Modul ESP32

ESP32 je výkonný a univerzální mikrokontrolér, který si získal oblibu mezi bastlíři, studenty i profesionály.

Na těchto stránkách najdete praktické články, návody a ukázky zaměřené na programování modulu ESP32 – od úplných základů až po pokročilejší projekty.

Web je rozdělen podle dvou nejpoužívanějších vývojových prostředí, ve kterých lze ESP32 programovat. Každé z nich nabízí jiný přístup a hodí se pro jiný styl práce i učení. Proto si hned na začátku můžete vybrat cestu, která Vám bude nejbližší.

• Pokud preferujete klasické vývojové prostředí, práci v jazyce C/C++ a kompatibilitu s ekosystémem Arduino, pokračujte do sekce věnované ESP32 & Arduino IDE.
• Jestli Vás naopak láká jednoduché skriptování v MicroPythonu, rychlé testování kódu a interaktivní práce s hardwarem, najdete vše potřebné v části ESP32 & MicroPython.

---

ESP32 – Když už nás Arduino „nebaví“.

Zatímco se v jednu chvíli zdálo, že tradiční elektrotechnické „bastlení“ se poslední dobou značně vytrácí, příchod vývojových modulů, jako je třeba rodina Arduino, tuto disciplínu tak trochu znovu nastartoval. Vývoj však běží dál a upřímně řečeno se dá říct, že některé klasické desky Arduino už dnes pomalu ztrácejí dech.

Arduino je určitě skvělé na první seznámení s problematikou IoT a poslouží pro řadu zajímavých projektů. Jak ale postupně narůstají nároky vývojáře na složitější aplikace, Arduino může narazit na své technické limity – typicky nízký výkon, omezenou paměť, absenci bezdrátové komunikace (Wi-Fi, Bluetooth) nebo například chybějící skutečný analogový výstup.

Modul ESP32 patří mezi levné a nenáročné systémy založené na čipu s integrovanou Wi-Fi, případně i Bluetooth. Jinými slovy: ESP32 lze použít podobně jako jakékoli Arduino, ale často nabídne „něco navíc“. Moduly ESP32 vyvíjí společnost Espressif Systems a jsou postavené na jádru Tensilica Xtensa. Desky s ESP32 dnes vyrábí různí výrobci – některé integrují OLED displej, jiné třeba fotoaparát, a existují i desky určené pro konkrétní případy použití.

Arduino vs. ESP32

Dá se říct, že Arduino UNO je vhodné hlavně pro začátečníky, zatímco ESP32 už míří spíše na středně pokročilé až pokročilé uživatele.

Zatímco pro Arduino se dá na internetu dohledat spousta českých textů a návodů, ESP32 si zatím zasloužilo pozornost spíše v angličtině. To je škoda. Proto se tu budeme postupně snažit přiblížit programování ESP32 i českým čtenářům. Pokud jste začínali s Arduino deskami, ESP32 může být skvělým dalším krokem do světa IoT a domácí automatizace.

Programování modulu ESP32

Existuje mnoho způsobů, jak programovat modul ESP32. Vývojové kity lze naprogramovat pomocí prostředí Arduino IDE, ale také v jiných IDE, například ve VS Code s rozšířením PlatformIO. Dalším populárním způsobem je použití firmwaru MicroPython. MicroPython je odlehčená implementace Pythonu 3 zaměřená na mikrokontroléry a vestavěné systémy.

Arduino IDE

Programování ESP32 v prostředí Arduino IDE je ideální volba pro každého, kdo chce rychle začít a nechce se zdržovat nastavováním složitých toolchainů.

Arduino ekosystém je postavený na jednoduchém principu: připojit desku, vybrat typ modulu, napsat pár řádků a nahrát program. Díky tomu je Arduino IDE perfektní pro:

• bastlení a prototypování (senzory, relé, LED pásky, servo),
• rychlé experimenty,
• projekty, kde chceme mít vše hotové „hned“,
• a také pro ty, kdo už Arduino někdy použili a chtějí jen výkonnější desku.

ESP32 navíc oproti běžným Arduino deskám přidává Wi-Fi, Bluetooth a vyšší výkon, takže se velmi snadno dostaneme k projektům jako:

• webový server v ESP32,
• měření teploty a odesílání dat,
• ovládání zařízení přes mobil nebo síť,
• domácí automatizace.

MicroPython

MicroPython je úplně jiný způsob práce s ESP32 než Arduino IDE. Místo kompilace a nahrávání programu píšeme krátké skripty v Pythonu a často je spouštíme téměř okamžitě. ESP32 se tak mění na malý „chytrý“ modul, se kterým si můžeme doslova povídat.

Největší kouzlo MicroPythonu je v tom, že:

• učí programování přirozeněji (méně „technické omáčky“, víc logiky),
• umožňuje rychlé testování přímo na desce,
• je skvělý pro interaktivní práci (REPL konzole),
• a u malých projektů se díky němu dostaneme k výsledku překvapivě rychle.

MicroPython na ESP32 se hodí třeba pro:

• rychlé čtení senzorů (teplota, vlhkost, světlo),
• ovládání LED (NeoPixel, PWM),
• jednoduché webové rozhraní,
• automatizaci a skripty „co běží pořád“,
• a hlavně pro učení: když něco nefunguje, snadno si to hned odzkoušme a upravíme.

Navíc pokud už známe Python z PC, přechod bývá velmi příjemný. Samozřejmě nejde o „plný“ Python jako na počítači, ale pro většinu IoT projektů je MicroPython víc než dostatečný.