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ESP32 IoT開発基礎 - ハードウェアからFreeRTOSまで

このコースは、ESP32とIoT開発を初めて学ぶ学習者が、環境設定 → 言語基礎 → ハードウェア制御 → RTOS活用まで習得することを目標としています。 このコース目標は大きく次の通りです。 - ESP32開発環境と基本ツールの使用能力習得 - C言語とESP-IDF構造の理解 - FreeRTOSタスクおよび基本同期方式の理解 - GPIO・I2C・SPI・UARTを通じたハードウェア制御が可能 - ストレージとメモリ構造の理解および簡単なデータ永続保存の実装が可能

8名 が受講中です。

難易度 入門

受講期間 12か月

  • yongjunmoon
C
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IoT
IoT
FreeRTOS
FreeRTOS
esp32
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IoT
IoT
FreeRTOS
FreeRTOS
esp32
esp32

受講後に得られること

  • ESP-IDFと開発環境をインストール・設定し、プロジェクトをビルド・フラッシュできます。

  • C言語とESP-IDFの構造を理解し、コンポーネント・ライブラリを活用してコードを構成することができます。

  • FreeRTOSを使用して、タスク、キュー、セマフォ、タイマーなど基本的なマルチタスク機能を実装できます。

  • GPIO、I2C、SPI、UARTを通じてセンサーや周辺機器を制御し、データをやり取りすることができます。

  • NVSとファイルシステムを使用して設定とデータを保存し、メモリ構造を効率的に管理できます。

ESP32 IoT開発、
ハードウェアからFreeRTOSまで完璧マスター!

ESP32とIoT開発、どこから始めればいいか途方に暮れていませんか?
環境設定からC言語、FreeRTOS、ハードウェア制御まで、
実務ですぐに通用する確かな開発力を身につけましょう。


ESP32 IoT開発基礎
ハードウェアからFreeRTOSまで実践経験を積みます。

このコースは、ESP32とIoT開発を初めて学ぶ学習者が環境設定 → C言語基礎の復習 → ハードウェア制御 → FreeRTOSベースのマルチタスキングまで一度に習得することを目標とした実践入門講義です。

ESP32開発、
実務プロジェクトで完成させる

この講義は単にサンプルコードを書き写す過程ではありません。
「なぜこのようにコードを書いたのか」「データシートはどこから見るべきか」「問題が発生した時に何を疑い、どのようなログを出力すべきか」まで一緒に説明することを最も重要視して設計しました。

Section 1 - 講義紹介と開発環境の準備

本セクションでは、ESP32 IoT開発プロセスを紹介し、実習に必要なESP-IDF開発環境の設定およびVS Codeの設定を詳しく案内します。また、ESP32チップとモジュールの種類を比較しながら学習目標を設定します。

Section 2 - ESP32の基本機能とC言語の活用

ESP32の基本的なロギング、ディレイ、乱数生成機能を実習し、LED制御およびキーボード入力を通じてハードウェアを扱います。また、C言語の核心である構造体、ポインタ、関数ポインタを活用して、コードを効率的に作成する方法を学習します。

Section 3 - ESP-IDFプロジェクト構造とコンポーネント管理

ESP-IDFプロジェクトの内部構造を理解し、CおよびHファイルを参照する方法を学びます。外部ライブラリを活用するためのコンポーネントの概念と外部コンポーネントの追加および活用方法を詳しく扱います。

Section 4 - FreeRTOS リアルタイムオペレーティングシステム深層学習

リアルタイムオペレーティングシステムであるFreeRTOSの様々な機能を学習します。タスクの生成と管理、タスク通知、ミューテックス、セマフォ、キュー、イベントグループ、タイマーの活用法を習得し、マルチタスク環境での効率的な開発方法を学びます。

Section 5 - ESP32デバッグおよび設定管理

ESP32開発時に必須のデバッグ技法を学習します。手動デバッグ方法とスタックトレースを活用したエラー分析方法を習得し、Menuconfigを利用したプロジェクト設定およびユーザー定義設定を管理する方法を学びます。

Section 6 - ESP32メモリ構造とストレージ活用

ESP32のSRAM、PSRAM、フラッシュメモリなど、様々なメモリ構造を理解し、動的/静的メモリ割り当て及びスタックメモリの使用方法を学習します。また、NVSとSPIFFSファイルシステムを活用してデータを永続的に保存し管理する方法を実習します。

Section 7 - GPIOおよびアナログ/デジタル入出力制御

GPIOピンを利用した出力、入力、割り込み処理、およびデバウンス技法を学習します。また、DAC、ADCを通じたアナログ信号処理とLEDC及びPWMを活用した制御、タッチセンサーインターフェースを扱います。

Section 8 - 周辺機器通信プロトコル実習

UART、I2C、SPI通信プロトコルを使用して様々な周辺機器と連動する方法を実習します。Bluetoothロギング、センサーデータ受信、SDカードおよびSSDディスプレイ連動など、IoTプロジェクトに必須の通信技術を習得します。

