Arduino 开发

本章节包含以下部分，请按需阅读：

Arduino 入门教程
配置开发环境
示例程序
文档反馈

Arduino 入门教程

初次接触 Arduino ESP32 开发，想要快速上手？我们为您准备了一套通用的 入门教程。

请注意：该教程使用 ESP32-S3-Zero 作为教学示例，所有硬件代码均基于其引脚布局。在动手实践前，建议您对照手中的开发板引脚图，确认引脚配置无误。

配置开发环境

1. 安装和配置 Arduino IDE

请参考 安装和配置 Arduino IDE 教程 下载安装 Arduino IDE 并添加 ESP32 支持。

ESP32-S3-ETH 需要使用 2.0.12 或更高版本的 Arduino ESP32 开发板支持包。在开发板管理器中选择 "ESP32S3 Dev Module"。

2. 安装依赖库

示例程序包的 Arduino/libraries 目录包含所需的离线库。也可通过 Arduino IDE 的库管理器安装已收录的库。

库名称	用途	安装方式
Adafruit_NeoPixel	控制 WS2812 RGB LED	在线或离线安装
ESP32-BLE-Keyboard	蓝牙键盘功能	在线或离线安装
Ethernet	W5500 DHCP 和静态 IP 示例	离线安装
Ethernet_Generic	W5500 DHCP 失败后使用静态 IP	离线安装
ETHClass2	Arduino ESP32 2.x 下的以太网摄像头示例	离线安装

3. Arduino 工程参数

在"工具"菜单中选择以下参数：

Board：ESP32S3 Dev Module
USB CDC On Boot：Enabled
CPU Frequency：240MHz (WiFi)
Flash Size：16MB (128Mb)
Partition Scheme：Huge APP (3MB No OTA/1MB SPIFFS)
PSRAM：OPI PSRAM
Upload Mode：UART0 / Hardware CDC
Upload Speed：921600
USB Mode：Hardware CDC and JTAG

Arduino 工程参数设置

示例程序

Arduino 示例程序位于示例程序包的 Arduino/examples 目录中。

示例程序	基础例程说明	依赖库
01_IO_Test	GPIO 引脚高低电平控制	-
02_RGB_LED	GPIO 引脚控制 WS2812 彩灯	Adafruit NeoPixel
03_SD_Card	SD 卡挂载和文件读写	-
04_BLE_Keyboard	蓝牙键盘功能演示	ESP32-BLE-Keyboard
05_WiFi_AP	设置 AP 热点并显示接入设备信息	-
06_WiFi_STA	连接 Wi-Fi 网络并通过网页控制 GPIO18	-
07_WiFi_DHCP	通过 Wi-Fi 使用 DHCP 获取 IP 地址	-
08_WIFI_StaticIP	通过 Wi-Fi 使用静态 IP 地址	-
09_WIFI_Web_CAM	通过 Wi-Fi 传输摄像头图像	-
10_ETH_DHCP	通过以太网使用 DHCP 获取 IP 地址	Ethernet
11_ETH_StaticIP	通过以太网使用静态 IP 地址	Ethernet
12_ETH_MAC_DHCP_StaticIP	自定义 MAC 地址，DHCP 失败后使用静态 IP 地址	Ethernet_Generic
13_ETH_Web_CAM	通过以太网传输摄像头图像	ETHClass2（Arduino ESP32 2.x）

01_IO_Test

本示例将 19 个可作为输出的 GPIO 依次设置为高电平和低电平，每次状态变化间隔 300 ms。串口监视器会同步显示当前 GPIO 编号和电平状态。

硬件连接

使用 USB 线连接开发板和计算机。可使用万用表测量引脚电压，也可串联 LED 与限流电阻观察电平变化。

GPIO 测试硬件连接

关键配置

示例依次控制以下 GPIO：

const int gpio_pin[] = {
  21, 17, 16, 18, 15, 3, 2, 1, 0, 44,
  43, 38, 39, 40, 41, 42, 45, 47, 48
};

ESP32-S3-ETH 引脚定义

复用引脚

GPIO33 至 GPIO37 由板载功能占用，GPIO46 仅支持输入，因此不包含在输出测试序列中。其余部分 GPIO 与板载外设复用。测试 GPIO 输出前，请断开相关外设，避免总线冲突。

