Conceitos básicos do Espressif ESP32-S2

Como cadastrar uma Conta da AWS

1. Abra https://portal.aws.amazon.com/billing/signup.

2. Siga as instruções online.

   Parte do procedimento de inscrição envolve receber uma chamada telefônica ou uma mensagem de texto e inserir um código de verificação pelo teclado do telefone.

   Quando você se inscreve para uma Conta da AWS, um Usuário raiz da conta da AWS é criado. O usuário-raiz tem acesso a todos os Serviços da AWS e recursos na conta. Como prática recomendada de segurança, atribua o acesso administrativo a um usuário e use somente o usuário-raiz para executar tarefas que exigem acesso de usuário-raiz.

Proteger o Usuário raiz da conta da AWS

1. Faça login no Console de gerenciamento da AWS como o proprietário da conta ao escolher a opção Usuário-raiz e inserir o endereço de e-mail da Conta da AWS. Na próxima página, insira a senha.

   Para obter ajuda ao fazer login usando o usuário-raiz, consulte Fazer login como usuário-raiz no Guia do usuário do Início de Sessão da AWS.

2. Habilite a autenticação multifator (MFA) para o usuário-raiz.

   Para obter instruções, consulte Habilitar um dispositivo MFA virtual para sua Conta da AWS de usuário-raiz (console) no Guia do usuário do IAM.

Criar um usuário com acesso administrativo

1. Habilita o Centro de Identidade do IAM.

   Para obter instruções, consulte Habilitar o AWS IAM Identity Center no Guia do usuário do AWS IAM Identity Center.

2. No Centro de Identidade do IAM, conceda o acesso administrativo a um usuário.

   Para obter um tutorial sobre como usar o Diretório do Centro de Identidade do IAM como a fonte de identidade, consulte Configurar o acesso dos usuários com o Diretório do Centro de Identidade do IAM padrão no Guia do usuário do AWS IAM Identity Center.

Iniciar sessão como o usuário com acesso administrativo

• Para fazer login com o seu usuário do Centro de Identidade do IAM, use o URL de login enviado ao seu endereço de e-mail quando o usuário do Centro de Identidade do IAM foi criado.

  Para obter ajuda para fazer login usando um usuário do Centro de Identidade do IAM, consulte Fazer login no portal de acesso da AWS, no Guia do usuário do Início de Sessão da AWS.

Atribuir acesso a usuários adicionais

1. No Centro de Identidade do IAM, crie um conjunto de permissões que siga as práticas recomendadas de aplicação de permissões com privilégio mínimo.

   Para obter instruções, consulte Criar um conjunto de permissões no Guia do usuário do AWS IAM Identity Center.

2. Atribua usuários a um grupo e, em seguida, atribua o acesso de autenticação única ao grupo.

   Para obter instruções, consulte Adicionar grupos no Guia do usuário do AWS IAM Identity Center.

1. Configuração de hardware da Espressif.

   Para obter informações sobre como configurar o hardware da placa de desenvolvimento ESP32-S2, consulte o Guia de conceitos básicos do ESP32-S2-Saola-1.

   Importante

   Ao chegar na seção Começar a usar dos guias do Espressif, pare e retorne para as instruções desta página.

2. Faça o download dos Amazon FreeRTOS no GitHub. (Para obter instruções, consulte o arquivo README.md.)

3. Configure o ambiente de desenvolvimento.

   Para se comunicar com sua placa, você deve instalar uma cadeia de ferramentas. A Espressif fornece o ESP-IDF para desenvolver software para suas placas. Como o ESP-IDF tem a própria versão do kernel do FreeRTOS integrada como um componente, o Amazon FreeRTOS inclui uma versão personalizada do ESP-IDF v4.2 que tem o kernel do FreeRTOS removido. Isso corrige problemas com arquivos duplicados durante a compilação. Para usar a versão personalizada do ESP-IDF v4.2 incluída no Amazon FreeRTOS, siga as instruções abaixo para o sistema operacional da sua máquina host.

   Windows

   1. Faça download do Instalador online universal do ESP-IDF para Windows.

   2. Execute o Instalador online universal.

   3. Ao chegar à etapa Fazer download ou usar ESP-IDF, selecione Usar um diretório ESP-IDF existente e defina Escolher diretório ESP-IDF existente como freertos/vendors/espressif/esp-idf.

   4. Concluir a instalação.

   macOS

   1. Siga as instruções nos Pré-requisitos de configuração padrão da cadeia de ferramentas (ESP-IDF v4.2) para macOS.

      Importante

      Quando você chegar nas instruções de "Obter ESP-IDF" em Próximas etapas, pare e retorne para as instruções desta página.

