超圖解 ESP32 應用實作

第 1 章 PID 控制入門
1-1 MCH 高溫陶瓷發熱元件簡介
►動手做 1-1 陶瓷加熱片電路
►動手做 1-2 開放迴路（open-loop）控制陶瓷加熱片
►動手做 1-3 閉迴路（closed-loop）控制系統以及起停式控制
1-2 PID 控制與方塊圖
1-3 比例控制器（P）
►動手做 1-4 採用 P 控制器的陶瓷加熱器

第 2 章 PI 和 PID 控制
2-1 積分控制器（I）
2-2 拆解逗號分隔字串
►動手做 2-1 加入積分運算的 PI 控制器
2-3 微分控制器（D）
►動手做 2-2 加入微分方程式的 PID 控制器
2-4 PID 的數學方程式

第 3 章 藍牙無線調整 PID 參數並於快閃記憶體儲存偏好設定
3-1 使用典型藍牙無線調整 PID 參數
►動手做 3-1 透過典型藍牙調整 PID 參數
3-2 透過回呼處理藍牙通訊事件
3-3 在快閃記憶體中儲存「偏好設定」

第 4 章 Visual Studio Code、AI 程式助手與動態 PID 調整網頁
4-1 下載與安裝 Visual Studio Code
4-2 使用 AI 助手建立互動網頁
4-3 製作 PID 調整滑桿與即時圖表網頁
4-4 在 ESP32 和瀏覽器之間的 JSON 訊息傳遞格式
4-5 顯示動態圖表
4-6 ESP32 的伺服器和 WebSocket 程式

第 5 章 檢測馬達轉速與移動距離
5-1 槽型光耦感測器和碼盤的運作原理
5-2 附帶減速齒輪箱與霍爾感測器的 N20 微型直流馬達
►動手做 5-1 使用中斷檢測馬達的轉動次數和方向
►動手做 5-2 「啟動」鍵與中斷常式的彈跳延遲處理
►動手做 5-3 測量移動距離
5-3 使用 XOR 邏輯閘降低外部中斷腳的需求

第 6 章 建立中斷類別程式
6-1 處理中斷的「啟動」鍵類別
6-2 使用自製的程式庫處理正交脈衝訊號
6-3 透過「函式指標」附加外部中斷

第 7 章 DRV8833 馬達驅動模組及其控制模式
7-1 直流馬達驅動控制模組
7-2 控制 DRV8833 的自訂函式
►動手做 7-1 以「快速衰減」模式控制馬達正、反轉
7-3 ESP32 的 DRV8833 程式庫
►動手做 7-2 測試不同衰減模式與 PWM 頻率對馬達運作的影響
7-4 重點解析 DRV8833 程式庫原始碼

第 8 章 循跡感測器以及擴充類比和數位輸入埠
8-1 擴充類比輸入埠
8-2 擴充數位輸入接腳

第 9 章 組裝循跡自走車
9-1 「差動驅動」型循跡自走車
9-2 製作循跡自走車的工具
9-3 ESP32 mini 開發板的接腳
9-4 焊接與組裝 PCB 子板
9-5 選擇電池盒與直流電壓轉換器
9-6 檢測電路以及繪製走線路徑
9-7 使用桌上型 CNC 雷射雕刻機切割壓克力板
9-8 循跡自走車的自製 PCB 板
9-9 試作 3 號機的修改電路

第 10 章 自走車的控制程式
10-1 感測車體的位置
►動手做 10-1 感測路線位置
►動手做 10-2 自走車的啟動∕暫停開關以及顯示畫面切換
►動手做 10-3 測量自走車馬達轉速並估算轉向的 PWM 值
10-2 依循跡感測值動態調整 PWM 輸出
10-3 調節左右馬達 PWM 值的程式碼
►動手做 10-4 PWM 循跡自走車的程式架構與原始碼
►動手做 10-5 動態調整雙輪轉速讓小車直行
►動手做 10-6 用 PID 控制器維持馬達轉速
►動手做 10-7 PID 控制循跡自走車

