超圖解 ESP32 應用實作

本書是《ESP32 深度實作》的系列作品, 兩書主題不重疊, 相輔相成, 沿襲《超圖解 Arduino 互動設計入門》以來作者手繪圖解的特色, 帶領讀者使用 ESP32 與新一代的 ESP32-S3、ESP32-S2 實作各式應用, 主要包含：

　　｜自動控制必學的 PID 控制｜

　　本書用淺顯易懂的方式解說自動控制中的 PID 理論, 並以恆溫控制器以及紅外線循跡自走車實踐 PID 控制理論, 從動手做中體驗 PID 的精髓以及調校 PID 參數的方法。

　　｜自製 PCB 電路板流程｜

　　本書除了使用現有的模組外, 為了能更完善呈現結果, 也在實作循跡自走車時自行設計 PCB 電路板, 書中也會分享整個 PCB 設計流程以及相關的軟硬體知識, 提升 DIY 自造能力。

　　｜客製 USB HID 裝置｜

　　ESP32-S3 內建 USB 介面, 可以用來快速實作 USB HID 裝置, 本書會帶領讀者利用旋轉編碼器模組設計多媒體控制器, 調整音量、播放/暫停不用再找功能鍵與滑鼠, 隨手一轉就行。

　　此外, 本書也會教你自製機械鍵盤, 你可以完全依據需求客製按鍵數、按鍵配置與鍵軸, 最重要的是客製韌體, 不必再因為市售的鍵盤缺少你想要的功能而怨嘆。

　　電玩控制器也是常見的 USB HID 裝置, 本書還會教你如何自製電玩控制器, 更棒的是, 你還可以透過程式幫你提升戰力, 設計只要按一下就能送出連續按鍵的功能, 對手怎麼按都不會有你快, 打遍天下無敵手。

　　｜獨家的 CAN bus 介面實作｜

　　在汽車以及工業世界中, CAN bus 是廣泛使用的傳輸介面, 本書會說明 CAN bus 的傳輸方式, 除了基本的傳輸實驗外, 還會帶大家實際使用 ESP32 接入真實的車上診斷電腦, 讀取引擎轉速等即時資訊, 製作自己的車上數位儀表板。

　　｜高手都在用的 PlatformIO 開發環境｜

　　本書範例雖然大部分都只要使用 Arduino 開發環境即可實作, 不過當專案越來越複雜時, 好的開發環境提供的功能可以讓你事半功倍。本書會介紹專業開發者必用的 PlatformIO 開發環境, 透過它的語法提示等功能讓你撰寫程式碼更快速, 檢查工具則可以幫你揪出潛藏在程式碼中的問題。另外, 還會介紹如何設計單元測試, 驗證程式碼是否正確運作。

　　｜JTAG 硬體偵錯｜

　　每個人都有使用 print 顯示各種資訊找程式錯誤的經驗, ESP32 系列其實具備硬體除錯的功能, 本書也會搭配 PlatformIO 與必要的硬體, 讓你可以使用硬體偵錯功能, 設定中斷點讓程式停在你需要觀察的位置, 並且隨意檢視變數內容, 甚至可在執行期間變更變數內容, 完整測試不同狀況下程式的執行結果。

　　｜設計程式庫｜

　　使用別人寫好的程式庫雖然方便, 但總是會遇到別人寫的程式庫不是你期望的使用方式, 或是沒有更新導致欠缺你需要的功能, 本書在實作各個範例的同時, 也會教導如何依照自己的需求設計程式庫, 還可以分享給別人使用。

　　｜AI 程式助手｜

　　在這個 AI 當道的年代, AI 不會取代你, 只會讓你變得更好！本書也加入 AI 輔助撰寫程式碼的內容, 透過 AI 助理的協助, 可以快速生成程式的輪廓, 經由細部的修整, 就可以更快、更正確的完成專案。

　　本書涵蓋的細項主題如下：

　　PID 控制/調校
　　陶瓷加熱片
　　MOSFET 電子開關
　　藍牙通訊事件
　　利用快閃記憶體儲存偏好設定
　　Codeium AI 程式助手
　　馬達轉速、移動距離檢測
　　光耦感測器、碼盤與霍爾編碼器
　　中斷常式類別實作
　　正交脈衝訊號
　　直流馬達驅動模組
　　循跡感測器
　　多工器/解多工器
　　並列轉序列輸出
　　客製 PCB 電路板
　　ESP32-S3 與 ESP32-S2 解析
　　WS2812 RGB LED
　　PlatformIO 開發環境建置
　　單元測試
　　自訂開發板組態
　　JTAG 硬體偵錯與 GDB 指令
　　差分訊號
　　旋轉編碼器
　　USB HID 裝置
　　鍵盤掃描電路
　　USB 鍵盤與遊戲控制器
　　CAN bus 說明與實驗
　　OBD 車上診斷電腦

　　本書會帶領大家實作：

　　不會太熱也不會太冷的 PID 陶瓷加熱恆溫控制
　　遠端調校 PID 的網頁/手機藍牙介面設計
　　平穩駕駛不搖擺的 PID 控制循跡自走車
　　可客製功能的 USB 多媒體旋鈕
　　完全依照自己喜好打造的 USB 機械鍵盤
　　一鍵瞬間使出必殺技的 USB 遊戲控制器
　　改造 Wii Classic 手把玩 Switch
　　介接 OBD 車上診斷系統的即時數位儀表板

本書特色

　　使用 Arduino/PlatformIO 實踐 PID/USB HID/CAN bus
　　自動控制一定要學的 PID, 用恆溫控制/循跡小車示範給你看
　　整合藍牙/動態網頁設計 PID 調校頁面
　　直流馬達驅動與馬達轉速、移動距離偵測
　　使用 C++ 類別建立中斷處理物件
　　類比輸入與數位輸入腳位的擴充方法
　　客製 PCB 板設計流程
　　ESP32-S3 與 ESP32-S2 開發板解析
　　PlatformIO 開發環境建置
　　使用 PlatformIO 的檢查工具找出隱藏在程式碼中的問題
　　為專案設計單元測試確保程式碼正常運作無誤
　　自製開發板組態設定檔
　　透過 JTAG 使用硬體偵錯功能
　　利用 USB HID 自製多媒體旋鈕控制器
　　DIY 自己的機械式小鍵盤
　　設計完全依照自己喜好配置的電玩控制器
　　可以瞬間使出連續按鍵必殺技的遊戲控制器
　　CAN bus 通訊解析
　　用 ESP32 接上你的車上診斷系統設計車速、轉速即時儀表板
　　使用 AI 助手輔助設計程式
　　設計自己的程式庫