Pixel:Bit 教學(二) – ESP32 與 ATmega328P 的 UART 通訊

一、簡介

這個單元我們將帶領大家直接實作如何將程式分別燒錄到 ESP32 與 ATmega328P，並學習如何讓兩顆微控制器相互通訊。除了基礎教學之外，也會教大家使用正面的 LCD 來顯示接收到的資訊。若您是入門的初學者，完全不用擔心看不懂，因為我們會從環境建置開始，以循序漸進的方式，使大家完成這個單元的目標。

二、所需設備

1. Pixel:Bit

2. Micro USB to USB Type-A 數據傳輸線

三、環境建置

1. 安裝軟體

首先是安裝 Arduino IDE，請開啟瀏覽器搜尋 Arduino，或是透過連結，進到官方網站的 Downloads 頁面，依照您的作業系統下載對應的Arduino IDE。

上圖以 Windows 的電腦為例，選擇「Windows Win 7 and newer」，進到頁面後，點選「JUST DOWNLOAD」。

安裝步驟相當簡單，開啟剛剛下載的安裝檔，一直點下一步即可，完成後打開安裝好的 Arduino，即可看到下方的視窗畫面。

2. 建置 ESP32 開發環境

因為 Arduino IDE 預設是給 Arduino 相關開發板使用的，若是要讓 ESP32 也能使用 Arduino IDE，必須為 ESP32 建置可以在 Arduino IDE 上面開發的相關設定。

首先點選左上角的「檔案」並選擇「偏好設定」。

接著將連結「https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json」填入「額外的開發板管理員網址：」後方的空格中，並按下「確定」按鈕。這個步驟是新增 ESP32 開發板的下載路徑，為了讓 Arduino IDE 可以搜尋到安裝檔案。

下一步點選「工具」＞「開發板：＂Arduino Uno＂」＞「開發板管理員…」。

請在上方搜尋欄尋找「ESP32」，並點選「安裝」按鈕。

安裝完成後就能在開發板的選項上找到「ESP32 Arduino」，接下來就能在 Arduino IDE 上面使用 ESP32 了。

3. 安裝 Pixel:Bit 需要的程式庫

在 Pixel:Bit 上面有一些元件和模組，需要額外安裝程式庫才能正常使用它們。請點選「https://github.com/CIRCUSPi/tca5405」、「https://github.com/CIRCUSPi/TFT_eSPI」網址下載兩個必須的程式庫。

下載方式相當簡單，進到頁面後可以看到「Code」按鈕，點選後選擇「Download ZIP」就能將檔案整個下載下來。

這些程式庫無法與相似的程式庫相容，請確實下載這兩個程式庫。

接著回到Arduino IDE，點選「草稿碼」＞「匯入程式庫」＞「加入.ZIP程式庫…」。

請找到剛剛下載的程式庫並按下「開啟」。

成功的話，就會在訊息欄上方看到「已加入程式庫，請檢查…」

請依照上方「加入.ZIP程式庫…」步驟再新增「另一個程式庫」。

四、範例程式下載

為了方便大家學習，我們先下載這個單元會用到的範例程式。與剛剛下載程式庫一樣，看到「Code」按鈕，點選後選擇「Download ZIP」就能將檔案整個下載下來。

解壓縮後，這個單元的所有範例程式，都放在資料夾名稱為「06.Uart Communication」。