | ✔ | ✔✔✔ | 无 |
| 一、认识ESP32 | 1.3 初试ESP32-HelloWorld | ✔ | ||
| 二、IDF基础与工具使用 | 2.1 ESP32工程结构及构建 | ✔ | ||
| 二、IDF基础与工具使用 | 2.2 ESP-IDF项目配置 | ✔ | ||
| 二、IDF基础与工具使用 | 2.3 ESP-IDF自定义组件 | ✔ | ||
| 二、IDF基础与工具使用 | 2.4 ESP-IDF组件管理器 | ✔ | ||
| 三、FreeRTOS基础 | 3.1 FreeRTOS概述 | |||
| 三、FreeRTOS基础 | 3.2 FreeRTOS多任务与任务管理 | |||
| 四、外设学习 | 4.1.1 GPIO入门 | |||
| 四、外设学习 | 4.1.2 UART串口通信 | |||
| 四、外设学习 | 4.1.3 硬件定时器 | |||
| 四、外设学习 | 4.1.4 ADC模数转换 | |||
| 四、外设学习 | 4.1.5 DAC数模转换 | |||
| 四、外设学习 | 4.1.6 LED PWM控制 | |||
| 四、外设学习 | 4.1.7 I2C通信 | |||
| 四、外设学习 | 4.1.8 SPI通信 | |||
| 四、外设学习 | 4.2.1 分区表设计 | |||
| 四、外设学习 | 4.2.2 非易失性存储 | |||
| 四、外设学习 | 4.2.3 FAT文件系统 | |||
| 四、外设学习 | 4.2.4 SPIFFS文件系统 | |||
| 五、FreeRTOS进阶 | 5.1 FreeRTOS队列使用教程 | |||
| 五、FreeRTOS进阶 | 5.2 FreeRTOS信号量教程 | |||
| 五、FreeRTOS进阶 | 5.3 FreeRTOS互斥量教程 | |||
| 五、FreeRTOS进阶 | 5.4 FreeRTOS事件组教程 | |||
| 五、FreeRTOS进阶 | 5.5 FreeRTOS任务通知教程 | |||
| 五、FreeRTOS进阶 | 5.6 FreeRTOS软件定时器教程 | |||
| 六、Wi-Fi功能与相关协议 | 6.1.1 Wi-Fi模式与基础操作 | |||
| 六、Wi-Fi功能与相关协议 | 6.1.2 Wi-Fi STA与AP配置 | |||
| 六、Wi-Fi功能与相关协议 | 6.2.1 TCP协议应用 | |||
| 六、Wi-Fi功能与相关协议 | 6.2.2 UDP协议应用 |
学习ESP32离不开一块趁手的开发板，笔者认为初学者学习ESP32的重点不在于一块全能的开发板，重点在于立刻开始学习，很多复杂的外设在初学时是用不到的。所以上手阶段推荐使用市面上常见的ESP32最小系统板，价格一般在20元左右，足够学习本教程除LVGL，特殊外设，实战演练以外的部分。
此外，由于WiFi，蓝牙章节涉及到板间通信，需要使用两块开发板，所以推荐读者准备两块ESP32最小系统板。
遵循以上原则，本教程大部分章节均使用下图所示的开发板，主控型号为ESP32-WROOM-32
至于LVGL，特殊外设，实战演练部分，会在教程章节单独推荐开发板。
本部分记录搭建环境和开发过程中常见的问题和解决方案，都是本人在开发过程中遇到的，作为经验积累，分享给大家。
常见问题及解决方案：常见问题及解决方案.md
目标：学会安装ESP-IDF开发环境，并使用其烧录代码，掌握ESP32的基本特点及工具使用。
本节主要介绍ESP32的基本概念，包括其硬件特点、应用场景及功能优势。通过本节内容，初学者可以快速了解ESP32的核心能力以及在物联网开发中的广泛应用。
- 在线文字教程：ESP32介绍.md
- 在线视频教程：ESP32介绍
本节将详细讲解如何在不同操作系统（Windows/Linux/Mac）上搭建ESP-IDF开发环境，涵盖工具链安装、环境变量配置及调试工具的准备等内容。通过本节，读者可以完成开发环境的搭建，为后续开发做好准备。
- 在线文字教程：ESP-IDF开发环境搭建.md
- 在线视频教程-1：认识ESP32—1.2.1 Win下安装ESP-IDF开发环境
