ESP32 入門指南：如何選擇與使用 ESP32 開發板

今天，我們將深入探討 ESP32，這款功能強大的微控制器。在過去的 7 年裡，ESP32 已經發展出了多個不同系列與開發板，讓人眼花撩亂。在這篇文章中，我將幫助你理解各種 ESP32 系列的特點，並學習如何選擇適合自己專案的開發板，最後還會介紹如何使用 Arduino IDE 來編程 ESP32。

什麼是 ESP32？

ESP32 是由 Espressif Systems 於 2016 年推出的微控制器，相較於前代 ESP8266，它具備更強的運算能力和更豐富的功能。ESP32 內建 Wi-Fi 和藍牙，並提供多種 GPIO 接口，使其成為物聯網（IoT）開發的熱門選擇。

ESP32 發展至今，已經細分成幾個不同的系列，每個系列針對不同的應用場景。

ESP32（原始系列）
- 單核或雙核 32-bit MCU
- 內建 Wi-Fi 和藍牙
- 具備 SD 接口、攝影機接口、霍爾感測器等
ESP32-S 系列（S2 / S3）
- S2 無藍牙，僅支援 Wi-Fi
- S3 支援外部記憶體與更強的 AI 運算能力
- 具備 13-bit ADC（相較於其他型號的 12-bit）
ESP32-C 系列（C2 / C3 / C6）
- C2：低功耗、適合取代 ESP8266
- C3：增加 RTC（實時時鐘），並支援 Wi-Fi 和藍牙
- C6：支援 Wi-Fi 6、Thread 和 Zigbee 協議，適合 IoT 應用
ESP32-H 系列
- 主要用於 IoT 設備，支援外部快閃記憶體
- 可作為 Thread 設備或協同處理器
ESP32-P4（未來型號）
- 高性能處理器，但不內建 Wi-Fi 或藍牙

目前市面上有超過 200 款不同的 ESP32 開發板，選擇適合你的板子可以考慮以下幾點：

尺寸與封裝
- 如果需要小型化，可選擇 Beetle ESP32-S3 或 Seeed Studio XIAO ESP32-S3。
- 若要方便實驗，ESP32 DevKit C 或 SparkFun Thing Plus 是不錯的選擇。
擴展性與功能
- 需要內建顯示器？可選擇 LilyGo T-Display S3。
- 需要攝像頭？可選擇 ESP32-CAM 或 Seeed Studio XIAO ESP32-S3 Camera Kit。
- 需要 LoRa 無線通訊？Heltec LoRa V3 是好選擇。
USB 連接類型
- 新款 ESP32 開發板多數採用 USB-C，例如 ESP32-S3 DevKit 和 Arduino Nano ESP32。
- 舊款則仍使用 Micro-USB，如 ESP32 Thing。

安裝 ESP32 開發環境
- 打開 Arduino IDE，進入「文件」>「偏好設定」。
- 在「附加開發板管理網址」中添加：
```
https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json
```
- 點擊「確定」，然後重新啟動 Arduino IDE。
安裝 ESP32 開發板管理器
- 進入「工具」>「開發板」>「開發板管理員」。
- 搜尋「ESP32」，安裝最新版本的 Espressif ESP32 Board Manager。
選擇開發板與端口
- 在「工具」>「開發板」中選擇你的 ESP32 型號。
- 連接 ESP32 到電腦，並在「工具」>「端口」中選擇正確的 COM 端口。
燒錄 Blink 測試程式
- 打開「文件」>「範例」>「Basics」>「Blink」。
- 更改 LED 腳位（通常是 GPIO2）：
```
void setup() {
  pinMode(2, OUTPUT);
}
void loop() {
  digitalWrite(2, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(2, LOW);
  delay(1000);
}
```
- 點擊「上傳」，觀察 LED 是否閃爍。

ESP32 是一款強大且靈活的微控制器，無論是入門學習還是進階開發，都有適合的開發板可供選擇。如果你是新手，建議從 ESP32 DevKit C 開始，搭配 Arduino IDE 學習基本應用，之後再根據需求選擇更適合的開發板。

希望這篇文章能幫助你更好地理解 ESP32！如果你有任何問題，歡迎留言討論。