この講義を受けると得られるもの

Point 1.ESP32実践開発環境構築

ESP-IDFとツールチェーンを直接インストールし、プロジェクトの作成・ビルド・フラッシュ・モニタリングまでの全過程を自ら進められるようになります。様々なログオプションとシリアルモニターの活用法を身につけ、コード変更→ビルド→デバッグまでの開発サイクルを自然に回せるようになります。


Point 2. C言語とESP-IDFの構造理解

C言語の文法をESP-IDFスタイルに合わせて復習し、ヘッダー・コンポーネント・ライブラリを分けてモジュール型プロジェクトを構成できます。単にコードを書き写すレベルを超えて、「この機能はどのモジュールに分離すべきか」を判断し設計できる感覚を身につけることができます。


Point 3.FreeRTOSマルチタスキング

FreeRTOSのTask、Queue、Semaphore、Timerを使用して、複数の作業が同時に動作する構造を設計し実装することができます。優先順位とスケジューリングの概念を理解し、ログを通じて「今どのTaskが何をしているのか」を分析しながらデバッグする方法を身につけます。


Point 4.ハードウェア、ストレージデモ

GPIO、I2C、SPI、UARTを通じて各種センサーや周辺機器を制御し、データを送受信するコードを直接作成できます。さらにNVSとファイルシステムを活用して設定値と測定データをフラッシュに保存し、ESP32のメモリ・ストレージ構造を理解して小型IoTデバイスの全体動作フローを設計・実装できます。


ESP32とIoT開発、どこから始めればいいか途方に暮れていませんか?


✔️ ESP32および組み込み開発初心者

  • C言語とESP-IDF環境設定から一つずつ学びたい方

  • ハードウェア制御の基本原理を直接実習しながら理解したい方

  • 自分だけのIoTデバイスを作ってみたいという夢を持つ初心者

✔️ C言語ベースの組み込み開発経験を積みたい開発者

  • ESP-IDFフレームワークとC言語の文法を連携して学習したい方

  • FreeRTOSの基本概念とタスク管理方法を学びたい方

  • 様々なハードウェアインターフェース(GPIO、I2C、SPI、UART)の活用能力を身につけたい方

✔️ IoTプロトタイプ製作とファームウェア開発能力を強化したいメーカーおよびエンジニア

  • センサーやモジュールをESP32に接続して、実際に動作するプロトタイプを作りたい方

  • NVS、SPIFFSなどを活用してデータを効率的に保存・管理する方法を学びたい方

  • 製品化前段階で必要なファームウェア開発経験と問題解決能力を身につけたい方


もう複雑な理論は終わり!ESP32があれば誰でもIoT開発者になれます。
ハードウェアからFreeRTOSまで、あなたのIoTプロジェクトを現実にしてみましょう。

受講前の参考事項


実習環境

  • Windows オペレーティングシステムが必要です。

  • ESP-IDF開発ツールとVS Codeのインストールが必須です。


前提知識と注意事項

  • C言語の基本文法を理解していると良いです。

  • 組み込み開発の経験がなくても大丈夫です。

  • ESP32ボード1個以上の準備が必要です。

学習資料

  • 実習プロジェクトのソースコードを提供します。

  • ESP-IDFの公式ドキュメントを参考資料として活用します。


こんな方に
おすすめです

学習対象は
誰でしょう?

  • ESP32および組み込み開発を初めて始める入門者

  • ハードウェア制御を学びたいC言語学習者・開発者

  • ESP-IDF環境とFreeRTOSベースの開発を学びたい組み込み開発者

  • センサー・モジュールをESP32に接続してIoTプロトタイプを作りたいメイカー(Maker)

  • 製品化前段階のファームウェア開発経験を積みたいエンジニア

前提知識、
必要でしょうか?

  • 基本的なC言語の文法

  • 基本的なプログラミング経験

  • ハードウェア基礎知識

  • MCU開発経験

  • 基本的なネットワーク概念

こんにちは
です。

こんにちは、ムン・ヨンジュンです。
私は現在、マイクロソフトでTechnical Support Engineerとして勤務しており、Microsoft 365、OneDrive、SharePoint、Copilot、OfficeなどModern Work分野のテクニカルサポートを担当しています。2022年の入社以来、IISウェブアプリケーション、Edgeブラウザ、Azure Botクラウドサービス全般のエンジニアリングにおける問題解決の経験を積んできました。

マイクロソフト入社前は、組み込み・IoTエンジニアとして活動し、多様なデバイスのファームウェア、BLE通信、GUI開発およびプロジェクトの技術管理の経験を積んできました。また、Elice(エリス)にてIoTトラックのプロジェクトコーチを務め、受講生のデバイスプログラミングや組み込みCプロジェクトを指導した経験もあります。

特に、ファームウェア設計(nRF52、ESP32など)、IoTプロジェクト管理、M365技術サポートに至る幅広い技術スペクトラムを基に、講義を通じて理論と実務をバランスよく伝えることを目標としています。

私の講義は、単なる機能の説明にとどまらず、実際の業務やプロジェクトで直面する問題を解決できる実質的な知識を提供することに重点を置いています。

皆様と共に成長し、新しい技術を学び活用する喜びを分かち合いたいと思っています。

Yong Jun Moon | LinkedIn

カリキュラム

全体

79件 ∙ (12時間 2分)

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