- 在线视频教程-2：认识ESP32—1.2.2 Linux下安装ESP-IDF开发环境
- 在线视频教程-3：认识ESP32—1.2.3 Windows下使用ssh调用Linux系统下的开发环境
本节通过“Hello World”示例代码，指导读者创建第一个ESP32工程，并完成编译、烧录及运行调试流程。通过本节内容，初学者可以初步体验ESP-IDF的开发流程，快速进入ESP32开发的世界。
- 在线文字教程：ESP32初体验-idf.py的基本使用.md
- 在线视频教程：[ESP32初体验-idf.py的基本使用]
目标：熟悉ESP-IDF的架构与开发流程，掌握常用开发工具及调试方法，建立高效开发基础。
本节详细介绍ESP-IDF项目的基本目录结构与构建流程，包括CMake工具的基础知识，帮助读者掌握ESP32工程的整体组织方式，为日后开发复杂项目奠定基础。
- 在线文字教程：ESP32工程结构及构建.md
- 在线视频教程：[ESP32工程结构及构建]
- 教程配套代码：基础工程模板
本节将重点讲解如何使用menuconfig工具配置项目，包含常见的配置选项及其实际用途。通过本节学习，读者可以根据项目需求快速定制和优化ESP32项目配置。
- 在线文字教程：ESP-IDF项目配置.md
- 在线视频教程：[ESP-IDF项目配置详解]
- 教程配套代码：项目配置示例代码
本节讲解如何创建和管理ESP-IDF的自定义组件，包括组件的目录结构、声明与调用方法，以及组件的复用和共享技巧，帮助读者构建模块化项目。
- 在线文字教程：ESP-IDF自定义组件.md
- 在线视频教程：[ESP-IDF自定义组件开发详解]
- 教程配套代码：组件示例代码
本节重点介绍ESP-IDF组件管理器的功能与使用方法，涵盖如何通过组件管理器导入外部库、配置组件依赖，以及解决组件冲突的问题，帮助读者高效管理复杂项目的依赖关系。
- 在线文字教程：ESP-IDF组件管理器.md
- 在线视频教程：[ESP-IDF组件管理器详解]
- 教程配套代码：组件管理器示例代码
目标：学习FreeRTOS的核心概念与基本功能，掌握任务管理与调度机制，为实时系统开发打下基础。
本节将介绍FreeRTOS的核心概念，包括实时操作系统的特点、FreeRTOS的基本架构和设计思想，以及其在嵌入式开发中的应用场景，帮助读者快速了解FreeRTOS的基础知识。
在线文字教程：FreeRTOS概述
在线视频教程：[FreeRTOS概述讲解]
教程配套代码：FreeRTOS初体验示例代码
本节讲解FreeRTOS中的多任务机制及任务管理方法，包括任务创建、任务删除、任务优先级和任务状态的管理。通过本节学习，读者可以初步掌握在FreeRTOS中实现并发任务的基本技巧。
在线文字教程：FreeRTOS多任务与任务管理
在线视频教程：[FreeRTOS任务管理详解]
教程配套代码：FreeRTOS多任务示例代码
目标：掌握ESP32常用外设的基本操作方法，学会与硬件交互并控制外设设备。
本节介绍GPIO（通用输入输出）的基本功能，包括输入、输出及中断操作。通过实际案例，学习如何控制外部设备并响应硬件信号。
本节讲解UART串口通信的原理及在ESP32中的实现，内容涵盖UART初始化、数据收发及常见调试方法。
本节内容包括ESP32硬件定时器的初始化、配置及应用，通过案例学习如何实现精确的时间控制与定时任务。
本节讲解ESP32的ADC模块，包括采样的基本配置与信号转换，并通过示例学习如何读取模拟信号。
本节讲解DAC模块的基本操作，学习如何将数字信号转换为模拟信号输出。
本节介绍LED PWM（脉宽调制）的原理及操作方法，通过实际案例学习如何控制LED亮度。
本节讲解I2C通信协议及在ESP32中的实现，内容涵盖设备寻址、数据收发及实际应用。
本节介绍SPI通信协议及其在ESP32中的使用，学习如何通过SPI与外部设备通信。
本节讲解ESP32的分区表结构及设计方法，学习如何规划存储空间以满足不同开发需求。
本节介绍NVS的使用方法，学习如何在ESP32中存储和读取持久化数据。
本节讲解FAT文件系统的基本操作，学习如何在ESP32中管理文件及目录。
在线文字教程：FAT文件系统
在线视频教程：[FAT文件系统开发详解]
