Wokwi 平台入门：点亮第一个 LED

Wokwi 是一个免费的在线仿真平台，支持 Arduino、ESP32、Raspberry Pi Pico 等开发板。无需安装任何软件，只要有浏览器就能进行完整的电路模拟和代码运行，非常适合教学和入门学习。

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1️⃣ 进入 Wokwi 网站

点击进入 https://wokwi.com/ 网站。 你会看到如下界面，我们接下来将以 ESP32 为例进行入门。

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2️⃣ 选择 ESP32 仿真模板

往下翻，找到 Starter Templates 部分，点击 ESP32 Project，这是最基础的 ESP32 空项目模板。

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3️⃣ 进入仿真编辑界面

点击后就会跳转到仿真编辑页面，左侧是代码编辑区，右侧是电路图仿真区域。

如果你想进行micropython的实验，可以点击Docs旁边，你的账户头像，点击->我的项目->NEW PROJECT->ESP32，在Beginner templates下面，选择micropython项目，你就可以使用python来编程啦。

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4️⃣ 点击 ▶️ 运行试试看！

点击左上角的绿色“播放按钮”，就能启动仿真。

如果代码没有错误，就会看到ESP32下方显示"Hello, ESP32!"，表示成功运行啦！

注：这个输出字符串的界面，叫做串口监视器（Serial Monitor）

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5️⃣ 添加传感器与连线

接下来，我们开始搭建自己的电路。点击右上角的“+”按钮，添加常用器件，比如 LED、按钮、I²C屏幕、旋转编码器等。

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6️⃣ 放置 LED 模块

点击 LED，一个 LED 会出现在画布上。注意它有两个引脚，一个是正极（长腿，通常接GPIO），一个是负极（短腿，接GND）。

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7️⃣ 查看引脚提示 & 连接

将鼠标悬停在 ESP32 的引脚上，会显示 GPIO 编号。 点击引脚，再点击 LED 的引脚，即可连线。

任意连线

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8️⃣ 编写代码点亮 LED

我们将 LED 正极接到了 GPIO26，负极接到了 GPIO14。 在左侧代码区写下如下代码，让 LED 闪烁（试着自己手打一遍吧）：

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9️⃣ 运行并观察 LED 闪烁

点击 ▶️ 开始运行程序。等待一小段时间（免费用户可能排队，甚至编译失败，多运行几次就好了），程序编译完成后，你将看到 LED 开始一闪一闪啦！

恭喜你！现在你已经成功使用 Wokwi 平台完成了第一个 ESP32 仿真项目——让一个 LED 闪烁。这是学习嵌入式开发的第一步，后续我们还会继续探索串口通讯、I²C协议、编码器等更有趣的内容。

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注意：由于教程调整更新，以下内容可以略过，接下来课程决定精讲这些知识

🔟 常用 ESP32 Arduino 函数补充示例

由于接下来教程一些函数可能不会用到，所以这里我们将直接实践几个常用函数，帮助你熟悉 ESP32 Arduino 编程。

✅ 实践一：数字输入（digitalRead）—— 使用按钮

步骤：

1. 点击右侧 + 按钮，添加 Pushbutton（按钮）。

2. 将按钮一端连接到 ESP32 的 GPIO15，另一端连接到 GND。连线方法查询

代码：

const int buttonPin = 15;  // 按钮连接的GPIO引脚号

void setup() {
  Serial.begin(115200);                   // 初始化串口通讯，波特率115200
  pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP);       // 设置按钮引脚为上拉输入模式
}

void loop() {
  int buttonState = digitalRead(buttonPin); // 读取按钮状态（按下为LOW，未按下为HIGH）
  if (buttonState == LOW) {                // 按钮按下为低电平
    Serial.println("Button Pressed!");     // 输出按钮按下提示
  }
  delay(200);                              // 延时200毫秒避免过快响应
}

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✅ 实践二：模拟输入（analogRead）—— 使用电位器

步骤：

1. 添加 Potentiometer（电位器）模块。

2. 电位器三脚分别连接到 ESP32 的 3.3V、GND 和模拟输入脚如 GPIO34。

注：对于 3.3V、GND之类的某某引脚在哪里的问题，更推荐去网上搜索相应板子的功能引脚图查看，更加详细。关于板子型号，在diagram.json可查询，如这块ESP32型号是board-esp32-devkit-c-v4。还有最初的点灯程序，GPIO14模拟GND仅仅是在线平台演示，真实硬件最好用实际GND引脚。

代码：

const int potPin = 34; // 电位器连接的模拟输入引脚

void setup() {
  Serial.begin(115200); // 初始化串口通讯
}

void loop() {
  int potValue = analogRead(potPin);        // 读取模拟引脚电压值（0~4095）
  Serial.print("Potentiometer Value: ");   // 输出提示信息
  Serial.println(potValue);                 // 输出电位器读取值
  delay(500);                               // 延时500毫秒
}

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✅ 实践三：串口通讯（Serial）

在前两个例子中我们已经使用了串口通讯，这里重申串口通讯基础用法（这个方法在调试的时候很常用）：

• 使用 Serial.begin(115200) 初始化串口通信，115200为波特率。
• 使用 Serial.print() 向串口输出数据但不换行。
• 使用 Serial.println() 向串口输出数据并换行。

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✅ 实践四：外部中断（attachInterrupt）—— 按钮触发中断