第 11 章 解析 ESP32-S2 與 ESP32-S3 開發板
11-1 認識 ESP32-S3 開發板
11-2 ESP32-S3 的兩個 ADC 單元 和類比輸入腳
11-3 ESP32 的開機模式說明
11-4 ESP32 內建的 USB Serial/CDC 序列通訊介面
11-5 WS2812 全彩 LED
11-6 GPIO Matrix（接腳矩陣）和 pins_arduino.h 檔
11-7 透過前置處理指令辨別 Arduino 開發板和微控器類型

第 12 章 使用 PlatformIO IDE 開發 Arduino 專案
12-1 安裝 PlatformIO IDE
12-2 新建 PlatformIO 專案
12-3 認識 PlatformIO 的操作介面
12-4 替專案加入第三方以及自訂程式庫
12-5 在快閃記憶體 SPIFFS 分區儲存網頁檔案
12-6 設定序列埠
12-7 在 PIO 中編譯與上傳程式
12-8 終端機介面以及 PlatformIO 的文字命令

第 13 章 PlatformIO 的檢查工具與單元測試
13-1 PlatformIO 的其他工具列說明
13-2 單元測試入門
►動手做 13-1 執行單元測試
►動手做 13-2 執行多個檢測
13-3 自訂開發板組態設定 JSON 檔

第 14 章 硬體偵錯與 JTAG 介面
14-1 硬體偵錯
►動手做 14-1 ESP32-S3 開發板 JTAG 偵錯
14-2 認識 GDB、OpenOCD 與 .elf 檔
14-3 JTAG 偵錯器架構與接線
►動手做 14-2 連接 ESP-Prog 進行偵錯
14-4 確認晶片的生產板本
14-5 清除編譯完成的韌體
14-6 使用 PlatformIO 開發與偵錯 Arduino UNO 開發板程式

第 15 章 USB 介面入門與人機介面裝置實作
15-1 認識 USB 介面
15-2 使用「查表法」編寫旋轉編碼器程式
►動手做 15-1 使用自訂程式庫製作旋鈕介面
15-3 ESP32 Arduino 開發環境內建的 USB 程式庫
►動手做 15-2 USB 多媒體旋鈕開關
15-4 按鍵掃描原理及 Keypad 程式庫
►動手做 15-3 密碼小鍵盤
15-5 製作 USB 媒體與系統控制鍵盤
►動手做 15-4 製作具備系統控制功能的媒體控制鍵盤

第 16 章 製作 USB 機械小鍵盤以及電玩控制器
16-1 機械鍵盤的元件和術語
►動手做 16-1 自製 USB 小機械鍵盤
16-2 USB 遊戲控制器
►動手做 16-2 自製 USB 遊戲控制器
►動手做 16-3 一鍵完成「必殺技」的 USB 遊戲控制器
16-3 改造現有 USB人機周邊介面

第 17 章 CAN 匯流排通訊實驗
17-1 認識 CAN 匯流排和 ECU
17-2 CAN 匯流排收發器 IC
►動手做 17-1 ESP32 CAN 匯流排通訊實驗
►動手做 17-2 傳遞以及解析浮點數資料
►動手做 17-3 發送接收請求封包

第 18 章 存取車上診斷系統（OBD）的即時資訊
18-1 OBD 車上診斷系統
18-2 從 ESP32 連接 OBD-II 介面
►動手做 18-1 讀取 OBD-II 訊框、轉發到藍牙序列埠
►動手做 18-2 在手機瀏覽器呈現即時車速和引擎轉速

第 1 章 PID 控制入門
1-1 MCH 高溫陶瓷發熱元件簡介
►動手做 1-1 陶瓷加熱片電路
►動手做 1-2 開放迴路（open-loop）控制陶瓷加熱片
►動手做 1-3 閉迴路（closed-loop）控制系統以及起停式控制
1-2 PID 控制與方塊圖
1-3 比例控制器（P）
►動手做 1-4 採用 P 控制器的陶瓷加熱器

第 2 章 PI 和 PID 控制
2-1 積分控制器（I）
2-2 拆解逗號分隔字串
►動手做 2-1 加入積分運算的 PI 控制器
2-3 微分控制器（D）
►動手做 2-2 加入微分方程式的 PID 控制器
2-4 PID 的數學方程式

第 3 章 藍牙無線調整 PID 參數...