运行效果

串口监视器依次显示各 GPIO 的 HIGH 和 LOW 状态。ESP32-S3 的高电平约为 3.3 V，低电平约为 0 V。

GPIO 测试串口输出

02_RGB_LED

本示例通过 GPIO21 控制 WS2812 RGB LED，依次演示单色填充、彩虹渐变和剧院追逐效果。

硬件连接

使用 USB 线连接开发板和计算机。RGB LED 已连接至 GPIO21，无需外接线路。

运行效果

单色填充：依次显示红色、绿色和蓝色。
剧院追逐：显示白色、红色和蓝色的动态追逐效果。

RGB LED 运行效果

03_SD_Card

本示例挂载 Micro SD 卡，在根目录创建 waveshare.txt，写入 Hello world from Waveshare，列出根目录文件并读取文件内容。

提示

本示例默认仅支持 FAT32 文件系统，不支持 exFAT 或 NTFS。64 GB 及以上的 SDXC 存储卡通常默认采用 exFAT 格式，需要备份数据后重新格式化为 FAT32 才能使用。格式化会清除存储卡中的全部数据。

硬件连接

SPI 信号	ESP32-S3-ETH
CS (SS)	GPIO4
DI (MOSI)	GPIO6
DO (MISO)	GPIO5
SCK (SCLK)	GPIO7

将 Micro SD 卡插入板载卡槽，再使用 USB 线连接开发板和计算机。

Micro SD 卡硬件连接

运行效果

串口监视器依次显示 SD 卡挂载结果、文件写入结果、根目录文件列表以及 waveshare.txt 的内容。

SD 卡示例串口输出

04_BLE_Keyboard

本示例将 ESP32-S3-ETH 模拟为 BLE 键盘。程序基于 ESP32-BLE-Keyboard 开源库。

运行效果

烧录程序后，在计算机或移动设备的蓝牙设置中搜索并连接开发板。连接完成后，开发板可发送示例按键或文本。

05_WiFi_AP

本示例将 ESP32-S3-ETH 配置为 Wi-Fi 接入点。接入点名称为 ESP32-S3-ETH，密码为 88888888。设备接入或断开时，串口监视器会显示设备的 MAC 地址和 DHCP 分配的 IP 地址。

运行效果

烧录程序并打开串口监视器。
使用计算机或移动设备连接 ESP32-S3-ETH 热点。
检查串口监视器输出的设备 MAC 地址和 IP 地址。

连接 ESP32-S3-ETH Wi-Fi 热点

Wi-Fi AP 串口输出

06_WiFi_STA

本示例将开发板配置为 Wi-Fi 工作站，并启动 HTTP 服务器。浏览器页面可查看和切换 GPIO18 的输出状态。

关键配置

烧录前，将程序中的 SSID 和密码修改为当前网络的参数。

运行效果

开发板接入 Wi-Fi 后，串口监视器显示 IP 地址。
在浏览器中访问该 IP 地址。
通过页面中的链接切换 GPIO18 的高低电平；串口监视器同步显示 /H 或 /L。

提示

如有条件，可参考下图串联一个 LED，实测查看 GPIO18 的电平状态，或者用万用表测量。

GPIO18 接线图

Wi-Fi STA 连接和服务器地址

GPIO18 高电平网页状态

GPIO18 高电平串口输出

GPIO18 低电平网页状态

GPIO18 低电平串口输出

07_WiFi_DHCP

本示例连接指定的 Wi-Fi 网络，并通过 DHCP 自动获取 IP 地址。

关键配置

将以下参数修改为当前网络的 SSID 和密码：

const char *ssid = "Waveshare-AP";
const char *password = "88888888";

运行效果

串口监视器显示 Wi-Fi 连接状态和 DHCP 分配的 IP 地址。

Wi-Fi DHCP 串口输出

08_WIFI_StaticIP

本示例使用静态 IP 地址连接指定的 Wi-Fi 网络。

关键配置

根据当前网络修改 SSID、密码、IP 地址、网关、子网掩码和 DNS：

IPAddress local_ip(192, 168, 196, 100);
IPAddress gateway(192, 168, 196, 1);
IPAddress subnet(255, 255, 255, 0);
IPAddress dns(192, 168, 196, 1);

运行效果

串口监视器显示 Wi-Fi 连接状态和配置的静态 IP 地址。

Wi-Fi 静态 IP 串口输出

09_WIFI_Web_CAM

本示例通过 Wi-Fi 建立摄像头服务器，在局域网中提供实时图像。

摄像头接口

摄像头信号	ESP32-S3-ETH
ENABLE	GPIO8
VSYNC	GPIO1
HREF	GPIO2
XCLK	GPIO3
PCLK	GPIO39
SIOD (SDA)	GPIO48
SIOC (SCL)	GPIO47
D7	GPIO18
D6	GPIO15
D5	GPIO38
D4	GPIO40
D3	GPIO42
D2	GPIO46
D1	GPIO45
D0	GPIO41