步骤：

重复实践一中按钮连接方式。

请分别运行下面两段代码，观察区别并理解中断的含义：

代码一（无中断版本）：

const int buttonPin = 15;

void setup() {
  pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP);       // 按钮引脚为上拉输入
  Serial.begin(115200);                   // 初始化串口
}

void loop() {
  if (digitalRead(buttonPin) == LOW) {    // 如果按钮按下
    Serial.println("Button Pressed! Waiting 5 seconds...");
    delay(5000);                          // 延时5秒（此期间按下按钮无反应）
  }
}

代码二（中断版本）：

volatile bool flag = false;               // 中断标志位

// 中断服务函数，按钮按下即刻触发
void IRAM_ATTR handleInterrupt() {
  flag = true;
}

void setup() {
  pinMode(15, INPUT_PULLUP);              // 按钮引脚为上拉输入
  attachInterrupt(15, handleInterrupt, FALLING); // 设置下降沿触发中断
  Serial.begin(115200);                   // 初始化串口
}

void loop() {
  if (flag) {                             // 如果中断触发
    Serial.println("Interrupt Triggered Immediately!");
    flag = false;                         // 重置标志位
    delay(5000);                          // 延时5秒（但按下按钮中断仍可即刻响应）
  }
}

📌 中断总结与说明

通过比较以上两个代码，可以清晰看到中断的作用：

• 代码一（无中断）： 按钮在 delay() 延时时段无法响应。

• 代码二（有中断）： 不管主程序是否延时，只要按钮触发中断，立即执行对应中断函数。

注1： 实际体验下来，代码二可能还是会有一定的延迟，因为这是在线模拟网站，算力并不等于真实ESP32算力，速度会受在线人数影响。可以尝试把两个代码的delay时间拉长来突出对比效果，也建议你后续搭建真实电路验证。
注2： 中断服务函数（ISR）要尽可能简单快速，不应包含 delay() 或 Serial.println() 等耗时操作，否则会导致ESP32崩溃。

结论：中断是一种响应紧急或实时任务的有效方式，能够确保程序迅速处理高优先级事件而不会被延时阻碍（但需要注意：频繁触发的中断也会占用较多 CPU 资源，可能会影响整体系统性能）。

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✅ 实践五：模拟输出（PWM）—— LED 呼吸灯

注意：以下两个函数在新版本中已经被合并成ledcAttach(),wokwi使用下面代码会报错

使用 PWM（脉冲宽度调制）信号，可以模拟不同亮度的效果，比如实现常见的 LED 呼吸灯效果。

步骤：

1. 添加一个 LED，正极连接到 ESP32 的 GPIO18，负极连接到 GND。

代码：

const int ledPin = 18;  // LED连接的GPIO引脚号
const int pwmChannel = 0;  // PWM通道0
const int pwmFreq = 5000;  // PWM频率5000Hz
const int pwmResolution = 8;  // PWM分辨率8位，范围(0~255)

void setup() {
  // 初始化PWM通道并绑定GPIO引脚
  ledcSetup(pwmChannel, pwmFreq, pwmResolution);
  ledcAttachPin(ledPin, pwmChannel);
}

void loop() {
  // LED亮度逐渐增加（呼吸效果）
  for (int dutyCycle = 0; dutyCycle <= 255; dutyCycle++) {
    ledcWrite(pwmChannel, dutyCycle);  // 设置PWM占空比（亮度逐渐增大）
    delay(10);                         // 延时10ms
  }

  // LED亮度逐渐减少
  for (int dutyCycle = 255; dutyCycle >= 0; dutyCycle--) {
    ledcWrite(pwmChannel, dutyCycle);  // 设置PWM占空比（亮度逐渐减小）
    delay(10);                         // 延时10ms
  }
}

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✅ 最终总结：本节涉及的重要函数详细解释

函数名	功能简介	参数详细说明
pinMode(pin, mode)	设置某引脚为输入(INPUT)、输出(OUTPUT)或上拉输入(INPUT_PULLUP)	pin：引脚号；mode：引脚模式(INPUT、OUTPUT、INPUT_PULLUP)
digitalWrite(pin, val)	将引脚输出设为高(HIGH)或低(LOW)电平	pin：引脚号；val：电平值(HIGH或LOW)
digitalRead(pin)	读取引脚电平（HIGH/LOW）	pin：引脚号；返回HIGH或LOW
delay(ms)	延时函数，单位毫秒	ms：延时时间（毫秒）
Serial.begin(baud)	初始化串口通讯	baud：串口波特率，常用115200
Serial.print()/println()	向串口输出数据，print不换行，println自动换行	输出的字符串或变量
analogRead(pin)	读取模拟电压（返回0~4095）	pin：模拟输入引脚号；返回值范围0~4095
ledcSetup(channel, freq, resolution)	配置PWM通道的频率与精度	channel：PWM通道号；freq：PWM频率（Hz）；resolution：PWM分辨率（位数）
ledcAttachPin(pin, channel)	将某个GPIO引脚绑定到PWM通道	pin：GPIO引脚号；channel：PWM通道号
ledcWrite(channel, duty)	输出PWM信号，占空比为duty（0~255）	channel：PWM通道号；duty：PWM占空比（0~255）
attachInterrupt(pin, ISR, mode)	设置中断服务函数（ISR）和触发方式（如FALLING）	pin：引脚号；ISR：中断服务函数名；mode：中断触发模式(RISING、FALLING、CHANGE)

📌 现在立即打开你的 Wokwi，添加以上传感器并运行这些代码，亲手体验一下吧！

掌握这些基础函数后，你就能写出绝大多数简单或中等复杂度的 ESP32 控制程序啦！后续我们会继续实践更复杂的传感器通信、数据处理和系统联动。