ESP32-S2 Arduino开发环境搭建

前言

ESP32-S2是继ESP32之后新出的一款的MCU，它和ESP32最大的区别在于ESP32-S2有USB接口，虽然使用的只是USB1.1协议，但是相比于串口而言传输速度还是要快很多的。对于音频或者视频等数据的传输，使用usb明显要比串口有优势。
我在网上查阅了ESP32-S2相关的资料，发现关于这个MCU的资料很少，而且很多资料都已经过时了，害我走了些弯路。
事情大概是这样子的：
因为在Arduino下载esp32库之前要先添加一个网址用来引导，而这个网址的内容一直没有更新，导致我能下载最新的esp32库还停留在1.0.6版本，让我误以为这个版本就是最新的了。而这个版本是不兼容ESP32-S2这个芯片的，于是我只能在这个库的基础上去改代码，然后连锁反应出现了各种问题，因为原来的架构不是很合理，每当我解决了一个问题又会出现新的问题，代码越改越多，搞得我很烦躁。直到后面我打开了esp32库所在的github仓库，发现esp32已经更新好几个版本了，而且已经兼容了ESP32-S2，只是网上的教程资料一直没人更新，于是我就想着重新整理一下，写一篇适合现在使用的教程。

1 安装Arduino IDE

1.1 下载Arduino IDE

Arduino官网地址：https://docs.arduino.cc/
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提示：我这里当前最新的版本是1.8.16的，直接下载最新版本的就行了，（如果需要下载旧版的话可以在下面一点Previous Releases这里点进去）。
还有一点要注意的，安装包要下载这个windows的不要下载windows app，windows app是阉割版的。

1.2 安装Arduino IDE

打开安装包一路next即可。
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2 在Arduino IDE上安装esp32库

2.1 在线安装

1）添加开发板管理器网址
打开Arduino IDE，依次打开文件 -> 首选项，在“附加开发板管理器网址”一栏添加下面任意一个网址。

https://www.arduino.cn/package_esp32_index.json
https://www.arduino.cn/package_esp32_dev_index.json
https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_dev_index.json

注：网上很多ESP32的教程给的是另外一个网址，用那个网址的话，在安装esp32开发板时能下载的最新版本是1.0.6，这个版本只支持ESP32，是不兼容ESP32-S2和ESP32-C3的，而我上面提供的这个是可以下载2.0.0以上版本的。
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2)重新启动Arduino IDE
添加网址之后关闭Arduino IDE，再重新打开。

3）下载安装esp32库
依次打开工具 -> 开发板-> 开发板管理器，找到esp32并安装（可以通过搜索快速找到）。
提示：一定要安装2.0.0以上版本，旧版本不支持ESP32-S2和ESP32-C3。
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提示：因为下载的路径是在github上面的，在国内访问不太稳定，可能会出现下载出错，缓慢，卡死等现象，可以尝试重新下载或者换个时间下载（库文件内存其实不大，就是下载不稳定，我这边下载的时候出错了好几次，多次重新下载之后就下载完了），还有一种办法是通过离线操作的，但是据说离线的方法可能会有一些其他的问题，如果不着急的话最好还是通过在线正规的方法安装。

如果需要离线下载的话可以到Github下载，链接：https://github.com/espressif/arduino-esp32

安装完成后，打开工具 -> 开发板，就可以看到ESP32S2。
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2.2 半离线安装

原理大概是这样的，先下载好esp32库的压缩包，然后放到安装的目录下，最后再按照在线下载的方式安装。
其实这个方法本质上还是在线安装，只是把Arduino IDE下载这个步骤改成手动了。因为使用Arduino IDE下载的话下载速度很慢，而且经常会出现下载中断、失败等问题，而如果通过浏览器的话下载会更加稳定。

esp32的库压缩包我们可以通过上面添加的开发板管理器网址获取。
比如：https://www.arduino.cn/package_esp32_index.json
通过浏览器打开这个网址我们可以看到v2.0.2版本的下载地址是：
https://github.com/espressif/arduino-esp32/releases/download/2.0.2/esp32-2.0.2.zip
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直接打开这个网址我们就可以下载这个压缩包。想下载哪个版本直接打开对应的网址就行了。
提示：如果你要使用ESP32-S2的USB功能建议下载v2.0.1版本，因为我发现v2.0.2有个结构体usb_host_client_config_t改了，导致ESP32TinyUSB库(v1.3.5版本)用到这个结构体的一个函数报错了，需要修改定义，如果用v2.0.1版本的话是直接兼容的。

下载完成后我们要把这个压缩包放到安装目录下。
这个路径的根目录可以在Arduino IDE的首选项里面看到。点击一下这个路径就可以弹出文件窗口。然后进入staging\packages目录，并把下载好的压缩包放到这个目录下。
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最后按照上面（2.1在线安装）的步骤走一遍。这个时候你会发现下载的过程一下子就完成了，直接进入了安装的流程。
等待安装完毕即可使用。