关键配置

将程序中的 SSID 和密码修改为当前网络的参数。摄像头初始化成功后，程序会启动 HTTP 视频流服务器。

运行效果

串口监视器显示摄像头服务器地址。在同一局域网的浏览器中访问该地址，可查看实时图像。

Wi-Fi 摄像头硬件连接

Wi-Fi 摄像头服务器地址

Wi-Fi 摄像头网页效果

10_ETH_DHCP

本示例初始化板载 W5500，以太网连接建立后通过 DHCP 获取 IP 地址。

以太网接口

W5500 信号	ESP32-S3-ETH
MISO	GPIO12
MOSI	GPIO11
SCLK	GPIO13
CS	GPIO14
RST	GPIO9
INT	GPIO10

运行效果

连接网线并烧录程序。串口监视器显示以太网初始化状态和 DHCP 分配的 IP 地址。

以太网硬件连接

以太网 DHCP 串口输出

11_ETH_StaticIP

本示例初始化板载 W5500，并使用程序中配置的静态 IP 地址接入以太网。

运行效果

连接网线并烧录程序。串口监视器显示以太网初始化状态和静态 IP 地址。

以太网静态 IP 串口输出

12_ETH_MAC_DHCP_StaticIP

本示例允许自定义 W5500 的 MAC 地址。程序优先通过 DHCP 获取 IP 地址；如果 DHCP 获取失败，则使用预设的静态 IP 地址，例如 192.168.1.177。

运行效果

连接网线并烧录程序。串口监视器显示最终采用的 IP 地址。

DHCP 失败后使用静态 IP 的串口输出

13_ETH_Web_CAM

本示例通过板载 W5500 建立摄像头服务器，在以太网中提供实时图像。摄像头和 W5500 的接口定义分别参见 09_WIFI_Web_CAM 和 10_ETH_DHCP。

如果不使用 PoE 供电，无需连接外置 PoE 模块，可通过 USB Type-C 接口供电。

运行效果

串口监视器显示以太网连接状态、MAC 地址、IP 地址、链路速度和摄像头服务器地址。在同一网络的浏览器中访问服务器地址，可查看实时图像。

以太网摄像头和 PoE 模块连接

以太网摄像头网页效果

文档反馈

如在使用过程中遇到问题，欢迎留言反馈。

文档反馈

Arduino 入门教程​

配置开发环境​

1. 安装和配置 Arduino IDE​

2. 安装依赖库​

3. Arduino 工程参数​

示例程序​

01_IO_Test​

硬件连接​

关键配置​

运行效果​

02_RGB_LED​

硬件连接​

运行效果​

03_SD_Card​

硬件连接​

运行效果​

04_BLE_Keyboard​

运行效果​

05_WiFi_AP​

运行效果​

06_WiFi_STA​

关键配置​

运行效果​

07_WiFi_DHCP​

关键配置​

运行效果​

08_WIFI_StaticIP​

关键配置​

运行效果​

09_WIFI_Web_CAM​

摄像头接口​

关键配置​

运行效果​

10_ETH_DHCP​

以太网接口​

运行效果​

11_ETH_StaticIP​

运行效果​

12_ETH_MAC_DHCP_StaticIP​

运行效果​

13_ETH_Web_CAM​

运行效果​

文档反馈​

Arduino 入门教程

配置开发环境

1. 安装和配置 Arduino IDE

2. 安装依赖库

3. Arduino 工程参数

示例程序

01_IO_Test

硬件连接

关键配置

运行效果

02_RGB_LED

硬件连接

运行效果

03_SD_Card

硬件连接

运行效果

04_BLE_Keyboard

运行效果

05_WiFi_AP

运行效果

06_WiFi_STA

关键配置

运行效果

07_WiFi_DHCP

关键配置

运行效果

08_WIFI_StaticIP

关键配置

运行效果

09_WIFI_Web_CAM

摄像头接口

关键配置

运行效果

10_ETH_DHCP

以太网接口

运行效果

11_ETH_StaticIP

运行效果

12_ETH_MAC_DHCP_StaticIP

运行效果

13_ETH_Web_CAM

运行效果

文档反馈