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Fritz@nerdverlag.com

AIoT Werkstatt Band 1/ Embedded Systems

videos:

https://youtu.be/RnY7Kfq0jc0 AIoT Werkstatt Band 1 Volume 1 Reflow description

https://youtu.be/WDLXiZMIw_Q AIoT Werkstatt Band 1 Volume 2 First electrical Board Setup

AIoT_hello_world (ESP32-S3)

Minimalistisches Hello-World-Projekt für ESP32-S3 mit ESP-IDF,
entwickelt als Bring-Up- und Erstprogrammierprojekt für ein eigenes KiCad-Board auf Basis des ESP32-S3-MINI-1U.

⚠️ Wichtiger Hinweis
Die erste Programmierung erfolgt bewusst über UART0,
da die native USB-Funktion eines leeren ESP32-S3 nicht zuverlässig verfügbar ist,
solange noch keine Firmware geflasht wurde.

🎯 Projektziel

Dieses Repository dient als:

• ✅ First Flash / Erstprogrammierung über UART0
• ✅ Bring-Up-Test für eigene ESP32-S3-Hardware
• ✅ Verifikation von:
  • Versorgung
  • Reset
  • Boot-Modus
  • UART-Kommunikation
• ✅ Basis für weitere AIoT- und Embedded-Projekte

🧠 Hardware-Setup

• MCU: ESP32-S3-MINI-1U
• Eigene Leiterplatte (KiCad)
• Programmierschnittstelle: UART0
  • TXD0
  • RXD0
  • GND
• Externer USB-UART-Adapter
  (z. B. CP2102, CP2104, CH340)

💡 Die native USB-OTG-Schnittstelle des ESP32-S3 wird erst nach dem ersten Flash genutzt und ist nicht Bestandteil dieses Projekts.

🔌 UART0 – Erstprogrammierung

Anschluss (Beispiel)

ESP32-S3	USB-UART
TXD0	RXD
RXD0	TX
GND	GND

Zusätzlich erforderlich:

• BOOT-Taster oder BOOT-Pin
• RESET / EN-Taster oder EN-Pin

Manuelle Boot-Sequenz

1. BOOT gedrückt halten
2. RESET auslösen
3. BOOT loslassen
4. Flash-Vorgang starten

🧰 Software-Voraussetzungen

• Windows 10 / 11
• Visual Studio Code
• ESP-IDF Extension (Espressif)
• ESP-IDF Version 5.x (empfohlen)
• Git + Git Bash
• Passender USB-UART-Treiber

🧭 ESP-IDF Projektanlage

Projekt erstellt über den offiziellen ESP-IDF Wizard:

ESP-IDF: Create new project Template: hello_world Target: esp32s3

📁 Projektstruktur

AIoT_hello_world/ ├── CMakeLists.txt # Projekt-Root (ESP-IDF Einstiegspunkt) ├── sdkconfig # Automatisch generierte Konfiguration └── main/ ├── CMakeLists.txt # Komponente "main" └── hello_world_main.c

🧪 Funktion

Zyklische Ausgabe alle 2 Sekunden

Ausgabe erfolgt ausschließlich über UART0 Zwei Ausgabemethoden: printf() → UART0 ESP_LOGI() → ESP-IDF Logging (UART0) Code-Auszug

void app_main(void) { while (1) { printf("Hello World\r\n"); ESP_LOGI("HELLO_UART", "Hello World (ESP32-S3, UART0)");

    vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(2000));
}

}

▶️ Build, Flash & Monitor

ESP32-S3 per USB-UART-Adapter verbinden und im Projektordner ausführen:

idf.py build idf.py flash idf.py monitor

📟 Erwartete Monitor-Ausgabe

Hello World I (2000) HELLO_UART: Hello World (ESP32-S3, UART0) Hello World I (4000) HELLO_UART: Hello World (ESP32-S3, UART0)

👤 Autor

Fritz@nerdverlag.com AIoT Werkstatt Band 1/ Embedded Systems

ESP32-S3 · ESP-IDF · KiCad

Fritz@nerdverlag.com

AIoT Workshop Volume 1 / Embedded Systems

🎥 Videos

• https://youtu.be/RnY7Kfq0jc0
  AIoT Workshop Volume 1 – Reflow Description

• https://youtu.be/WDLXiZMIw_Q
  AIoT Workshop Volume 1 – First Electrical Board Setup

AIoT_hello_world (ESP32-S3)

Minimal Hello World project for ESP32-S3 using ESP-IDF,
designed as a bring-up and first-flash project for a custom KiCad board based on the ESP32-S3-MINI-1U.

⚠️ Important Notice
The initial programming is intentionally performed via UART0,
because the native USB functionality of a blank ESP32-S3 cannot be relied upon until firmware has been flashed at least once.

🎯 Project Goal

This repository is intended as:

• ✅ First flash / initial programming via UART0
• ✅ Bring-up test for custom ESP32-S3 hardware
• ✅ Verification of:
  • Power supply
  • Reset
  • Boot mode
  • UART communication
• ✅ Foundation for further AIoT and embedded projects

🧠 Hardware Setup

• MCU: ESP32-S3-MINI-1U
• Custom PCB designed with KiCad
• Programming interface: UART0
  • TXD0
  • RXD0
  • GND
• External USB-to-UART adapter
  (e.g. CP2102, CP2104, CH340)

💡 The native USB-OTG interface of the ESP32-S3 is only used after the first flash and is not part of this project.

🔌 UART0 – Initial Programming

Connection Example

ESP32-S3	USB-UART
TXD0	RXD
RXD0	TXD
GND	GND

Additionally required:

• BOOT button or BOOT pin
• RESET / EN button or EN pin

Manual Boot Sequence

1. Hold BOOT
2. Trigger RESET
3. Release BOOT
4. Start flashing

🧰 Software Requirements

• Windows 10 / 11
• Visual Studio Code
• ESP-IDF Extension (Espressif)
• ESP-IDF version 5.x (recommended)
• Git + Git Bash
• Appropriate USB-UART driver

🧭 ESP-IDF Project Creation

Project created using the official ESP-IDF wizard:

ESP-IDF: Create new project Template: hello_world Target: esp32s3 📁 Project Structure AIoT_hello_world/ ├── CMakeLists.txt # Project root (ESP-IDF entry point) ├── sdkconfig # Auto-generated configuration └── main/ ├── CMakeLists.txt # Main component └── hello_world_main.c 🧪 Functionality Cyclic output every 2 seconds

Output exclusively via UART0

Two output methods:

printf() → UART0

ESP_LOGI() → ESP-IDF logging (UART0)

Code Snippet void app_main(void) { while (1) { printf("Hello World\r\n"); ESP_LOGI("HELLO_UART", "Hello World (ESP32-S3, UART0)");

    vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(2000));
}

} ▶️ Build, Flash & Monitor Connect the ESP32-S3 using a USB-UART adapter and run in the project directory:

idf.py build idf.py flash idf.py monitor 📟 Expected Monitor Output Hello World I (2000) HELLO_UART: Hello World (ESP32-S3, UART0) Hello World I (4000) HELLO_UART: Hello World (ESP32-S3, UART0) 👤 Author Fritz@nerdverlag.com AIoT Workshop – Volume 1 / Embedded Systems

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