教程配套代码：FAT文件系统示例代码
本节介绍SPIFFS文件系统的基本操作，学习如何在ESP32中使用轻量级文件系统进行数据存储与读取。
在线文字教程：SPIFFS文件系统
在线视频教程：[SPIFFS开发详解]
教程配套代码：SPIFFS文件系统示例代码
目标：学习FreeRTOS任务间通信与系统优化技术，为后续高级外设的使用打下基础。
学习FreeRTOS中队列的基本概念及用法，掌握如何在任务之间传递数据，并理解阻塞与优先级特性。
在线文字教程：FreeRTOS队列使用教程
在线视频教程：[队列开发详解]
教程配套代码：队列示例代码
理解信号量的分类（计数信号量与二值信号量），学习如何通过信号量实现任务同步及资源管理。
在线文字教程：FreeRTOS信号量教程
在线视频教程：[信号量开发详解]
教程配套代码：信号量示例代码
掌握互斥量的作用及优先级反转问题，学习如何保护共享资源以避免竞争条件。
在线文字教程：FreeRTOS互斥量教程
在线视频教程：[互斥量开发详解]
教程配套代码：互斥量示例代码
学习如何通过事件组实现复杂的任务同步逻辑及事件管理。
在线文字教程：FreeRTOS事件组教程
在线视频教程：[事件组开发详解]
教程配套代码：事件组示例代码
了解任务通知的特点，掌握其在任务间高效通信中的实际应用。
在线文字教程：FreeRTOS任务通知教程
在线视频教程：[任务通知开发详解]
教程配套代码：任务通知示例代码
通过软件定时器实现定时触发任务逻辑，学习其管理及高级用法。
在线文字教程：FreeRTOS软件定时器教程
在线视频教程：[软件定时器开发详解]
教程配套代码：软件定时器示例代码
目标：学会使用ESP32的Wi-Fi功能，实现无线网络连接及常见通信协议的应用开发。
本节介绍ESP32的Wi-Fi模式，包括STA模式和AP模式，以及如何进行基本的Wi-Fi操作，如连接网络和设置路由器等。
在线文字教程：[Wi-Fi模式与基础操作](./docs/06. Wi-Fi功能与相关协议/6.1- Wi-Fi功能入门/6.1.1-Wi-Fi模式与基础操作/ Wi-Fi模式与基础操作.md)
在线视频教程：[Wi-Fi模式开发详解]
教程配套代码：Wi-Fi模式示例代码
本节介绍如何在ESP32中配置Wi-Fi STA（Station）和AP（Access Point）模式，帮助用户快速实现设备与路由器或其他设备的连接。
在线文字教程：[Wi-Fi STA与AP配置](./docs/06. Wi-Fi功能与相关协议/6.1- Wi-Fi功能入门/6.1.2-Wi-Fi STA与AP配置/ Wi-Fi STA与AP配置.md)
在线视频教程：[Wi-Fi配置详解]
教程配套代码：Wi-Fi配置示例代码
本节讲解TCP协议的原理及在ESP32中的实现，包含连接、数据传输及断开连接的操作步骤。
在线文字教程：[TCP协议应用](./docs/06. Wi-Fi功能与相关协议/6.2-网络协议应用/6.2.1-TCP协议/TCP协议应用.md)
在线视频教程：[TCP协议开发详解]
教程配套代码：TCP协议示例代码
本节介绍UDP协议的工作原理及在ESP32上的应用，包含数据发送与接收的实现方法。
在线文字教程：[UDP协议应用](./docs/06. Wi-Fi功能与相关协议/6.2-网络协议应用/6.2.2-UDP协议/UDP协议应用.md)
在线视频教程：[UDP协议开发详解]
教程配套代码：UDP协议示例代码
本节介绍ESP32如何实现HTTP协议，包括创建HTTP客户端和服务器的步骤，以及常见的应用场景。
在线文字教程：[HTTP协议应用](./docs/06. Wi-Fi功能与相关协议/6.2-网络协议应用/6.2.3- HTTP协议/HTTP协议应用.md)
在线视频教程：[HTTP协议开发详解]
教程配套代码：HTTP协议示例代码
本节讲解WebSocket协议在ESP32中的应用，如何通过WebSocket实现实时双向通信。
在线文字教程：[WebSocket协议应用](./docs/06. Wi-Fi功能与相关协议/6.2-网络协议应用/6.2.4-WebSocket协议/WebSocket协议应用.md)
在线视频教程：[WebSocket协议开发详解]