   2. Abra a janela de linha de comando.

   3. Navegue até o diretório de download do FreeRTOS e, em seguida, execute o script a seguir para baixar e instalar a cadeia de ferramentas do espressif em sua plataforma.

      vendors/espressif/esp-idf/install.sh

   4. Adicione as ferramentas da cadeia de ferramentas ESP-IDF ao caminho do seu terminal com o comando a seguir.

      source vendors/espressif/esp-idf/export.sh

   Linux

   1. Siga as instruções nos Pré-requisitos da configuração padrão da cadeia de ferramentas (ESP-IDF v4.2) para Linux.

      Importante

      Quando você chegar nas instruções de "Obter ESP-IDF" em Próximas etapas, pare e retorne para as instruções desta página.

   2. Abra a janela de linha de comando.

   3. Navegue até o diretório de download do FreeRTOS e execute o script a seguir para baixar e instalar a cadeia de ferramentas do Espressif em sua plataforma.

      vendors/espressif/esp-idf/install.sh

   4. Adicione as ferramentas da cadeia de ferramentas ESP-IDF ao caminho do seu terminal com o comando a seguir.

      source vendors/espressif/esp-idf/export.sh

4. Estabelecimento de uma conexão serial.

   1. Para estabelecer uma conexão serial entre sua máquina host e o ESP32-DevKitC, instale os drivers CP210x USB para UART Bridge VCP. Você pode fazer download desses drivers no Silicon Labs.

   2. Siga as etapas para Estabelecer uma conexão serial com ESP32.

   3. Depois de estabelecer uma conexão serial, anote a porta serial da conexão de sua placa. Você precisa disso para instalar a demonstração.

1. Se você estiver executando macOS ou Linux, abra um prompt de terminal. Se você estiver executando o Windows, abra a aplicação "ESP-IDF 4.x CMD" (se você incluiu essa opção ao instalar a cadeia de ferramentas ESP-IDF) ou, caso contrário, a aplicação "Prompt de comando".

2. Para verificar se você tem o Python3 instalado, execute o seguinte:

   python --version

   A versão instalada é exibida. Se você não tiver o Python 3.0.1 ou posterior instalado, poderá instalá-lo a partir do site do Python.

3. É necessária a Interface de linha de comandos (CLI) da AWS para executar os comandos AWS IoT. Se você estiver executando o Windows, use o comando easy_install awscli para instalar a CLI da AWS na aplicação "Comando" ou "ESP-IDF 4.x CMD".

   Se você estiver executando o macOS ou o Linux, consulte Instalação da CLI da AWS.

4. Executar

   aws configure

   e configure a CLI da AWS com o ID da chave de acesso da AWS, a chave de acesso secreta e o nome de região da AWS padrão. Para obter mais informações, consulte Configurar a CLI AWS.

5. Use o comando a seguir para instalar o SDK da AWS para Python (boto3):

   • No Windows, na aplicação "Comando" ou "ESP-IDF 4.x CMD", execute

     easy_install boto3

   • No macOS ou Linux, execute

     pip install tornado nose --user

     e depois execute

     pip install boto3 --user

Para executar o script de configuração

1. Para configurar o script, abra freertos/tools/aws_config_quick_start/configure.json e defina os seguintes atributos:

   afr_source_dir

   O caminho completo para o diretório freertos no computador. Certifique-se de usar barras para especificar esse caminho.

   thing_name

   O nome que você deseja atribuir à coisa da AWS IoT que representa sua placa.

   wifi_ssid

   O SSID da rede Wi-Fi.

   wifi_password

   A senha da rede Wi-Fi.

   wifi_security

   O tipo de segurança da rede Wi-Fi. Os tipos de segurança válidos estão a seguir:

   • eWiFiSecurityOpen (Aberto, sem segurança)

   • eWiFiSecurityWEP (segurança WEP)

   • eWiFiSecurityWPA (segurança WPA)

   • eWiFiSecurityWPA2 (segurança WPA2)

2. Se você estiver executando macOS ou Linux, abra um prompt de terminal. Se você estiver executando o Windows, abra a aplicação "ESP-IDF 4.x CMD" ou "Comando".

3. Navegue até o diretório freertos/tools/aws_config_quick_start e execute

   python SetupAWS.py setup

   O script faz o seguinte:

   • Cria uma coisa, um certificado e uma política do AWS IoT.

   • Anexa a política do AWS IoT ao certificado e o certificado à coisa do AWS IoT.

   • Preenche o arquivo aws_clientcredential.h com o endpoint, o SSID Wi-Fi e as credenciais da AWS IoT.

   • Formata o certificado e a chave privada e os grava no arquivo de cabeçalho aws_clientcredential_keys.h.

   nota

   O certificado é codificado apenas para fins de demonstração. Por este motivo, as aplicações devem armazenar esses arquivos em um local seguro.

   Para obter mais informações sobre SetupAWS.py, consulte README.md no diretório freertos/tools/aws_config_quick_start.

