一、前言：為什么需要多環境配置？

在物聯網開發中，我們經常需要適配不同型號的硬件平臺（如ESP32系列）,并且github上多數關于ESP32的都適配了多種開發板。傳統開發方式需要為每個平臺維護獨立項目，而PlatformIO通過platformio.ini的多環境配置功能，可以：

• ? 一套代碼適配多個硬件平臺

• ? 自動區分開發/生產環境配置

• ? 統一管理依賴庫和編譯選項

本文將手把手教你配置支持ESP32全系列開發板的項目環境！

PlatformIO.ini語法入門可參考PlatformIO.ini 語法入門指南

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二、PlatformIO.ini配置示例（支持ESP32/ESP32-S3/ESP32-C3）

; PlatformIO 多板卡高級配置示例
[platformio]
default_envs = dev_esp32  ; 默認開發環境
core_dir = ~/.platformio_custom  ; 自定義核心目錄
build_cache_dir = .pio/build_cache  ; 加速后續構建
extra_configs = base_config.ini  ; 引入外部配置; 公共基礎配置（被所有環境繼承）
[env:base]
framework = arduino
monitor_speed = 115200
upload_speed = 460800
build_flags =-Wall-Werror=all-DPLATFORMIO_BUILD
lib_deps = arduino-libraries/ArduinoJson@^6.21bblanchon/ArduinoWebsockets@^0.5.3
extra_scripts = pre:version_script.py  ; 自動注入版本號; ESP32 開發板配置 -----------------
[env:dev_esp32]
extends = base
platform = espressif32
board = esp32dev
build_type = debug
build_flags =${env.base.build_flags}-DCORE_DEBUG_LEVEL=5-DBOARD_TYPE=1
upload_port = ${auto}
debug_tool = esp-prog[env:prod_esp32]
extends = dev_esp32
build_type = release
build_flags =${env.dev_esp32.build_flags}-O3-flto-DNDEBUG
lib_ignore = WiFi  ; 生產環境移除調試庫; ESP32-S3 開發板配置 -----------------
[env:dev_esp32s3]
extends = base
platform = espressif32
board = esp32-s3-devkitc-1
build_flags =${env.base.build_flags}-DCORE_DEBUG_LEVEL=3-DBOARD_TYPE=2-DARDUINO_USB_MODE=1 -DARDUINO_USB_CDC_ON_BOOT=1
upload_protocol = esptool
board_build.filesystem = littlefs[env:prod_esp32s3]
extends = dev_esp32s3
build_type = release
build_flags =${env.dev_esp32s3.build_flags}-Os-DNDEBUG; ESP32-C3 開發板配置 -----------------
[env:dev_esp32c3]
extends = base
platform = espressif32
board = esp32-c3-devkitm-1
build_flags =${env.base.build_flags}-DCORE_DEBUG_LEVEL=3-DBOARD_TYPE=3
upload_protocol = esp-builtin
board_build.partitions = min_spiffs.csv[env:prod_esp32c3]
extends = dev_esp32c3
build_type = release
build_flags =${env.dev_esp32c3.build_flags}-Os-DNDEBUG

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三、關鍵配置解析

1. 全局配置段

配置項	說明
default_envs	設置默認構建環境（避免意外構建所有環境）
core_dir	自定義平臺核心目錄（避免污染系統目錄）
build_cache_dir	啟用構建緩存（可加速后續編譯30%以上）

2. 基礎環境段

[env:base]
framework = arduino  ; 使用兼容性最好的Arduino框架
build_flags = -Wall  ; 開啟所有編譯警告
lib_deps = ArduinoJson  ; 所有環境共享的基礎庫

3. ESP32系列差異配置

環境名稱	核心配置	特色功能
dev_esp32	board = esp32dev	經典雙核Xtensa架構
dev_esp32s3	board = esp32-s3-devkitc-1	支持USB CDC通信
dev_esp32c3	board = esp32-c3-devkitm-1	RISC-V架構，超低功耗

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四、編譯指令對比

1. 基礎編譯命令

(1).開發階段編譯

# 編譯 ESP32 調試版本（輸出約 1.2MB）
pio run -e dev_esp32
→ 生成帶完整調試符號的固件，串口輸出詳細日志
?
# 編譯 ESP32-S3 調試版本（輸出約 1.5MB） 
pio run -e dev_esp32s3
→ 啟用 USB CDC 功能，包含文件系統支持
?
# 編譯 ESP32-C3 調試版本（輸出約 900KB）
pio run -e dev_esp32c3
→ 針對 RISC-V 優化，使用最小分區表

(2). 生產發布編譯

# 編譯 ESP32 發布版本（輸出約 800KB）
pio run -e prod_esp32
→ 啟用 -O3 和 LTO 優化，移除調試庫
?
# 編譯 ESP32-S3 發布版本（輸出約 1.1MB）
pio run -e prod_esp32s3
→ 使用 -Os 空間優化，保留文件系統
?
# 編譯 ESP32-C3 發布版本（輸出約 600KB） ?
pio run -e prod_esp32c3
→ 極簡配置適合小容量 Flash

(3). 高級操作示例

# 批量編譯所有生產環境
pio run -e prod_esp32 -e prod_esp32s3 -e prod_esp32c3 -j4
?
# 帶版本號編譯
pio run -e prod_esp32 --project-option="version=1.2.3"
?
# OTA 更新特定環境
pio run -e prod_esp32s3 -t upload --upload-port 192.168.1.100

2. 生產環境構建優化

[env:prod_esp32]
extends = dev_esp32
build_type = release
build_flags = -O3 -DNDEBUG  ; 啟用最高級別優化
lib_ignore = WiFi ? ? ? ? ? ; 移除調試庫

編譯結果對比：

環境	調試版大小	發布版大小	優化效果
ESP32	1.2MB	800KB	↓33%
ESP32-S3	1.5MB	1.1MB	↓27%
ESP32-C3	900KB	600KB	↓33%

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五、高級技巧

1. 批量操作所有環境

# 清理所有環境的構建文件
pio run -t clean -e dev_esp32 -e dev_esp32s3 -e dev_esp32c3
?
# 并行構建（4線程）
pio run -j4

2. 動態傳參編譯

# 帶版本號編譯
pio run -e prod_esp32 --project-option="version=2.0.0"

在代碼中獲取版本號：

Serial.println("Firmware Version: " + String(FW_VERSION));

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六、常見問題解答

Q：如何添加新的開發板支持？ A：只需在platformio.ini中添加新的[env:xxx]段，指定對應的board參數即可。

Q：為什么ESP32-S3的固件更大？ A：因為默認啟用了USB CDC和LittleFS文件系統支持，可通過board_build.filesystem調整。

Q：如何查看當前可用環境？ A：執行命令：pio run --list-targets

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七、結語

通過合理的多環境配置，我們可以實現：

1. 開發效率提升 - 快速切換不同硬件平臺

2. 代碼統一管理 - 避免多項目同步的困擾

3. 構建自動化 - CI/CD流水線直接使用環境變量

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