教程配套代码：WebSocket协议示例代码
本节介绍ESP32如何实现MQTT协议，包括客户端连接、订阅和发布消息的基本操作。
在线文字教程：[MQTT协议应用](./docs/06. Wi-Fi功能与相关协议/6.2-网络协议应用/6.2.5-MQTT协议/MQTT协议应用.md)
在线视频教程：[MQTT协议开发详解]
教程配套代码：MQTT协议示例代码
本节介绍ESP32的ESP-NOW协议，讲解其在无需Wi-Fi路由器的情况下实现设备间直接通信的应用场景。
在线文字教程：[ESP-NOW协议应用](./docs/06. Wi-Fi功能与相关协议/6.2-网络协议应用/6.2.6-ESP-NOW协议/ESP-NOW协议应用.md)
在线视频教程：[ESP-NOW协议开发详解]
教程配套代码：ESP-NOW协议示例代码
本节讲解ESP32的智能配网技术（SmartConfig），以及如何实现将ESP32设备快速接入Wi-Fi网络。
在线文字教程：[智能配网](./docs/06. Wi-Fi功能与相关协议/6.3- Wi-Fi配网技术/6.3.1-智能配网/ 智能配网.md)
在线视频教程：[智能配网开发详解]
教程配套代码：智能配网示例代码
目标：掌握ESP32蓝牙功能的配置与使用，实现蓝牙低功耗和经典蓝牙的通信功能。
- BLE与经典蓝牙的区别
- 蓝牙开发环境配置
- BLE广播与扫描
- BLE连接与数据传输
- SPP协议基础
- 经典蓝牙数据传输
目标：学习LVGL图形库的基础知识，掌握图形界面开发的核心方法，设计简单的GUI界面。
- LVGL环境搭建
- LVGL的基本架构
- 常用控件的使用（按钮、标签等）
- 布局系统与屏幕适配
- 动态界面更新
- 图形界面优化技巧
目标：通过综合项目实践，整合所学知识，独立开发基于ESP32的完整应用，提升实战能力。
- 多外设联动
- 无线通信与协议实现
- 图形界面集成
- 常见问题与解决方法
- 代码优化与性能调试
- 孤独的二进制：https://space.bilibili.com/1375767826
- Augtons正(单片机)：https://blog.csdn.net/m0_50064262/article/details/120250151
- 乐鑫文档：https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/release-v4.4/esp32c3/index.html
- 第九个下弦月：https://space.bilibili.com/34165842?spm_id_from=333.999.0.0
- Michael_ee：https://space.bilibili.com/505630520/fans/follow?tagid=529812
ESP-IDF:
-
创建工程：
idf.py create-project main -
新建组件
idf.py -C components create-component {componentName} -
清除之前的编译：
idf.py fullclean -
编译:
idf.py build -
向串口烧录固件:
idf.py -p /dev/ttyUSB0 flash（/dev/ttyUSB0为目标串口参数，根据实际填写） -
打开串口监视器:
idf.py -p /dev/ttyUSB0 monitor（/dev/ttyUSB0为目标串口参数，根据实际填写） -
配置菜单 :
idf.py menuconfig -
选择芯片型号：
idf.py set-target esp32不输入参数的话，会列出所有可用型号 -
一次性执行构建、烧录和监视过程：
idf.py -p /dev/ttyUSB0 flash monitor（/dev/ttyUSB0为目标串口参数，根据实际填写） -
获取ADC基准值：
espefuse.py -p /dev/ttyUSB0 adc_info其他: -
查询可用串口:
ls /dev/ttyUSB* -
添加串口权限(需重启)：
sudo usermod -aG dialout username