Para assinar o tópico MQTT com o cliente MQTT do AWS IoT

1. Faça login no console do AWS IoT.

2. No painel de navegação, escolha Teste e, em seguida, escolha Cliente de teste MQTT.

3. Em Tópico de inscrição, insira your-thing-name/example/topic e selecione Inscreva-se no tópico.

Como compilar e instalar o projeto

1. Navegue até a raiz do diretório de downloads do FreeRTOS.

2. Na janela da linha de comando, insira o comando a seguir para adicionar as ferramentas de ESP-IDF ao PATH do seu terminal:

   Windows (aplicação "Comando")

   vendors\espressif\esp-idf\export.bat

   Windows (aplicação "ESP-IDF 4.x CMD")

   (Isso já foi feito quando você abriu a aplicação.)

   Linux / macOS

   source vendors/espressif/esp-idf/export.sh

3. Configure o cmake no diretório build e compile a imagem do firmware com o comando a seguir.

   idf.py -DVENDOR=espressif -DBOARD=esp32s2_saola_1 -DCOMPILER=xtensa-esp32s2 build

   A saída deverá ser parecida com a do exemplo a seguir.

   Executing action: all (aliases: build)
      Running cmake in directory /path/to/hello_world/build
      Executing "cmake -G Ninja -DPYTHON_DEPS_CHECKED=1 -DESP_PLATFORM=1 -DVENDOR=espressif -DBOARD=esp32s2_saola_1 -DCOMPILER=xtensa-esp32s2 -DCCACHE_ENABLE=0 /path/to/hello_world"...
      -- The C compiler identification is GNU 8.4.0
      -- The CXX compiler identification is GNU 8.4.0
      -- The ASM compiler identification is GNU
   
      ... (more lines of build system output)
   
      [1628/1628] Generating binary image from built executable
      esptool.py v3.0
      Generated /path/to/hello_world/build/aws_demos.bin
   
      Project build complete. To flash, run this command:
      esptool.py -p (PORT) -b 460800 --before default_reset --after hard_reset --chip esp32s2  write_flash --flash_mode dio --flash_size detect --flash_freq 80m 0x1000 build/bootloader/bootloader.bin 0x8000 build/partition_table/partition-table.bin 0x16000 build/ota_data_initial.bin 0x20000 build/aws_demos.bin
      or run 'idf.py -p (PORT) flash' 

   Se não houver erros, a compilação gera os arquivos.bin binários do firmware.

4. Apague a memória instalada da placa de desenvolvimento com o comando a seguir.

   idf.py erase_flash

5. Use o script idf.py para instalar o binário da aplicação na placa.

   idf.py flash

6. Monitore a saída da porta serial da placa com o comando a seguir.

   idf.py monitor

   nota

   • Você pode combinar esses comandos, como no exemplo a seguir.

     idf.py erase_flash flash monitor

   • Para determinadas configurações da máquina host, você deve especificar a porta ao instalar a placa, como no exemplo a seguir.

     idf.py erase_flash flash monitor -p /dev/ttyUSB1

Como compilar e instalar o projeto

1. Em uma janela da linha de comando, navegue até o diretório raiz de downloads do FreeRTOS.

2. Execute o script a seguir para adicionar as ferramentas ESP-IDF ao PATH do shell.

   • Windows

     vendors\espressif\esp-idf\export.bat

   • Linux / macOS

     source vendors/espressif/esp-idf/export.sh

3. Insira o comando a seguir para gerar os arquivos de compilação.

   • Com Makefiles da Unix

     cmake -DVENDOR=espressif -DBOARD=esp32s2_saola_1 -DCOMPILER=xtensa-esp32s2 -S . -B ./YOUR_BUILD_DIRECTORY -DAFR_ENABLE_ALL_MODULES=1 -DAFR_ENABLE_TESTS=0

   • Com Ninja

     cmake -DVENDOR=espressif -DBOARD=esp32s2_saola_1 -DCOMPILER=xtensa-esp32s2 -S . -B ./YOUR_BUILD_DIRECTORY -DAFR_ENABLE_ALL_MODULES=1 -DAFR_ENABLE_TESTS=0 -GNinja

4. Crie o projeto.

   • Com Makefiles da Unix

     make -C ./YOUR_BUILD_DIRECTORY -j8

   • Com Ninja

     ninja -C ./YOUR_BUILD_DIRECTORY -j8

5. Apague a instalada e depois instale a placa.

   • Com Makefiles da Unix

     make -C ./YOUR_BUILD_DIRECTORY erase_flash

     make -C ./YOUR_BUILD_DIRECTORY flash

   • Com Ninja

     ninja -C ./YOUR_BUILD_DIRECTORY erase_flash

     ninja -C ./YOUR_BUILD_DIRECTORY flash