Web3E单片机以太坊框架编译完全指南：ESP32在十分钟接入Kovan测试网

物联网（IoT）正势不可挡地走向链上世界。树莓派凭借原生web3j安装便捷，而ESP32、STM32一类单片机却曾是“盲区”。好在三年前诞生的 Web3E 框架（又称 arduino- web3e）把智能合约交互“塞”进了 240 MHz 的双核 MCU 里。本文将核心关键词：web3e、esp32、以太坊、编译环境、IOT上链、erc20、kovan测试网，自然融入到每个流程节点，带你一套命令跑通整片硬件链。

1. 你需要准备的硬件与心态

• ESP32 开发板：某宝 20～30 元即可，建议选 DevKit v1 版型，上手最快；
• Micro-USB 数据线 x1；
• 电脑：Win / macOS / Linux 均可；
• 科学上网方案 （可选但推荐，否则后续库依赖可能超时）。

拿到板子第一件事不是撸代码，而是：

👉 用官方示例验证 ESP32 驱动是否一次点亮！

只要能在串口打印 hello，硬件就宣告可信。

2. 安装 Visual Studio Code + PlatformIO IDE

2.1 一键 VS Code

VS Code 安装包双击即可完成。打开 扩展市场 → 搜索 PlatformIO IDE → Install。此处网络比较慢，如果报错可启用备用镜像下载源。

2.2 新建工程

1. 侧边栏点 PlatformIO 图标 → New Project。
2. Board 选择 Espressif ESP32 Dev Module。
3. Framework 默认 Arduino 即可。
4. 点击 Finish，IDE 会自动生成 src、lib、.pio 文件夹。长下载耐心等一下。

3. 配置 platformio.ini & Web3E 库依赖

打开项目根目录下的 platformio.ini，追加两行：

lib_deps = Web3E
monitor_speed = 115200

• Web3E 是核心库，它封装了 以太坊交易签名、keccak256、rlp 编码 等大量底层细节；
• monitor_speed 保证你在串口助手不乱码。

小技巧：如镜像下载龟速，可临时在 platformio.ini 顶部再加一行
lib_ldf_mode = deep+ 以解决依赖检测不完整。

4. 示例程序：查询 ERC20 / ERC875 余额

官方仓库给出了二十余个实例，其中 QueryTokenBalance 最适合跑通第一笔链上读操作。把如下代码覆盖 src/main.cpp：

#include <WiFi.h>
#include <Web3.h>
#include <Contract.h>

// -------- 1. 网络配置 -----------
const char *ssid     = "你的WiFi名称";
const char *password = "你的WiFi密码";
const char *INFURA_HOST = "kovan.infura.io";
const char *INFURA_PATH = "/v3/your_infura_token"; // 👉 记得替换成你在 Infura 申请的密钥
const uint64_t chainID = 42; // Kovan 测试链

// -------- 2. 合约地址 -----------
#define ERC20_CONTRACT  "0xb06d72a24df50d4e2cac133b320c5e7de3ef94cb"
#define ERC875_CONTRACT "0x0b70dd9f8ada11eee393c8ab0dd0d3df6a172876"
#define USER_ACCOUNT    "0x835bb27deec61e1cd81b3a2feec9fbd76b15971d"

Web3 web3(INFURA_HOST, INFURA_PATH);

void setup_wifi() {
  WiFi.begin(ssid, password);
  Serial.print("Connecting");
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500); Serial.print(".");
  }
  Serial.println("\nWiFi connected");
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  setup_wifi();

  // 构造 web3 客户端
  Serial.println("Query balances...");

  // 查 ERC20 余额
  Contract erc20(&web3, "", ERC20_CONTRACT);
  string amount20 = erc20.call("balanceOf", USER_ACCOUNT);
  Serial.printf("ERC20 balance: %s\n", amount20.c_str());

  // 查 ERC875 余额 (函数签名略有不同)
  Contract erc875(&web3, "", ERC875_CONTRACT);
  string amount875 = erc875.call("balanceOf", USER_ACCOUNT);
  Serial.printf("ERC875 balance: %s\n", amount875.c_str());
}

void loop() {
  // IoT 场景下通常进入低功耗待机，不再重复查询
  esp_sleep_pd_config(ESP_PD_DOMAIN_MAX, ESP_PD_OPTION_OFF);
  esp_deep_sleep_start();
}

代码已经囊括：

• WiFi 连接
• 节点 RPC （Infura HTTPS）
• 读合约余额函数 eth_call（非交易，无需签名）

5. 一键编译 & 烧录

1. VS Code 底部 → Alien 图标 → Project Tasks → Upload and Monitor。
2. PIO 会依次执行：依赖检查 → 编译 → 烧录 → 打开串口。看到：

WiFi connected
Query balances...
ERC20 balance: 123.4
ERC875 balance: 7

恭喜！ESP32 已成功爬出「不智能」的深坑，真正以太坊节点级别的 IoT 原生链上能力 诞生。

FAQ：常见坑一次扫完

Q1 出现 “Failed to fetch Web3E” 怎么办？
A：在 platformio.ini 里加 board_build.f_cpu = 240000000L 强制满速下载；或使用 export PLATFORMIO_SETTING_MIRROR_CN=true 切换国内镜像。

Q2 编译时提示 not enough memory？
A：Web3E 静态库较大，保持在 PSRAM 已启用 板型（ESP32 WROVER）可减少 RAM 溢出。

Q3 48 MHz 的 STM32 能跑 Web3E 吗？
A：目前 Web3E 仅针对 ESP32 优化的 mbedtls 和双核任务调度；若改用 STM32，需移植 TinyECC、uECC 以适配其单核资源，作者后续会开源 “更小巧” 版本。

Q4 Infura token 免费够用吗？
A：开发、沙盘测试阶段 每日 100k 次调用 足够；若商业落地可考虑自建 Geth Light Node 或 AWS 弹性节点。

Q5 ESP32 能否直接发起转账交易？
A：能。通过调用 web3.ethSendRawTransaction 并提供私钥即可完成签名与广播，但请确保私钥存放在 Encrypted NVS 分区，防止硬件逆向读取。

Q6 跑同一份代码量产上百台设备如何批量配网？
A：集成 ESP-TOUCH 或腾讯云 IoT Explorer 即可实现手机 App 一分钟秒配网，且不会暴露 WiFi 明文密码。

6. 延展：单板如何上主网、跨链 & Paymaster

完成 Kovan 端到端验证后，下一步可：

• 改链 ID 为 1 并替换 Infura Mainnet Endpoint，即可与真正的 链上 DeFi 互动；
• 🔥 如果对 NFT 感兴趣，可查阅 ERC-1155 批量转账脚本，单条交易即能烧录数十万级别 IoT 身份凭据；
• 👉 点此跳转零 Gas 支付通道演示示例 了解如何通过 Paymaster 让终端用户无需持有 ETH 即可签名交易。

7. 总结：三句话记住重点

1. 建工程 → lib_deps = Web3E → 三行代码即可完成 erk20余额查询。
2. platformio.ini 中声明 monitor_speed = 115200 防止串口乱码。
3. 真正的挑战不在于硬件，而在于如何设计“离线签名、在线验证”的安全模型，让你的 IoT 传感器既低功耗又不可篡改。

期待下一篇 STM32F407 实战：用 256 KB RAM 跑 零知识证明上链支付。点个 Star，更新不迷路！