Comunicación BLE entre ESP32-S3 (SuperMini y Zero) (Radio, Arduino)

Esta guía explica cómo conectar dos placas ESP32-S3 mediante Bluetooth Low Energy (BLE) usando la librería NimBLE, optimizada para dispositivos con 4MB de memoria Flash en macOS.

🛒 1. Hardware Necesario

• 1x ESP32-S3 SuperMini (Emisor).
• 1x ESP32-S3 Zero (Receptor).
• 2x Cables USB-C de alta calidad (Asegúrate de que sean de datos, no solo de carga).
• Ordenador: macOS (Probado en MacBook Air M1/M2/M3).

🛠️ 2. Preparación del Entorno (macOS)

Instalamos PlatformIO Core para gestionar los proyectos desde la terminal.

1. Instalar PlatformIO: curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/platformio/platformio-core-installer/master/get-platformio.py -o get-platformio.py python3 get-platformio.py
2. Configurar el Path: echo 'export PATH=$PATH:$HOME/.platformio/penv/bin' >> ~/.zshrc source ~/.zshrc

📡 3. Proyecto A: El Receptor (ESP32-S3 Zero)

Este dispositivo actúa como Servidor BLE, exponiendo un «buzón» (Característica) donde otros pueden escribir.

Paso 1: Inicializar

Bash

mkdir -p ~/S3_Receptor && cd ~/S3_Receptor
pio project init --board esp32-s3-devkitc-1

Paso 2: Configurar platformio.ini

Es crucial configurar los 4MB de Flash y activar el USB CDC.

Ini, TOML

[env:esp32-s3-zero]
platform = espressif32
board = esp32-s3-devkitc-1
framework = arduino
monitor_speed = 115200
board_build.arduino.memory_type = qio_qspi
board_build.flash_mode = dio
board_upload.flash_size = 4MB
board_build.partitions = min_spiffs.csv
build_flags = 
    -D ARDUINO_USB_MODE=1
    -D ARDUINO_USB_CDC_ON_BOOT=1
lib_deps = h2zero/NimBLE-Arduino @ ^1.4.1

Paso 3: Código src/main.cpp

C++

#include <Arduino.h>
#include <NimBLEDevice.h>

#define SERVICE_UUID        "1234"
#define CHARACTERISTIC_UUID "5678"

class MyCallbacks : public NimBLECharacteristicCallbacks {
    void onWrite(NimBLECharacteristic* pCharacteristic) {
        std::string value = pCharacteristic->getValue();
        Serial.printf("\n¡DATO RECIBIDO!: %s\n", value.c_str());
    }
};

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  NimBLEDevice::init("S3-Zero-Receptor");
  NimBLEServer* pServer = NimBLEDevice::createServer();
  NimBLEService* pService = pServer->createService(SERVICE_UUID);
  NimBLECharacteristic* pChar = pService->createCharacteristic(
                                  CHARACTERISTIC_UUID,
                                  NIMBLE_PROPERTY::WRITE
                                );
  pChar->setCallbacks(new MyCallbacks());
  pService->start();
  NimBLEAdvertising* pAdvertising = NimBLEDevice::getAdvertising();
  pAdvertising->addServiceUUID(SERVICE_UUID);
  pAdvertising->start();
  Serial.println("Receptor listo...");
}

void loop() { delay(2000); }

📤 4. Proyecto B: El Emisor (ESP32-S3 SuperMini)

Este dispositivo actúa como Cliente BLE, escaneando el aire y enviando datos al receptor.

Paso 1: Inicializar

Bash

mkdir -p ~/S3_Emisor && cd ~/S3_Emisor
pio project init --board esp32-s3-devkitc-1

Paso 2: Configurar platformio.ini (Igual al receptor)

Paso 3: Código src/main.cpp

C++

#include <Arduino.h>
#include <NimBLEDevice.h>

#define SERVICE_UUID        "1234"
#define CHARACTERISTIC_UUID "5678"

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  NimBLEDevice::init("S3-SuperMini-Emisor");
}

void loop() {
  NimBLEScan* pScan = NimBLEDevice::getScan();
  NimBLEScanResults results = pScan->start(4, false);

  for (int i = 0; i < results.getCount(); i++) {
    NimBLEAdvertisedDevice device = results.getDevice(i);
    if (device.getName() == "S3-Zero-Receptor") {
      NimBLEClient* pClient = NimBLEDevice::createClient();
      if (pClient->connect(&device)) {
        NimBLERemoteService* pSvc = pClient->getService(SERVICE_UUID);
        if (pSvc) {
          NimBLERemoteCharacteristic* pChr = pSvc->getCharacteristic(CHARACTERISTIC_UUID);
          if (pChr) {
            String valor = "TEST-" + String(millis()/1000);
            pChr->writeValue(valor.c_str());
            Serial.println(">>> ENVIADO: " + valor);
          }
        }
        pClient->disconnect();
      }
      NimBLEDevice::deleteClient(pClient);
    }
  }
  delay(3000);
}

🚀 5. Publicación y Ejecución

Para que todo funcione, sigue este orden de comandos:

1. Identificar Puertos: ls /dev/cu.usbmodem*
2. Subir Receptor:Bashpio run --target upload --upload-port /dev/cu.usbmodem101 pio device monitor -p /dev/cu.usbmodem101
3. Subir Emisor:Bashpio run --target upload --upload-port /dev/cu.usbmodem11201 pio device monitor -p /dev/cu.usbmodem11201

⚠️ Lecciones Aprendidas (Troubleshooting)

• Flash 4MB vs 8MB: La mayoría de placas genéricas S3 son de 4MB. Si usas la config de 8MB, la placa entrará en bootloop.
• Librería NimBLE: Es mucho más eficiente en memoria que la librería BLE estándar de Arduino, ideal para el S3.
• Botón Reset: En macOS, si el monitor no arranca, desconecta y conecta el USB o pulsa el botón físico de RESET en la placa.